水質與水質分析儀器——在線水質分析儀器篇

作者:Greenle    發表日期:2018-01-09 18:17:27

北極星環保網訊:上回講到了水質指標,現在來說說獲取水質指標數據的工具:水質分析儀器。

目前,有三種形式的水質分析儀器,分別是:實驗室分析儀器、便攜式分析儀器以及在線水質分析儀器;

在線水質分析儀器,出現的時間最晚,但是成長迅速,特別是最近幾年,備受關注,曝光率遠超其他兩種,成了炙手可熱的網紅-傳說中的“後發優勢”?

一起來看看:最近,在電視、報紙、網絡、微博、微信等傳統和非傳統媒體上,凡是涉及到環境保護和水安全的場合,“自動監測”、“在線監測”這類字眼幾乎都會現身。前段時間環保部召開關於國家地表水環境質量監測的會議,也明確提出來了“要加快推進水質自動站建設。逐步建立起以自動監測為主,手動監測為輔的監測模式?”(據說,這次會議的成果之一就是在2018年,政府會投資在全國範圍內建設1200個地表水水質自動監測站,驚不驚喜?)

即將在2018年1月1日正式實施的“中華人民共和國環境保護稅法”,在第十條的條文中更是明確規定:

“應稅大氣汙染物、水汙染物、固體廢物的排放量和噪聲的分貝數,按照下列方法和順序計算:

(一) 納稅人安裝使用符合國家規定和監測規範的汙染物自動監測設備的,按照汙染物自動監測數據計算;

(二) 納稅人未安裝使用汙染物自動監測設備的,按照監測機構出具的符合國家有關規定和監測規範的監測數據計算;”

解釋一下:目前中國水汙染物的自動監測設備分為流量監測設備和濃度監測設備兩種(濃度與流量的乘積就是汙染物總量),濃度監測設備就是通常所說的在線水質分析儀器。

更重要的是:根據這部法律,環境稅應稅汙染物排放量數據的取得,首先采用自動監測設備的數據,其次才是“監測機構出具的數據”-目前監測機構采用的分析儀器多是實驗室或者少數便攜式分析儀器(針對必須在現場測試的個別指標)。

可以說,這部環境稅法正式以法律條文的形式確立了在線分析儀器的地位。

那麽,這麽“高端大氣上檔次”的在線水質分析儀器到底是何方神聖?為什麽這樣受追捧呢?

權威的定義是:按照國際標準化組織(ISO)代號為ISO15839《水質-在線傳感器/分析設備的規範及性能檢驗》標準中的定義:在線分析傳感器/設備(on-linesensor/analyzingequipment) ,是一種自動測量設備,可以連續(或以給定頻率)輸出與溶液中測量到的一種或多種被測物的數值成比例的信號。

聽起來很高深的樣子(權威總是這樣的?),有沒有通俗點的說法呢?

有問題,找百度。

萬萬沒想到,這一次度娘居然讓我失望了,尋了半天,沒找到一個比較令人信服的說法。

上兩星期介紹過 ageLOC Me 智能個人化護膚儀器 ,說到一遞手就自動擠出每次所需的護膚品,完全改變了女士們每日的護膚習慣。今日小編訪問了Nu Skin全球個人護理產品研究及開發副總裁 Dr. Helen,原來ageLOC Me的概念來自智能手機。

“求之不得,輾轉反側”。想來想去,似乎自己十年前在2007年“第二屆在線分析儀器應用與發展國際論壇”大會發言時的非權威說法還比較容易理解:

“在線水質分析儀器是一類專門的自動化在線分析儀表,儀器通過實時、現場操作,實現從水樣采集到(水質指標)數據輸出的快速分析;在線水質分析儀器一般具有自動診斷、自動校準、自動清洗、故障報警等功能,在保證分析結果準確度的同時,可以實現無人值守自動運行。”

結合權威和非權威的說法,可以發現在線水質分析儀器最重要的特征有三個:自動、連續、實時;

手段是為目的服務的。作為獲取水質指標數據的工具,對照上回講到的獲取水質指標的四種目的:了解雜質濃度;預測水質變化;控製和優化水處理工藝;評估水質安全;以及六大類水質指標:物理指標、成分指標、評估性綜合指標、水質轉化潛能指標、工藝指標、替代指標;我們來看看作為一種新技術出現的在線水質分析儀器,當年最先的應用突破點選擇了哪裏?

毋容置疑, 在“控製和優化水處理工藝”方麵,憑借“實時、連續”的特點,在線水質分析儀器有著不可替代的作用。首先實現在線測量的是pH、濁度、溶解氧、ORP等重要的工藝指標;遇到有些工藝指標分析方法複雜或者測量周期長,不能滿足流程工業自動控製要求的挑戰,就輪到了替代指標的閃亮登場。

(現在很難考證第一台在線水質分析儀器具體出現在哪個年代、哪種場合了,個人猜測,第一台很可能是在線Ph計,用於酸堿調節的工藝控製)

從全球範圍來看,目前在線水質分析儀器應用最多的細分領域還是水處理工藝過程控製。

在線水質分析儀器“自動、連續、實時”的特點,,除了應用於控製和優化水處理工藝過程,在了解特定汙染物濃度和評估水質安全方麵,相對於實驗室和便攜式分析儀器,也有著很大的優勢。

自動化對於減少分析人員人力勞動的好處不言自明,更重要的是,由於儀器分析過程不用人工幹預,人為誤差也減少了。(這些年中國政府和環境管理部門一直都在努力消除各種人為因素對汙染物排放數據的幹擾(參見《環境監測數據弄虛作假行為判定及處理辦法》等法規文件,以及環境數據造假入刑的各種新聞)。中國目前是全球采用在線水質分析儀器對汙水排放進行自動監測最為普遍的市場,在線水質分析儀器又將成為環境保護稅法規定的汙染物(主要是氨氮、重金屬、總磷/總氮等成分指標和COD等評估性綜合指標)排放量計稅工具之一,

估計很大一個原因就有作為自動化儀表的在線水質分析儀器在分析過程中無需人工幹預這個特點)

同時,“連續、實時”的特點也使得在線水質分析儀器不僅可以連續提供水質指標的即時數據,還常常作為報警設備,水質指標一旦超過某個給定的安全值,儀器就會輸出報警信號(在評估水質安全方麵,實時報警的作用是非常重要的)。

優點還不止於此,再??鋁驕涔賾誆僮魅嗽苯】蛋踩?暮麽Γ?/p>

有些水樣,比如含有較多有毒揮發性化學物質,人工分析時可能危害到分析人員的身體健康;又有些工作場所,在生產裝置運行時,分析人員無法進入現場采取水樣。最極端的例子是:在核電廠的一回路,由於較強的輻射,即使是穿戴有重型防護設備的操作人員,也隻能短暫停留;但是核電廠運行過程中有些重要的水質指標數據(如溶解氧、溶解氫、電導率等)又必須及時獲取。

這時,作為自動化設備的在線水質分析儀器的優勢就更能體現出來了。

不過,雖然有著這樣多的優點,無論從技術進步還是市場發展來看,在線水質分析儀器還是和其他任何新技術的發展曆程一樣,並不是一帆風順的。


本文來源:http://huanbao.bjx.com.cn/news/20180108/872430.shtml

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