CN209128066U - 饮用水水质安全性监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种饮用水水质安全性监控系统，包括水厂调控装置和水源调控装置；水厂调控装置包括原水水质毒性在线监测仪、出水水质毒性在线监测仪和水厂中控PC机；原水水质毒性在线监测仪、出水水质毒性在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接；水源调控装置包括安装在饮用水水源地水质控制点处的水源水质毒性在线监测仪和水源地中控PC机；水源水质毒性在线监测仪采用无线通讯方式水源地中控PC机通讯联接；水源地中控PC机与水厂中控PC机连接通过无线通讯方式或者网络通讯方式联接。本实用新型可以使水厂工艺快速响应突发性水污染问题，以保障出厂水的安全性。

Description

饮用水水质安全性监控系统

技术领域

本实用新型涉及水质检测技术领域，特别是一种饮用水水质安全性监控系统。

背景技术

目前地表水与地下水污染形式仍较为严峻，除常规污染物外，以药物残留、个人护理品、内分泌干扰物、消毒副产物等为代表的有毒有害新型污染物不断在饮用水源水体中被检出，给饮用水安全带来严重威胁。而饮用水安全直接关系到每一位居民的切身利益，是确保人民群众健康的头等大事，也是最大的民生问题之一。

针对如何衡量水质安全等级的问题，研究人员开发出多种用于监测水中急性生物毒性与综合生物毒性的方法与仪器设备，以及生物毒性在线监测预警系统等。某些经济发达地区陆续在水源地安装生物毒性监测设备，部分具备条件的饮用水厂也开始在原水水质监测点加装生物毒性监测设备，用以检测水中综合生物毒性水平。但是生物毒性仪采集数据对水厂实际运行策略缺乏有效指导，生物毒性仪在水质安全性保障方面未发挥其真正价值。如何将生物毒性监测设备与水厂各工艺环节运行调控相结合，使水厂工艺快速响应突发性水污染问题，以保障出厂水的安全性，尚缺乏系统有效的方法。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种饮用水水质安全性监控系统。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供一种饮用水水质安全性监控系统，其特点是：包括水厂调控装置和水源调控装置；

水厂调控装置包括安装在水厂原水水质控制点处的原水水质毒性在线监测仪、安装在出水水质控制点处的出水水质毒性在线监测仪和水厂中控PC机；原水水质毒性在线监测仪、出水水质毒性在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接；

水源调控装置包括安装在饮用水水源地水质控制点处的水源水质毒性在线监测仪和水源地中控PC机；水源水质毒性在线监测仪采用无线通讯方式水源地中控PC机通讯联接；

水源地中控PC机与水厂中控PC机连接通过无线通讯方式或者网络通讯方式联接。

优选地，所述的水厂中控PC机通过信号线与水厂内水处理装置加药机构的电磁阀连接。

优选地，所述的水厂调控装置还包话设在原水水质控制点和出水水质控制点处的水厂实时在线监测仪，所述的水厂实时在线监测仪包括浊度传感器、高锰酸盐指数传感器、氨氮传感器、总氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器和pH传感器；所述的水厂实时在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接。

优选地，所述的水源调控装置还包括在饮用水水源地水质控制点处的水源实时在线监测仪，所述的水源实时在线监测仪包括浊度传感器、高锰酸盐指数传感器、氨氮传感器、总氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器和pH传感器；所述的水源实时在线监测仪通过信号线与水源地中控PC机连接。

优选地，该水质安全性监控系统还包括配套控制每一个水处理装置的PLC子站；各PLC子站与水厂中控PC机组成光纤以太环网通讯连接。

优选地，在每个水处理装置点配备有便携式水质毒性检测仪及其他水质指标便携式检测仪表。

优选地，所述的水源地中控PC机、水厂中控PC机通过无线通讯方式或者网络通讯方式与监管上位机通讯联接，将水质在线监测到地实时数据传输至监管上位机。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：（1）将厂内水质生物毒性监测与处理工艺运行策略调控相结合，强化了生物毒性监测对水厂实际运行工况的指导；（2）通过厂内、厂外联合监测预警与厂内处理工艺调控联动，构筑起饮用水水质安全屏障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。

实施例1，

一种饮用水水质安全性监控系统，包括水厂调控装置和水源调控装置；

水厂调控装置包括安装在水厂原水水质控制点处的原水水质毒性在线监测仪、安装在出水水质控制点处的出水水质毒性在线监测仪和水厂中控PC机；原水水质毒性在线监测仪、出水水质毒性在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接；

水源调控装置包括安装在饮用水水源地水质控制点处的水源水质毒性在线监测仪和水源地中控PC机；水源水质毒性在线监测仪采用无线通讯方式水源地中控PC机通讯联接；

水源地中控PC机与水厂中控PC机连接通过无线通讯方式或者网络通讯方式联接。

实施例2，

实施例1所述的 水厂中控PC机通过信号线与水厂内水处理装置加药机构的电磁阀连接。

实施例3，

实施例1所述的水厂调控装置还包话设在原水水质控制点和出水水质控制点处的水厂实时在线监测仪，所述的水厂实时在线监测仪包括浊度传感器、高锰酸盐指数传感器、氨氮传感器、总氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器和pH传感器；所述的水厂实时在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接。

实施例4，

实施例1所述的水源调控装置还包括在饮用水水源地水质控制点处的水源实时在线监测仪，所述的水源实时在线监测仪包括浊度传感器、高锰酸盐指数传感器、氨氮传感器、总氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器和pH传感器；所述的水源实时在线监测仪通过信号线与水源地中控PC机连接。

实施例5，

实施例1-4任何一项所述的该水质安全性监控系统还包括配套控制每一个水处理装置的PLC子站；各PLC子站与水厂中控PC机组成光纤以太环网通讯连接；PLC子站将原水水质参数和出水水质参数收集后经由以太环网上传至水厂中控PC机。

实施例6，

实施例5所述的每个水处理装置点配备有便携式水质毒性检测仪及其他水质指标便携式检测仪表。

实施例7，

实施例1-4任何一项所述的水源地中控PC机、水厂中控PC机通过无线通讯方式或者网络通讯方式与监管上位机通讯联接，将水质在线监测到地实时数据传输至监管上位机。

实施例8，

利用实施例1-7任何一项所述的装置实现一种饮用水水质安全性监控与处理方法，该方法使用上述实施例中任何一项所述的饮用水水质安全性监控系统进行监控和处理，其步骤如下：

（1）启动检测：启动水源水质毒性在线监测仪、原水水质毒性在线监测仪和出水水质毒性在线监测仪3个水质毒性在线监测仪，3个水质毒性在线监测仪基于发光细菌暴露于被检测水样前后发光强度抑制率水平来划分毒性等级，将水质毒性监测结果现场显示并将信号上传至水厂中控PC机，若水质监测结果为有毒，监测现场与水厂中控PC机均进行声讯或声光报警；

（2）水厂响应：根据原水水质毒性在线监测仪和出水水质毒性在线监测仪对原水和出水的水质毒性在线分析仪检测结果，将水厂各水处理装置的处理工艺运行从低至高划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四级响应机制，若水厂工艺启动Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级响应后，出厂水水质毒性检测结果仍未回归到设置的安全范围内，则将水厂原水入口切换为应急备用水源或者水厂暂停生产；

（3）水源响应：根据水源地水质控制点处的水源水质毒性在线监测仪的检测结果上传至水源地中控PC机，当水源地水质发生安全性风险时，水源地中控PC机向水厂中控PC机发出原水水质安全风险预警；水厂中控PC机根据预警，比对各水质控制点水质指标，快速启动水厂原水处理工艺的四级响应机制；同时通过水源水中特征污染物比对与区域内点源污染排查，确认引起水源水污染，对污染源进行减排或停产处理。

实施例9，

实施例8所述的3个水质毒性在线监测仪的毒性判断方法为：当发光细菌发光强度抑制率水平处于10%以下时，水质检测结果判断为无毒；发光强度抑制率水平处于10%~20%时，水质检测结果判断为有毒；发光强度抑制率水平大于20%时，水质检测结果判断为剧毒；

Ⅰ级响应机制是指原水、出厂水水质检测结果均为无毒；

Ⅱ级响应机制指原水检测结果为有毒、出厂水检测结果为无毒；

Ⅲ级响应机制指原水检测结果为无毒、出厂水检测结果为有毒；

Ⅳ级响应指原水、出厂水水质检测结果均为有毒。

发光菌为费氏弧菌、青海弧菌或明亮发光杆菌；所述的水质毒性监测仪可根据预设程序或管理员现场操作启动阴性质控、阳性质控与水样检测。

实施例10，

实施例9所述的响应机制如下：

（1）启动Ⅰ级响应机制时，水厂水处理装置的常规处理工艺与深度处理工艺按设计工艺参数运行；常规处理工艺为原水经预臭氧（0.5-1.5 mg/L）后，进入“高密度沉淀池+V型滤池”；预臭氧工艺段的臭氧投加量为0.5-1.5 mg/L，高密度沉淀池单元混凝剂聚合氯化铝与助凝剂聚丙烯酰胺的投加量分别为30-50 mg/L和0.08-0.2 mg/L，V型滤池装填有厚均质石英砂滤料，滤速7-8 m/h；深度处理工艺为V型滤池出水进入“臭氧接触池+生物活性炭池”，后臭氧投加量与接触氧化时间分别为2.0-4.0 mg/L和15 min，生物活性炭池的空床停留时间也接近15 min；

（2）启动Ⅱ级响应机制时，水厂水处理装置的常规处理工艺与深度处理工艺按设计工艺参数运行，再启动预处理工艺，提高水样取样与检测频次，并使用便携式水质毒性检测仪对各工艺段进出水毒性进行检测，随时准备启动应急处理措施；

（3）启动Ⅲ级响应机制时，水厂水处理装置启动预处理与应急处理措施，在出厂水前适量投加粉末活性炭，强化常规处理工艺的同时提高活性炭滤池清洗频次，延长活性炭过滤接触时间，提高水样取样与检测频次，并使用便携式水质毒性检测仪对各工艺段进、出水毒性进行检测，根据臭氧接触氧化后的水质毒性变化情况，适量增减臭氧投加量，直至出水水质检测结果为无毒时，将响应级别调低为Ⅰ级或Ⅱ级响应；

（4）启动Ⅳ级响时，降低水厂进水负荷，启动预处理及应急处理措施，强化常规处理工艺的同时提高深度处理工艺段臭氧投加量与接触氧化时间，提高活性炭滤池清洗频次、延长活性炭过滤接触时间，直至出水水质检测结果为无毒时，将响应级别调低为Ⅱ级或Ⅲ级响应。

Claims (7)

1.一种饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：包括水厂调控装置和水源调控装置；

所述水厂调控装置包括安装在水厂原水水质控制点处的原水水质毒性在线监测仪、安装在出水水质控制点处的出水水质毒性在线监测仪和水厂中控PC机；原水水质毒性在线监测仪、出水水质毒性在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接；

水源调控装置包括安装在饮用水水源地水质控制点处的水源水质毒性在线监测仪和水源地中控PC机；水源水质毒性在线监测仪采用无线通讯方式水源地中控PC机通讯联接；

水源地中控PC机与水厂中控PC机连接通过无线通讯方式或者网络通讯方式联接。

2.根据权利要求1所述的饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：所述的水厂中控PC机通过信号线与水厂内水处理装置加药机构的电磁阀连接。

3.根据权利要求1所述的饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：所述的水厂调控装置还包话设在原水水质控制点和出水水质控制点处的水厂实时在线监测仪，所述的水厂实时在线监测仪包括浊度传感器、高锰酸盐指数传感器、氨氮传感器、总氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器和pH传感器；所述的水厂实时在线监测仪通过信号线与水厂中控PC机连接。

4.根据权利要求1所述的饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：所述的水源调控装置还包括在饮用水水源地水质控制点处的水源实时在线监测仪，所述的水源实时在线监测仪包括浊度传感器、高锰酸盐指数传感器、氨氮传感器、总氮传感器、总磷传感器、溶解氧传感器和pH传感器；所述的水源实时在线监测仪通过信号线与水源地中控PC机连接。

5.根据权利要求1-4任何一项所述的饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：该饮用水水质安全性监控系统还包括配套控制每一个水处理装置的PLC子站；各PLC子站与水厂中控PC机组成光纤以太环网通讯连接。

6.根据权利要求5所述的饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：在每个水处理装置点配备有便携式水质毒性检测仪及其他水质指标便携式检测仪表。

7.根据权利要求1-4任何一项所述的饮用水水质安全性监控系统，其特征在于：所述的水源地中控PC机、水厂中控PC机通过无线通讯方式或者网络通讯方式与监管上位机通讯联接，将水质在线监测到地实时数据传输至监管上位机。