[发明专利]多功能水质监控方法及装置

说明书

本发明是关于一水质监控的方法及装置，特别是关于一多功能的水质监控方法及装置。

在一般生产工厂的用水量比例中，冷却用的水量占了大部份，因此，无论自用水量成本的节省，或从环保的立场考虑，如何控制冷却用水的水质，来提高浓缩倍率、减少排放水量，乃为一重要的课题。控制水质的功能，还可避免管路结垢而阻塞、甚至于产生腐蚀破裂，进一步地即可避免因管路破裂带来的意外灾害。

目前一般水质监控的一第一步工作，不管是否委托专业的水处理公司进行，都得到现场取水样，然后带回实验室。

在实验室中进行的检验工作，一般需先检测pH值、钙离子浓度及M碱度；第二步骤是依检测值查阅相关的资料图表；然后才能在第三步骤中计算出饱和指数值，运算过程非常麻烦。

由于应用传统检测方法及步骤，以及浪费许多时间往反至现场取样，因此从取样至知道测试结果将相隔数小时；如果是委托专业水处理公司执行，一般在取样的第二天才能获致结果。在上述全部过程中产生时间的拖延，必造成水质监控上即时监视并即时补救的阻碍。

虽然也有人考虑把实验装置安装在取水样的地点进行即时化验分析，但却是一种不实际极不方便的理想而已。

目前分析钙(Ca)硬度的方法有原子吸收光谱法(AA)、电浆光谱法(ICP)、离子层析法(IC)等，但可应用在线上(on line)之法是以钙离子电极来测鲺硬度的装置，但其售价贵，且因被测试之水，其水质较纯水差，故测试的电极容易损坏，故需经常清理、保养，甚至校正测试值，甚不方便。

另外，目前M碱度的分析法有比色法(Methyl Orange ColorimetriMethods)、电荷平衡法(Charge Balance Methods)、自动滴定法等，其中自动滴定器测M碱度的仪器非常昂贵，市价约新台币50万，其使用时需经常补充测试用的药剂，因此既昂贵、使用上又需经常补充药剂的问题，使大多数人不乐于采用。

传统水质检测法更进一步的问题是，一般水质检测的项目只能做到比导电度、酸碱值的管理，少数检测能力较佳者，另外多加一项，借由氧化还原电位(ORP：Oxidation Reduction Potential)控制水中自由氯(FreeChlorine)含量，以维持杀菌效果。至于能反应出水质结垢倾向与腐蚀风险的重要参考指标—饱和指数(SI：Saturation Index)，目前仍无单一仪器能立即测出。需查表带来的复杂性，使得饱和指数(SI)的立即读取变得相当困难，这也是市面上为何没有此种产品的原因。

本发明的目的，在提供一种借水质模拟系统来了解水质变化的水质监控方法。

本发明的另一目的，在提供一种水质监控方法与装置，可求出钙离子、M碱度，与比导电度、酸碱(pH)度、温度等值彼此间的关系，并且进一步地以函数关系取代测试仪器的硬体设备。

本发明的进一目的，则在提供一种水质监控方法及装置，可立即反应水质的饱和指数(SI)，来提升水质即时检测及改善的技术及品质。

为达到上述目的，应用本发明的技术只要使用一般测试常使用的导电度计，酸碱度计与氧化还原电位计，加上中央处理单元的简易运算器，即可应用来制造出适用于冷却水塔、游泳池、锅炉等的多功能且成本低廉的自动水质监控器。监控水质的方法，是由中央处理器由钙硬度与比导电度、M碱度的对数值与pH值的线性函数关系，导出钙硬度、M碱度，再将温度曲线简化为一方程式，直接产生出饱和指数(SI)用来监测水质。本发明提供实验证明的数学式，可快速获得M碱度与pH值的关系，以及钙硬度与比电导度的关系，因此可利用中央处理器立即处理获得饱和指数。

一种多功能水质监控方法，其特征在于：它包括：

(a)读取水的温度值与水的比导电度求出温度常数值(C)；

(b)读取水的pH值导出M碱度及pM_Alk值；

(c)由水的比导电度导出钙硬度及(pCa)值；以及

(d)进一步由已得之C，pM_Alk及pCa值依下列二关系式：

           pHs＝pCa+pM_Alk+C＝f(μ，pH，T)

           SI＝pH-pHs。

求出饱和函数(SI)，做为水质结垢倾向与腐蚀风险的参数。