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，但是污水處理系統還需要得到進一步的發展，從而全面提高國家污水處理的工作效率和安全性。

  1、現階段城鎮污水處理系統的使用情況

  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，從而實現水資源的循環利用。而想要保證提升污水處理后的水源水質，就要對污水各環節進行監控，通過對各環節的處理工藝、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控。

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

  2、污水處理系統中的水質在線監測系統

  2.1水質在線監測系統的組成部分

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

  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節，通過水樣采集單元能夠位系統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，是整個在線監測系統中核心部分，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。在整個系統不只有上述三個環節，還包括了控制單元和檢測中心信息管理系統，這兩個環節分別實現了對整體循環的控制和數據的接收、匯總以及統計，為相關部門和政府提供最為準確有效污水處理數據。

2.2水質在線監測系統的具體特點

  由上可知，水質在線監測系統本身由五個環節組成，實現對城鎮污水處理廠的全面監督，這種利用通訊技術和計算機技術實現的全面監督方式，能夠最大程度的提高系統的穩定性、安全性以及可拓展性。

值得一提的是，系統采用了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，能夠將監測系統采集到的數據第一時間發送給數據服務器并且存入到系統的數據庫中，保證數據的安全性，最大程度上避免了數據的丟失問題，和傳統在線系統檢測相比，其本身的性價比較高，且性能優秀，能夠充分適應機械環境，穩定性較強。

  并且水質在線監測系統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、水質在線監測系統的運行效果

  3.1案例的具體情況

  本文以錦州市的某城鎮的污水處理廠為例，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，主要針對該城鎮內部居民的生活污水和部分工業廢水污水。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，對傳統監測系統進行創新，首先就在污水處理系統的進出水口加入了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測。該企業利用兩臺在線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測系統。

  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濃度的監測，利用紫外可見連續光譜掃描法，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，還要對整個在線監測系統的性能進行測試，只有保證在線監測系統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測點，通過在該監測點收集到的信息，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，能夠看出該企業設置的水質在線監測系統數據傳輸安全快速，設備整體運行情況穩定。此外，在氨氮濃度和PH值同理，在線監測所得的COD值和具體實測的COD值實際誤差始終保持在14%，情況十分穩定，而在線pH值的實測值和監測值中誤差也保持在了0.5，完全符合國家對在線監測儀器的具體指標要求，國家指標中明確規定了“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。”，因此可知在線監測系統所得出來的數據可靠性較強[2]。

  4、總結

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