采水单元技术特点

在满足取水要求的前提下将尽量简洁，因地制宜，针对每个水站取水位置的不同情况采取最适用的方式。充分考虑水位落差对取水的影响，避免取水口设置在死水区。采样头在水面下0.5-1.0米浮动，并与水体底有足够的距离（枯水期＞1m），并保证不受水体底部泥砂的影响。

取水采用潜水泵或自吸泵，一用一备，满足实时不间断监测要求，所有取水管路均配有管道清洗、防堵塞、反冲洗等设施。

取水量满足所有分析仪器的需要。管路采取可拆卸式，并具备防冻隔热措施，且具有极好的化学稳定性。

采水系统的构造将保证在汛期和枯水期能正常工作并不至于被损坏，并有必要的保温、防冻、防腐、防压、防淤、防撞和防盗措施，并对采水设备和设施进行必要的固定。

在航道上建站将考虑能长期稳定安全运行，栈桥及取水部件不影响航运，且能够保护自身安全。

管路材质为不与水样中被测物产生物理和化学反应的材料，管路安装前清洗干净。全部管路良好密封，不漏气，有合理的留路设计，便于拆卸清洗，并配备足够的活动接头。在室内配水管路的关键部位设计一段透明管路，用于监测管路中的积藻状况。

采水装置有清洗反冲洗系统，防止藻类的生成，影响水质。除藻装置可以定期自动或手动操作，并且易于拆卸和更换。

配置采样瓶12个（容量不低于1L）。

采水浮筒采水浮筒采用2mm厚不锈钢板一体化成形制造，结构坚固耐用，浮力大，在水泵的外部采用1cm方孔形隔栅网拦截垃圾、树叶等较大的悬浮物，具有拦污效果好，便于清洗的优点。

采水浮筒的技术指标：

浮筒上方设计了3个15cm方形柱状水泵孔位，可以在中间孔位安装1台潜水泵或在2边孔位同时安装2台潜水泵，保持浮筒重心的平衡稳定。操作人员进行水泵维护时可以打开防盗锁轻易地将水泵取出，而不必把浮筒拉出水面进行作业。

潜水泵放入采水浮筒后，水泵的取水口正好处于水面以下0.5～1m处。浮筒底部设置了坐底保护，保证在枯水期水位很低的时候，取水口与水体底部的距离大于1m，确保取样口不会受到水体底部泥砂的影响。

浮筒安装警示标识，以保证采水单元和过往船只的安全。

采水浮筒的结构图

采水浮筒的现场运行图

采水泵采水泵选用2台美国沃威公司的4VE5-12型不锈钢优质潜水泵，满足实时不间断监测要求。双泵交替工作，一采一备，当一路出现故障时，能够自动切换到另一路工作，保证整个系统的正常运行。

潜水泵技术指标：

工作电压：VAC/50Hz

运行功率：0.55～1.1Kw、

额定流量：50～L/min

扬程范围：20～75ｍ

采水管路管材选型

采水主管选用2～3.2cm直径的PPR管材，便于现场熔接施工，连接的密封性好，具有足够的强度可以承受高内压和外载荷，化学稳定性极好，避免污染所采水样。

浮筒连接软管部分选用，3.2cm直径的钢丝软管。

外层防护套管选用PVC管或镀锌钢管，管径15cm。

管路布设

管路设计施工保证所采水样的保温、防冻、防污染，管路铺设具有防盗、防腐、防压、防淤、防撞、防藻功能，整体管路减少转弯，走合理的坡向以消除积水管段。

采水管路铺设现场施工图

管路铺设采用外装保护套管形式。双路PPR采水管和二根水泵电缆集束，外包保温隔热材料，然后穿入优质PVC或镀锌钢管的套管中。

采水管路布设工艺图

地埋铺设时，挖沟深度一般在地面之下0.5m～0.7m；若有承重，则保护深度为0.7m～1m；为防止套管内部积水，套管铺设时保持一定的坡向，超过m的管路，中段留有检查维护井。

采水管路m长距离布设工艺图（1）

空中明铺时，每5m间距设置管墩或管架，做保温处理。明铺套管考虑到安全因素时，采用镀锌钢管和法兰连接。明铺PVC保护套管采用水泥砌筑明沟。

采水管路架空布设工艺图

水下铺设时，将钢丝软管与电缆集束，管路长度保证超过最低水位以下，满足水位上下变幅的范围。入水后的软管不再做保温处理。

采水管路水下软管布设工艺图

管路冲洗和采水

对于m以下的采水管路，设计双管路闭路冲洗流程；对于大于m的管路，设计单管路开路冲洗流程。

关闭BV1阀，打开BV2阀，构成双管路闭路水路。打开P1泵关闭P2泵，延时5min冲洗采水管路中的沉积泥砂，下一个采样周期则P1、P2泵交替启闭冲洗。

采水管路冲洗结束后，关闭BV2阀，打开BV1阀，构成采水水路。打开P1向配水和预处理单元供水样。下一个采样周期则P1、P2泵交替启闭采水。

根据沉砂池的水位上限位状态，自动控制关闭BV1进水阀、P1或P2水泵，结束采水过程。

配水及预处理单元配水及预处理单元基本要求（1）水质多参数（包括温度、pH、溶解氧、电导率、浊度、叶绿素、蓝绿藻）的测量，不需预处理，直接检测。

（2）其它参数根据需要可采用预处理装置。

（3）配水单元向自动监测仪器供水，其水质、水压和水量必须满足自动监测仪器的需要。

（4）对管路布置、液流速度、仪器取水方面有独特的设计制作，减少沙砾对系统的影响。具有在线过滤装置及管道反冲洗装置，过滤装置可根据不同仪器对水样的要求进行调整；对系统能现场或远程进行自动或手动控制清洗，不使用化学清洗方法，减少对环境的二次污染；维护周期≥20天。

（5）管路要求

a管道的设计应具备压力、流量控制功能，通过PLC控制单元可以实时监控取水配水单元的运行状态，并且具有断电保护和来电自动启动的功能；

b提供的配水总量保证至少高于各仪表所需水量的%。

c采用所有主管路串连的方式；整套管路为串联结构，管路干路中无阻拦式过滤装置，每台仪器都从各自的过滤装置中取水，任何仪器出现故障都不会影响其它仪器的工作；

d为方便系统进行维护，在主管路上，每台仪器都应设有旁路系统，通过手动球阀来进行调节。当某台仪器、过滤器损坏或者需要维护时，可以打开旁路，关闭主路，既不影响其他仪器的正常工作，又达到了维护维修的目的。

e管道的铺设、预埋均要求方便拆装维护。

配水及预处理单元技术特点

预处理及配水系统将采水单元采集到的样品根据所有分析仪器和设备的用水水质、水压和水量的要求分配到各个分析单元和相应设备，并采取必要的清洗、保障措施以确保系统长周期运转。预处理及配水系统技术分为流量和压力调节、预处理及系统清洗三个部分。

根据不同仪器采取恰当的过滤措施，特别情况下，酌情选择精密过滤器对水样进行二次处理。在不违背标准分析方法的情况下，通过过滤达到预沉淀的效果，也可以通过预沉淀替代过滤操作。处理后的水质不仅消除了杂物对监测仪器的影响，又不失水样的代表性。过滤系统的清洗维护周期大于一个月。氨氮使用超滤预处理技术，保证测量精度与准确性；其它参数采用水样匀化预处理系统，进水的停留时间不超过30min，此预处理系统备有自动清砂、排砂功能。氨氮配有完整的膜过滤系统，确保数据的有效性与抗干扰能力。

配水系统能够通过对流量或压力的监控，满足所选用仪器和设备对样品水流量和压力的具体要求。

五参数测量池和沉淀池等预处理装置具有水、气等自动清洗功能，对水路有合理的留路设计，配备足够的活动接口，易拆洗。并有气、样分离设计，保证分析仪器进样的连续性。

预处理及配水系统不对环境造成污染。

为保证系统监测项目的扩充需要，预留出预处理单元与分析设备水路连接的接口。

配水单元技术特点

配水和预处理单元由多参池、沉砂池、取样池、增压泵、电动阀、过滤器、全部管路一体化集成，又与热水器、压缩机等反冲洗装置集成在一个水样处理柜（WTU）中，高度集成模块化，空间体积小，便于升级和维护。

不锈钢一体化配水、预处理单元

配水单元设计了串行水路供样流程，保证了每台分析仪器获得水样的一致性。

水样经过调压和限流阀的调节，注入多参池；从多参池溢流出的水样进入沉砂池，延时沉砂稳定；增压泵将沉砂池中的上清液注入精密过滤器，水样过滤后注入取样池，延时稳定；取样池稳定水样提供给在线分析仪检测，对于被动式取样的在线分析仪，通过供样泵向在线分析仪送样检测。

所有阀门、泵、过滤器、水池都是可拆卸设计，便于维护和更换。

管材及电动阀

水管选用2cm（上水）、3.2cm（下水）直径的PPR管材，便于现场熔接施工，连接的密封性好，化学稳定性极好，避免污染所采水样。

全部选用台湾普托克公司PT-03T/E型优质不锈钢电动球阀，具有自洁防堵功能，性能优于电磁阀。

电动球阀技术指标：

工作电压：VAC/50Hz

运行功率：0.5mW

流量通径：2.5、3.2cm

工作压力：16kgf/cm2

回讯信号：开、关到位状态反馈。

预处理单元水样预处理单元主要一体化设计的多参池、沉砂池、增压泵、过滤器和取样池组成。

多参池、沉砂池、取样池沉砂池将水样沉降一段时间后，获取上清液，增压泵将上清液注入取样池。

一体化多参、沉砂、取样池集成

沉砂池具有自动清砂、排砂、冲洗功能，也可以人工进行清砂、排砂、清洗等操作；沉池的内部结构充分消除了自动反冲洗可能造成的漏水、喷水等现象。

过滤器选用以色列ARKAL公司内压式过滤器。过滤池内设置过滤膜片，过滤膜片将过滤池内腔分隔为原液腔和滤液腔，滤液腔设有滤液出口，原液腔内设有进水口和排水口，过滤膜片平行于原液腔的水流方向。过滤膜芯体可清洗、更换，大流量防堵功能，便于自动反冲洗处理。

过滤器技术指标：

滤膜密度：50～um（选um）

流量通径：2cm

工作流量：4m3/h

反冲洗配水管线采用排空设计，在每次测试完毕后可自动用清水冲洗管道，并在冲洗完毕后自动排空，等待下一次的测试；常规五参数测量室则浸泡在清水中，用于保护溶解氧电极。设计空压机、热水器等构成的反冲洗单元，可以对配水和预处理水路进行全面的清水冲洗、热水除藻冲洗和空气吹干清洗工艺，保证管道内无泥砂、无藻、管壁无附着物。

采用无油型空压机和热水器作为冲洗源，这种物理的冲洗方式不会产生和排放二次污染。

空气压缩机

空气压缩机能将压缩空气和清水混和，实现高压气泡擦洗，可将管壁附着的泥砂、藻类等清洗掉。空压机为管路的反吹清洗、过滤器清洗提供高压气源。

选用台湾捷豹牌OL型W活塞式无油系列空压机，可以设定压力的上限和下限，不需要单独的控制信号，维护量小。当储气罐中压力高于设定上限时，空压机自动切断电源；当压力低于设定下限时，空压机自行启动，重新为储气罐加气。

排气量≥98L/min，转速≥1R.P.M，气缸数1个，使用压力≥7Kg/cm2，最大压力≥8Kg/cm2，气路有除水装置。

热水器

配水管路的关键部位设计一段透明观察管，用于监测积藻状况。

选用海尔ES50H-C1(E)热水器产生高温60℃热水，自动控制对管路和预处理装置进行热水除藻冲洗。

热水器技术指标：

工作电压：VAC/50Hz

运行功率：1.5kW

储水容量：50L

最大水温：80℃

维护周期≥20天。

除藻工艺流程如下：

自动留样器自动留样器可大大减轻监测部门进行在线监测仪比对测试时的工作强度；输送混合样可使测量值更具代表性，减少测量值以点代面带来的弊端；远程控制采样可实现随时控制任意采样。

采用定制留样器，该产品具有密码保护、断电保护、开关门记录、远程参数设置等功能，是一款智能化的水质自动采样器。

自动留样器技术指标：

采样模式：定时采样、时间等比例采样、流量等比例采样、液位等比例采样、同步留样、超标留样、远程控制采样、混合采样、平行采样

自动功能：可自动排空，实现循环留样，保证最新的12个样的留存。

取样泵：蠕动泵，抗冲击、抗腐蚀

保存温度：精确4℃

通讯功能：支持RS通讯口、开关信号控制

采样瓶数：1～25瓶可设。

采样瓶：5×5矩阵分布，无空间浪费

加密功能：开、关门记录，可防水样作弊

保存数据量：大于1万条/5年。

带门禁系统，对于系统的进入操作、设置等进行详细记录，保证采集样品的真实。