水資源是國家最為貧乏的資源之一，且存在南北分布不均的情況，部分地區(qū)嚴重缺水。國家在建設經濟的過程中，對水資源造成大量的污染，地下水和江河湖等水資源的污染日益嚴重，讓國家的可用水進一步減少。雖然近年來國家不斷加強對水污染的控制，污水問題也得到了明顯改善，但是污水處理系統(tǒng)還需要得到進一步的發(fā)展，從而全面提高國家污水處理的工作效率和安全性。

  1、現(xiàn)階段城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)的使用情況

  污水處理能夠最大程度的解決國家用水問題，通過對一些廢棄污染的水源進行凈化處理，從而實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。而想要保證提升污水處理后的水源水質，就要對污水各環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，通過對各環(huán)節(jié)的處理工藝、參數的變動等影響處理效率和成功率的因素展開實時的監(jiān)控。

  現(xiàn)階段國家針對污水處理的工藝流程和工藝特點，已經開發(fā)出了各種污水處理工程的軟件。但是傳統(tǒng)上下位機結構的在線監(jiān)測系統(tǒng)在監(jiān)測階段和故障實時分析方面還存在一定的問題，需要進行改革創(chuàng)新，水質在線監(jiān)測系統(tǒng)由此提出。

  2、污水處理系統(tǒng)中的水質在線監(jiān)測系統(tǒng)

  2.1水質在線監(jiān)測系統(tǒng)的組成部分

  污水水質在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種在線全自動監(jiān)測系統(tǒng)，和傳統(tǒng)系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)不同，作為一種利用現(xiàn)代化信息通信技術和通訊網絡技術，實現(xiàn)信息數據收集分析的系統(tǒng)，能夠將相關結論和結果傳遞給監(jiān)測部門，來實現(xiàn)整體遠程控制的目的。而水質在線監(jiān)測系統(tǒng)中包括了多個環(huán)節(jié)，分別為：水質自動分析儀、水樣預處理、數據采集、控制、遠程監(jiān)控。

  其中水樣采集單元主要涉及污水處理廠的水泵、管路以及供電和安裝結構等環(huán)節(jié)，通過水樣采集單元能夠位系統(tǒng)提供出最具有參考價值的可靠有效水樣。而配水單元包括了在線除泥沙和在線過濾技術，以及手動和自動管道反沖洗裝置，通過這些裝置和技術，完成對水樣的預處理工作，以及自動清洗和空氣壓縮等輔助工作。

 
  其次還有分析單元，在這單元內包括了對水質的自動分析、測量，是整個在線監(jiān)測系統(tǒng)中核心部分，一般被設置在水流進水泵房后的直觀階段或從消毒池中出來的階段。在整個系統(tǒng)不只有上述三個環(huán)節(jié)，還包括了控制單元和檢測中心信息管理系統(tǒng)，這兩個環(huán)節(jié)分別實現(xiàn)了對整體循環(huán)的控制和數據的接收、匯總以及統(tǒng)計，為相關部門和政府提供最為準確有效污水處理數據。

2.2水質在線監(jiān)測系統(tǒng)的具體特點

  由上可知，水質在線監(jiān)測系統(tǒng)本身由五個環(huán)節(jié)組成，實現(xiàn)對城鎮(zhèn)污水處理廠的全面監(jiān)督，這種利用通訊技術和計算機技術實現(xiàn)的全面監(jiān)督方式，能夠最大程度的提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性以及可拓展性。

值得一提的是，系統(tǒng)采用了GPRS無線數據作為核心傳輸方式，這種傳輸方式的適用范圍較廣，且運行成本較低，能夠將監(jiān)測系統(tǒng)采集到的數據第一時間發(fā)送給數據服務器并且存入到系統(tǒng)的數據庫中，保證數據的安全性，最大程度上避免了數據的丟失問題，和傳統(tǒng)在線系統(tǒng)檢測相比，其本身的性價比較高，且性能優(yōu)秀，能夠充分適應機械環(huán)境，穩(wěn)定性較強。

  并且水質在線監(jiān)測系統(tǒng)中還包含了相應的報警和故障信息的日志保存，通過這些能夠對數據和污水處理工作進行全面的分析，通過日志管理，能夠充分掌握污水處理的實質過程。

  3、水質在線監(jiān)測系統(tǒng)的運行效果

  3.1案例的具體情況

  本文以錦州市的某城鎮(zhèn)的污水處理廠為例，首先簡單了解該污水處理廠的基本情況，其中污水處理使用的工藝為CAST工藝，一天能夠處理2.0萬噸的污水，主要針對該城鎮(zhèn)內部居民的生活污水和部分工業(yè)廢水污水。污水處理過程中，首先經過粗格柵到細格柵繼而進入旋流沉砂池，對污水中的雜物進行進一步的處理，然后，進入了生化池內，利用CAST工藝，展開工藝處理，最后利用二氧化氯消毒后對經過工藝處理的污水進行消毒后，排入近海河流。

  隨后該工廠為了提升處理效率，降低處理成本，對傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)進行創(chuàng)新，首先就在污水處理系統(tǒng)的進出水口加入了COD分析儀，對相關水的性能進行檢測，并且對通過氨氮和pH水質分析儀器等展開了在線自動監(jiān)測。該企業(yè)利用兩臺在線COD分析儀、兩臺在線氨氮分析儀以及兩臺在線pH分析儀形成了在線監(jiān)測系統(tǒng)。

  3.2在線COD分析儀

  其中在線COD分析儀主要承擔著對水中COD濃度的監(jiān)測，利用紫外可見連續(xù)光譜掃描法，將紫外線光速透射進入測試的液體中，透射光的強度會因為水中物質的吸收而出現(xiàn)減弱的情況，通過對吸收曲線的分析和總結，對水中成分的變化進行具體的分析。

  3.3在線氨氮分析儀

  氨氮分析儀的任務是判斷水中氨氮濃度，通過氨氣敏電極電位感測原理對測試水樣進行分析，利用所得pH值的變化量和氨氣濃度，判斷兩者之間的線性關系，繼而利用電極感測進行計算得出具體結果。

  3.4在線PH分析儀

  而在pH分析儀，就是通過玻璃電極法的工作原理，將玻璃電極作為指示電極，根據電極在水中的電動勢變化情況，測量出具體的pH值。

  3.5實際水樣比對試驗

  在進行上面幾個方面的檢測前，還要對整個在線監(jiān)測系統(tǒng)的性能進行測試，只有保證在線監(jiān)測系統(tǒng)符合國家的技術要求，才能夠進行實際的應用。該廠為了形成對比試驗，在進出水口都設置了一個監(jiān)測點，通過在該監(jiān)測點收集到的信息，對整體水質情況進行分析。為了保證數據的準確性，該工廠的取樣頻次為一個小時一次，一共八次的取樣方式，依托國家標準的同時，采用相應的數學公式，進行計算。

  首先是在線COD值的試驗，收集在線COD值和實測COD值進行對比，并且形成對比圖，能夠看出該企業(yè)設置的水質在線監(jiān)測系統(tǒng)數據傳輸安全快速，設備整體運行情況穩(wěn)定。此外，在氨氮濃度和PH值同理，在線監(jiān)測所得的COD值和具體實測的COD值實際誤差始終保持在14%，情況十分穩(wěn)定，而在線pH值的實測值和監(jiān)測值中誤差也保持在了0.5，完全符合國家對在線監(jiān)測儀器的具體指標要求，國家指標中明確規(guī)定了“COD值的相對誤差要保持在小于等于15%，而氨氮相對誤差要大于等于正負10%，pH相對誤差要保持在大于等于正負0.5內。”，因此可知在線監(jiān)測系統(tǒng)所得出來的數據可靠性較強[2]。

  4、總結

  綜上所述，水質在線監(jiān)測系統(tǒng)合理應用在城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)中能夠有效實現(xiàn)監(jiān)測自動化，進而實現(xiàn)水污染的預警預報，從根本上降低污染事件發(fā)生的概率[3-4]。相較于國家傳統(tǒng)的檢測方法更具有穩(wěn)定性和安全性，不僅如此，在線監(jiān)測系統(tǒng)還能夠為相關人員提供最為準確的科學依據。因此，水質在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用不僅創(chuàng)造了巨大的經濟效益，也創(chuàng)造了良好的社會效益。