[发明专利]一种饮用水高风险污染物监测预警系统及其使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种饮用水监测预警系统及其使用方法，具体涉及利用膜法预处理技术对水中油分、重金属进行浓缩、分离，消除水体背景成份对油分、重金属监测传感器的不利影响，属饮用水应急预警领域。

背景技术

饮用水危机源自人口急剧增长、经济持续发展、水源不断受污。突发性污染事故频发已成为我国经济发达地区饮用水源的重大潜在威胁，饮用水高风险污染物监测预警成为稳定民生的重要保障技术。感知传感器可实现无人职守、自动运行，因此要求其在没有人工调节的情况能长时间稳定地提供反应真实水质状况的数据。根据实际水质以及处理工艺的不同要求，比如检测方法、测量范围、响应时间、安装方式、维护运行要求等，筛选相对应的在线感知传感器，并根据实际需要实现传感器组合的优化集成。

为了保证测试的准确度和分析数据的代表性，如何有效去除水样中泥沙、悬浮物、色度等干扰物质样品，同时又不影响到待测参数的测量准确度，预处理技术的重要性是不言而喻的。除开传统的样品过滤这些预处理技术外，有些水质参数，如总磷检测过程中，需要超声波粉碎功能的采样预处理装置，而对于光度法检测的时候，则需要薄膜过滤等方法降低背景噪音。因此，针对不同区域和不同特点的典型污染物的检测，需要综合采用沉降、过滤、沉淀等单元操作方法，消除复杂水质中背景成分对传感检测能力的影响，提高复杂水质中典型污染物的检测灵敏性，解决传感器在复杂水质检测中的污染问题，保障传感器阵列在水质检测过程中的稳定性，在此基础上，进一步优化复杂源水水质的预处理方法，形成饮用水源水质的预处理系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有饮用水净水厂突发性污染物(油分、重金属)在线监测性差、实时预警短缺及灵敏性差的问题，而提供了一种饮用水高风险污染物监测预警系统及其使用方法，其利用亲水疏油膜分离与混凝、沉淀、砂滤技术相结合，减弱水体中天然腐殖质、胶体颗粒等背景成份的不利影响，提高水中油分、重金属的浓缩、分离。具有预处理规模大、运行稳定、成本低廉、灵敏度高等优点，可为饮用水源的突发性污染提供可靠的预警信息。

本发明的一种饮用水高风险污染物监测预警系统，它包括齿轮泵、数显流量计、压力变送器、常开型电磁阀、预处理超滤单元、手动球阀、浓缩池、清水池、常闭型电磁阀、油分分析仪、电化学工作站和物联感知网络控制系统；其中，齿轮泵是由齿轮泵和齿轮泵构成，数显流量计是由数显流量计和数显流量计构成，压力变送器是由压力变送器和压力变送器构成，常开型电磁阀是由常开型电磁阀、常开型电磁阀和常开型电磁阀构成，常闭型电磁阀是由常闭型电磁阀和常闭型电磁阀构成；

所述的齿轮泵的出水端与数显流量计的进水端连通，数显流量计出水端与常开型电磁阀的进水端连通，压力变送器信号接收端与数显流量计的信号输出端连接，常开型电磁阀的出水端与预处理超滤单元的下端进水口连通，并与常闭型电磁阀的进水口连通，预处理超滤单元的左侧出水口与常开型电磁阀的进水口连通，常开型电磁阀的出水口与清水池的进水口连通，电化学工作站进水口与清水池的出水口连通，预处理超滤单元下端的浓缩水出水口与手动球阀的进水口连通，手动球阀的出水口与常开型电磁阀的进水口连通，常开型电磁阀的出水口与数显流量计的进水口连通，数显流量计的出水口与浓缩池进水口连通，浓缩池中放置有油分分析仪，齿轮泵的出水口与常闭型电磁阀的出水口连通，并与压力变送器的信号接收端连接，常闭型电磁阀的出水口与预处理超滤单元的右侧反冲洗进水口连通，齿轮泵、数显流量计、压力变送器、常开型电磁阀、预处理超滤单元和常闭型电磁阀的电控制端分别连接在物联感知网络控制系统的控制信号输出端上，油分分析仪和和电化学工作站的检测信号输出端分别连接到物联感知网络控制系统的信号输入端。

本发明使用一种饮用水高风险污染物监测预警系统的方法，具体步骤如下：

一、进水线段：突发性受污染水源通过混凝、沉淀、气浮、砂滤技术中的一种或几种组合初步预处理后经由齿轮泵泵入，流经数显流量计计量、压力变送器测压后，经由常开型电磁阀控制开启后进入预处理超滤单元；其中，进水流量控制在15～30L/h，进水压力控制在150KPa～300Kpa；

二、浓缩线段：突发性受污染水源经预处理超滤单元处理后，由手动球阀设定控制初始浓缩比在5～15之间，经常开型电磁阀控制开启后，由数显流量计计量、进入浓缩池，通过油分分析仪进行油分测定；

三、出水线段：突发性受污染水源经预处理超滤单元处理后，经常开型电磁阀控制开启后，进入清水池，通过电化学工作站进行重金属测定；