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目次
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本書介紹了污水處理中常用的在線監測儀器及其基本原理，內容包括儀器儀表的基本知識、污水處理的常用監測指標、污水處理在線監測儀器、數據采集與通信、儀器儀表的日常維護與管理和在線監測儀器的應用及實例。在此基礎上，根據國內外最新發展，增加了溶解氧的熒光檢測技術、COD的光譜檢測技術、基于人工嗅覺原理的氨氮檢測技術、生物毒性檢測和管網的液位檢測等新技術。
本書是作者長期以來從事污水處理和傳感器技術研究的研究成果和經驗總結，具有實用性、可操作性和指導性。
本書可供污水處理行業的專業技術人員閱讀，也可作為大專院校環境工程專業本科生與研究生學習污水處理廠水質監測與工藝運行的教材和參考書。
本書是作者長期以來從事污水處理和傳感器技術研究的研究成果和經驗總結，具有實用性、可操作性和指導性。
本書可供污水處理行業的專業技術人員閱讀，也可作為大專院校環境工程專業本科生與研究生學習污水處理廠水質監測與工藝運行的教材和參考書。
作者簡介
施漢昌，清華大學環境學院，教授，施漢昌，清華大學環境學院教授教授，工學博士，1989－1990英國水研究中心訪問研究員，1994美國密西根大學高級訪問學者，2002和2005年加拿大Alberta大學訪問教授，2003年美國Stanford大學訪問教授。他長期以來從事污水處理系統的優化運行和儀器化、污水生物處理反應動力學和生物傳感器的研究，積累了大量的研究成果和豐富的經驗。發表論文300余篇，授權發明專利40余項。曾被中國環境科學學會授予環境科學優秀科技工作者稱號。
名人/編輯推薦
本書是《污水處理在線監測儀器原理與應用》的第二版，在原書內容的基礎上，根據國內外最新發展，增加了溶解氧的熒光檢測技術、COD的光譜檢測技術、基于人工嗅覺原理的氨氮檢測技術、生物毒性檢測技術和管網的液位檢測技術等內容，這些內容都是國內外的最新技術。
本書第一作者施漢昌教授是清華大學環境科學與工程系教授，長期以來從事廢水生物處理技術、微生物反應動力學和生物傳感器的研究，積累了大量的研究成果和經驗。
本書第一作者施漢昌教授是清華大學環境科學與工程系教授，長期以來從事廢水生物處理技術、微生物反應動力學和生物傳感器的研究，積累了大量的研究成果和經驗。
序
2008年8月化學工業出版社出版了《污水處理在線監測儀器原理與應用》一書，當時由于我國污水處理廠建設中采用了一些在線監測儀器，需要有一本介紹污水處理廠常用在線監測儀器原理和性能參數的技術參考書，供環境工程專業的工程技術人員和研究生閱讀參考。該書出版后受到讀者的好評，并已售完。此次受化學工業出版社之邀再版，補充了一些新內容，對原書中的文字錯誤進行了修改。
近年來，我國的城市污水處理設施建設發展迅速，大中型污水處理廠已有3000余座，位于小城鎮的污水處理廠建設方興未艾。這些污水處理廠的運行將獲得巨大的環境效益，同時也將產生巨大的能耗和物耗。從實現國家節能減排和可持續發展的目標出發，發展污水處理的節能降耗技術具有重大的意義。污水處理廠達標運行和節能降耗技術的發展，必然會推動控制技術和在線監測儀器的廣泛應用。為了保證污水處理廠的運行穩定，與污水處理廠密切相關的上游管網監測也日益受到關注。
針對這些新的發展需求，本書第二版補充了溶解氧的熒光檢測技術、COD的光譜檢測技術、基于人工嗅覺原理的氨氮檢測技術、生物毒性檢測技術和管網的液位檢測技術等內容。
作為大專院校環境工程專業研究生和污水處理行業專業技術人員的參考書，希望第二版能為讀者提供一些更新的污水處理在線監測儀器的技術信息。由于儀器儀表技術發展迅速，本書又涉及環境工程、自動化儀表和信息通信等不同學科領域，編寫中不免有疏漏之處，敬請讀者不吝賜教。
施漢昌
2013年10月
隨著經濟發展，廢水的種類和性質日漸復雜，污水處理廠出水的排放標準日趨嚴格，這些對污水處理廠的運行和控制提出了更高的要求。20世紀80年代后期，國際水協會提出了ICA技術的概念，ICA是儀器化（instrumentation）、控制化（control）和自動化（automation）的簡稱。經過二十多年的發展，國際上儀器化的技術已經成熟，在線水質監測儀器已經應用于污水處理廠的實際監測；控制理論和自動化技術為污水處理廠的運行控制提供了強有力的工具；控制策略研究有了新方法和新工具；數學模型對生物處理過程的表達更加全面和深入細致；集監測、控制與數據采集系統（supervisor，control and data acquisition， SCADA）于一體的過程控制系統在污水處理廠逐步得到應用。ICA技術在國際上的發展和應用保證了污水處理廠處理出水的穩定達標，實現了處理工藝的優化運行，收到了顯著的環境效益與經濟效益。隨著網絡技術的發展，數據與信息的傳遞更加快捷迅速，區域化網絡的信息系統與控制管理成為可能，ICA正在向ICN（instrumentation，control and network， ICN）的方向發展。這一切都是ICA技術在污水處理領域取得的巨大進展。
我國城市污水處理廠的快速發展始于20世紀90年代末，短短10年間，上千座大型城市污水處理廠建成并投入運行，有效地削減了城市點源對水環境產生的污染。但是，由于污水水質的多樣性和處理系統本身的復雜性，許多城市污水處理廠都面臨著保證處理出水的穩定達標和進一步降低運行成本的問題。這一歷史環境為ICA技術在中國的發展提供了巨大的空間，可以預計在今后的20年ICA技術將逐步在我國的污水處理領域得到應用并成為研究開發和技術進步的重點。
ICA技術的首要條件是儀器化，即運用監測儀器實現對所需信息的自動采集，而準確及時的信息是實現自動控制的基礎。近年隨著監測儀器的發展，大量有關水、污水和污泥的化學與物理參數可以連續或準連續地進行監測。已有的傳感器和分析儀器可用于總有機碳、化學需氧量、生化需氧量、氮、磷、污泥特性、總懸浮物、濁度、溶解氧、pH、氧化還原電位、溫度、電導率、氯、流速和液位等的測定，為監測那些與處理過程控制相關的指標，以及有助于分析物質流（在污水處理廠：進水，出水，剩余污泥，生物氣體等）的化學和物理參數提供了技術與裝備的支持。
本書講述了污水處理中常用的在線檢測儀器及其基本原理，內容共有6章。第1章測量儀表的基本知識，講述了測量儀表的構成、測量誤差和儀表的品質指標。第2章污水處理在線檢測的指標，講述了有機物綜合指標、固體濃度與沉降性、營養物質、溶解氧與呼吸速率等。第3章污水處理在線檢測儀器，講述了溫度、流量、pH、氧化還原電位、溶解氧、呼吸速率、COD、BOD、TOC、濁度、懸浮物、污泥界面、氨氮、總氮和總磷的在線監測儀器及其基本原理。第4章數據采集與通信，講述了在線檢測儀器的數據采集、數字通信和分布式通信系統。第5章測量儀表的日常維護與管理，講述了儀器的選型、安裝與調試、儀器的校準、誤差的修正、儀器儀表故障的分析和儀器儀表的使用與維護。第6章水質在線監測儀器的應用，講述了污水處理廠水質在線監測儀器的配置以及水質監測儀器在化學除磷、污泥脫水與生化處理系統的優化運行中的應用。
本書可作為大專院校環境工程專業本科生與研究生學習污水處理廠水質監測與工藝運行的技術參考書，也可供從事污水處理的專業技術人員閱讀。
由于儀器儀表技術發展迅速，本書又涉及環境工程、自動化儀表和信息通信等不同學科領域，編寫中難免有疏漏之處，敬請讀者不吝賜教。本書編寫過程中徐麗杰、邱勇、沈童剛等參加了資料收集與翻譯工作，還得到HACH（中國）公司提供的技術資料，謹此致謝。
施漢昌
2008年4月
近年來，我國的城市污水處理設施建設發展迅速，大中型污水處理廠已有3000余座，位于小城鎮的污水處理廠建設方興未艾。這些污水處理廠的運行將獲得巨大的環境效益，同時也將產生巨大的能耗和物耗。從實現國家節能減排和可持續發展的目標出發，發展污水處理的節能降耗技術具有重大的意義。污水處理廠達標運行和節能降耗技術的發展，必然會推動控制技術和在線監測儀器的廣泛應用。為了保證污水處理廠的運行穩定，與污水處理廠密切相關的上游管網監測也日益受到關注。
針對這些新的發展需求，本書第二版補充了溶解氧的熒光檢測技術、COD的光譜檢測技術、基于人工嗅覺原理的氨氮檢測技術、生物毒性檢測技術和管網的液位檢測技術等內容。
作為大專院校環境工程專業研究生和污水處理行業專業技術人員的參考書，希望第二版能為讀者提供一些更新的污水處理在線監測儀器的技術信息。由于儀器儀表技術發展迅速，本書又涉及環境工程、自動化儀表和信息通信等不同學科領域，編寫中不免有疏漏之處，敬請讀者不吝賜教。
施漢昌
2013年10月
隨著經濟發展，廢水的種類和性質日漸復雜，污水處理廠出水的排放標準日趨嚴格，這些對污水處理廠的運行和控制提出了更高的要求。20世紀80年代后期，國際水協會提出了ICA技術的概念，ICA是儀器化（instrumentation）、控制化（control）和自動化（automation）的簡稱。經過二十多年的發展，國際上儀器化的技術已經成熟，在線水質監測儀器已經應用于污水處理廠的實際監測；控制理論和自動化技術為污水處理廠的運行控制提供了強有力的工具；控制策略研究有了新方法和新工具；數學模型對生物處理過程的表達更加全面和深入細致；集監測、控制與數據采集系統（supervisor，control and data acquisition， SCADA）于一體的過程控制系統在污水處理廠逐步得到應用。ICA技術在國際上的發展和應用保證了污水處理廠處理出水的穩定達標，實現了處理工藝的優化運行，收到了顯著的環境效益與經濟效益。隨著網絡技術的發展，數據與信息的傳遞更加快捷迅速，區域化網絡的信息系統與控制管理成為可能，ICA正在向ICN（instrumentation，control and network， ICN）的方向發展。這一切都是ICA技術在污水處理領域取得的巨大進展。
我國城市污水處理廠的快速發展始于20世紀90年代末，短短10年間，上千座大型城市污水處理廠建成并投入運行，有效地削減了城市點源對水環境產生的污染。但是，由于污水水質的多樣性和處理系統本身的復雜性，許多城市污水處理廠都面臨著保證處理出水的穩定達標和進一步降低運行成本的問題。這一歷史環境為ICA技術在中國的發展提供了巨大的空間，可以預計在今后的20年ICA技術將逐步在我國的污水處理領域得到應用并成為研究開發和技術進步的重點。
ICA技術的首要條件是儀器化，即運用監測儀器實現對所需信息的自動采集，而準確及時的信息是實現自動控制的基礎。近年隨著監測儀器的發展，大量有關水、污水和污泥的化學與物理參數可以連續或準連續地進行監測。已有的傳感器和分析儀器可用于總有機碳、化學需氧量、生化需氧量、氮、磷、污泥特性、總懸浮物、濁度、溶解氧、pH、氧化還原電位、溫度、電導率、氯、流速和液位等的測定，為監測那些與處理過程控制相關的指標，以及有助于分析物質流（在污水處理廠：進水，出水，剩余污泥，生物氣體等）的化學和物理參數提供了技術與裝備的支持。
本書講述了污水處理中常用的在線檢測儀器及其基本原理，內容共有6章。第1章測量儀表的基本知識，講述了測量儀表的構成、測量誤差和儀表的品質指標。第2章污水處理在線檢測的指標，講述了有機物綜合指標、固體濃度與沉降性、營養物質、溶解氧與呼吸速率等。第3章污水處理在線檢測儀器，講述了溫度、流量、pH、氧化還原電位、溶解氧、呼吸速率、COD、BOD、TOC、濁度、懸浮物、污泥界面、氨氮、總氮和總磷的在線監測儀器及其基本原理。第4章數據采集與通信，講述了在線檢測儀器的數據采集、數字通信和分布式通信系統。第5章測量儀表的日常維護與管理，講述了儀器的選型、安裝與調試、儀器的校準、誤差的修正、儀器儀表故障的分析和儀器儀表的使用與維護。第6章水質在線監測儀器的應用，講述了污水處理廠水質在線監測儀器的配置以及水質監測儀器在化學除磷、污泥脫水與生化處理系統的優化運行中的應用。
本書可作為大專院校環境工程專業本科生與研究生學習污水處理廠水質監測與工藝運行的技術參考書，也可供從事污水處理的專業技術人員閱讀。
由于儀器儀表技術發展迅速，本書又涉及環境工程、自動化儀表和信息通信等不同學科領域，編寫中難免有疏漏之處，敬請讀者不吝賜教。本書編寫過程中徐麗杰、邱勇、沈童剛等參加了資料收集與翻譯工作，還得到HACH（中國）公司提供的技術資料，謹此致謝。
施漢昌
2008年4月
目次
1·1概述
1·2測量儀表的構成
1·3測量誤差和儀表的品質指標
1·3·1測量儀表的誤差
1·3·2測量儀表的品質指標
1·3·3污水處理廠通常需要在線測量的工藝參數
2·1有機物綜合指標COD、BOD及TOC
2·1·1化學需氧量
2·1·2生物化學需氧量
2·1·3總有機碳
2·1·4BOD、COD和TOD之間的相關性
2·2固體濃度與沉降性
2·2·1固體懸浮物
2·2·2污泥濃度MLSS 1·1概述
1·2測量儀表的構成
1·3測量誤差和儀表的品質指標
1·3·1測量儀表的誤差
1·3·2測量儀表的品質指標
1·3·3污水處理廠通常需要在線測量的工藝參數
2·1有機物綜合指標COD、BOD及TOC
2·1·1化學需氧量
2·1·2生物化學需氧量
2·1·3總有機碳
2·1·4BOD、COD和TOD之間的相關性
2·2固體濃度與沉降性
2·2·1固體懸浮物
2·2·2污泥濃度MLSS
2·2·3揮發性污泥濃度MLVSS
2·2·4污泥沉降比SV%
2·2·5污泥體積指數SVI
2·3氮和磷
2·3·1總氮TN
2·3·2氨氮
2·3·3硝酸鹽和亞硝酸鹽
2·3·4有機氮
2·3·5可溶性正磷酸鹽
2·3·6總磷TP
2·4溶解氧與呼吸速率
2·4·1溶解氧DO
2·4·2呼吸速率OUR
2·5生物毒性
2·5·1基于傳統水生生物的毒性指標
2·5·2基于發光細菌的毒性指標
2·6其他常用指標
2·6·1pH
2·6·2堿度
2·6·3氧化還原電勢
2·6·4有機酸
2·6·5流量、壓力與溫度
3·1溫度的檢測
3·1·1溫標
3·1·2標定
3·1·3測溫方法分類及其特點
3·1·4新型溫度傳感器及其測溫技術
3·1·5光纖測溫
3·2流量的檢測
3·2·1超聲波流量計測量原理
3·2·2電磁流量計
3·2·3渦輪流量計原理及應用
3·2·4明渠流量計
3·2·5轉子流量計
3·3pH值檢測
3·4氧化還原電位檢測
3·4·1概述
3·4·2氧化還原電位的電極
3·4·3應用舉例
3·5溶解氧檢測
3·5·1概述
3·5·2電極法
3·5·3比色檢測法
3·5·4熒光檢測法
3·5·5溶解氧儀實例
3·6呼吸速率測定
3·6·1呼吸速率測定的發展
3·6·2呼吸速率測量方法
3·6·3常用于呼吸速率測量的儀器
3·6·4呼吸測量方法的應用
3·6·5研究模型參數
3·6·6工藝優化控制
3·6·7呼吸速率測量儀的改進和局限
3·7COD在線檢測
3·7·1化學法COD測定
3·7·2光譜法COD測定
3·7·3其他COD在線測定方法的發展
3·7·4COD在線測量中應注意的一些問題
3·7·5COD在線檢測儀
3·8BOD的在線測量
3·8·1概述
3·8·2測定原理
3·8·3測定方法和儀器
3·8·4哈希公司的BOD Trak分析儀
3·9TOC的在線測定
3·9·1TOC測定方法
3·9·2TOD自動測量儀
3·9·3TOC的檢測實例
3·9·4干擾物質對TOC的影響
3·9·5TOC的連續測定法
3·9·6TOC連續測定裝置的維護管理
3·10污水液位及污泥界面位置的在線測定
3·10·1液位及污泥界面的測量原理
3·10·2實際應用案例
3·11濁度的測定
3·11·1濁度
3·11·2透過光?散射光比較測定法
3·11·3表面散射測定法
3·12懸浮物的測定
3·12·1概述
3·12·2濁度計
3·12·3過濾質量法的SS測定裝置
3·12·4過濾質量法SS測定裝置的優缺點
3·13氨氮的測定
3·13·1概述
3·13·2靛酚法
3·13·3隔膜式氨電極法
3·13·4基于人工嗅覺的檢測方法
3·13·5分析裝置實例
3·14總氮(TN)的測定
3·14·1測定原理
3·14·2儀器構成及技術要求
3·15總磷的測定
3·15·1總磷的測定原理
3·15·2儀器構成及技術要求
3·15·3儀器維護
3·16生物毒性的在線檢測
3·16·1基于魚類的生物毒性在線測定技術
3·16·2基于發光細菌的生物毒性在線監測技術
4·1概述
4·1·1自動檢測技術
4·1·2自動檢測系統
4·1·3自動化系統的組成
4·2數據采集系統
4·3數字通信
4·3·1通信媒介
4·3·2數據傳輸
4·4HART通信系統
4·5串行接口標準
4·5·1簡介
4·5·2RS?232串行接口標準
4·5·3RS?422與RS?485串行接口標準
4·6現場總線
4·6·1簡介
4·6·2不同的標準
4·7工業以太網
4·7·1以太網簡介
4·7·2工業以太網
4·8通信協議
4·8·1定義
4·8·2MODBus通信協議
4·8·3MODBus功能碼簡介
4·8·4MODBus協議的軟件實現
5·1概述
5·1·1檔案資料管理
5·1·2日常維護、保養及檢修
5·1·3儀表設備的防護
5·2儀器的選型、安裝與調試
5·2·1儀器儀表的選型
5·2·2在線儀器的安裝
5·3儀器的校準
5·3·1pH計及電極的校準
5·3·2電導儀校準
5·3·3溶解氧儀的校準
5·3·4濁度儀校準
5·3·5BOD儀校準
5·4誤差的修正
5·4·1誤差的產生與分類
5·4·2系統誤差的數字修正方法
5·4·3用神經網絡修正系統誤差
5·5儀器儀表故障的分析
5·5·1儀器儀表故障的一般規律
5·5·2故障處理的一般方法
5·5·3流量系統的故障判斷
5·5·4電動執行器的故障分析
5·6儀器儀表的使用與維護
5·6·1電導儀的使用與維護
5·6·2pH計的使用與維護
5·6·3COD測定儀（電位滴定法）的使用與維護
5·6·4TOC測定儀的使用與維護
6·1廣州某污水處理廠的在線儀器監測系統
6·1·1進水水質的監測
6·1·2生物處理運行參數的監測
6·1·3出水水質的監測
6·2基于在線監測數據的化學除磷加藥量的優化控制
6·3種測量污泥濃度的新型光學傳感器以及其在污泥處理中的應用
6·4運用在線監測儀器和智能運行軟件對運行狀況進行診斷與控制
6·4·1在線水質分析儀器在污水處理廠的設置
6·4·2現場數據的采集
6·4·3水質參數采集用于ASM2D模型的校正
6·4·4基于在線儀器的實時模擬
6·4·5基于在線儀器的實時診斷
1·2測量儀表的構成
1·3測量誤差和儀表的品質指標
1·3·1測量儀表的誤差
1·3·2測量儀表的品質指標
1·3·3污水處理廠通常需要在線測量的工藝參數
2·1有機物綜合指標COD、BOD及TOC
2·1·1化學需氧量
2·1·2生物化學需氧量
2·1·3總有機碳
2·1·4BOD、COD和TOD之間的相關性
2·2固體濃度與沉降性
2·2·1固體懸浮物
2·2·2污泥濃度MLSS 1·1概述
1·2測量儀表的構成
1·3測量誤差和儀表的品質指標
1·3·1測量儀表的誤差
1·3·2測量儀表的品質指標
1·3·3污水處理廠通常需要在線測量的工藝參數
2·1有機物綜合指標COD、BOD及TOC
2·1·1化學需氧量
2·1·2生物化學需氧量
2·1·3總有機碳
2·1·4BOD、COD和TOD之間的相關性
2·2固體濃度與沉降性
2·2·1固體懸浮物
2·2·2污泥濃度MLSS
2·2·3揮發性污泥濃度MLVSS
2·2·4污泥沉降比SV%
2·2·5污泥體積指數SVI
2·3氮和磷
2·3·1總氮TN
2·3·2氨氮
2·3·3硝酸鹽和亞硝酸鹽
2·3·4有機氮
2·3·5可溶性正磷酸鹽
2·3·6總磷TP
2·4溶解氧與呼吸速率
2·4·1溶解氧DO
2·4·2呼吸速率OUR
2·5生物毒性
2·5·1基于傳統水生生物的毒性指標
2·5·2基于發光細菌的毒性指標
2·6其他常用指標
2·6·1pH
2·6·2堿度
2·6·3氧化還原電勢
2·6·4有機酸
2·6·5流量、壓力與溫度
3·1溫度的檢測
3·1·1溫標
3·1·2標定
3·1·3測溫方法分類及其特點
3·1·4新型溫度傳感器及其測溫技術
3·1·5光纖測溫
3·2流量的檢測
3·2·1超聲波流量計測量原理
3·2·2電磁流量計
3·2·3渦輪流量計原理及應用
3·2·4明渠流量計
3·2·5轉子流量計
3·3pH值檢測
3·4氧化還原電位檢測
3·4·1概述
3·4·2氧化還原電位的電極
3·4·3應用舉例
3·5溶解氧檢測
3·5·1概述
3·5·2電極法
3·5·3比色檢測法
3·5·4熒光檢測法
3·5·5溶解氧儀實例
3·6呼吸速率測定
3·6·1呼吸速率測定的發展
3·6·2呼吸速率測量方法
3·6·3常用于呼吸速率測量的儀器
3·6·4呼吸測量方法的應用
3·6·5研究模型參數
3·6·6工藝優化控制
3·6·7呼吸速率測量儀的改進和局限
3·7COD在線檢測
3·7·1化學法COD測定
3·7·2光譜法COD測定
3·7·3其他COD在線測定方法的發展
3·7·4COD在線測量中應注意的一些問題
3·7·5COD在線檢測儀
3·8BOD的在線測量
3·8·1概述
3·8·2測定原理
3·8·3測定方法和儀器
3·8·4哈希公司的BOD Trak分析儀
3·9TOC的在線測定
3·9·1TOC測定方法
3·9·2TOD自動測量儀
3·9·3TOC的檢測實例
3·9·4干擾物質對TOC的影響
3·9·5TOC的連續測定法
3·9·6TOC連續測定裝置的維護管理
3·10污水液位及污泥界面位置的在線測定
3·10·1液位及污泥界面的測量原理
3·10·2實際應用案例
3·11濁度的測定
3·11·1濁度
3·11·2透過光?散射光比較測定法
3·11·3表面散射測定法
3·12懸浮物的測定
3·12·1概述
3·12·2濁度計
3·12·3過濾質量法的SS測定裝置
3·12·4過濾質量法SS測定裝置的優缺點
3·13氨氮的測定
3·13·1概述
3·13·2靛酚法
3·13·3隔膜式氨電極法
3·13·4基于人工嗅覺的檢測方法
3·13·5分析裝置實例
3·14總氮(TN)的測定
3·14·1測定原理
3·14·2儀器構成及技術要求
3·15總磷的測定
3·15·1總磷的測定原理
3·15·2儀器構成及技術要求
3·15·3儀器維護
3·16生物毒性的在線檢測
3·16·1基于魚類的生物毒性在線測定技術
3·16·2基于發光細菌的生物毒性在線監測技術
4·1概述
4·1·1自動檢測技術
4·1·2自動檢測系統
4·1·3自動化系統的組成
4·2數據采集系統
4·3數字通信
4·3·1通信媒介
4·3·2數據傳輸
4·4HART通信系統
4·5串行接口標準
4·5·1簡介
4·5·2RS?232串行接口標準
4·5·3RS?422與RS?485串行接口標準
4·6現場總線
4·6·1簡介
4·6·2不同的標準
4·7工業以太網
4·7·1以太網簡介
4·7·2工業以太網
4·8通信協議
4·8·1定義
4·8·2MODBus通信協議
4·8·3MODBus功能碼簡介
4·8·4MODBus協議的軟件實現
5·1概述
5·1·1檔案資料管理
5·1·2日常維護、保養及檢修
5·1·3儀表設備的防護
5·2儀器的選型、安裝與調試
5·2·1儀器儀表的選型
5·2·2在線儀器的安裝
5·3儀器的校準
5·3·1pH計及電極的校準
5·3·2電導儀校準
5·3·3溶解氧儀的校準
5·3·4濁度儀校準
5·3·5BOD儀校準
5·4誤差的修正
5·4·1誤差的產生與分類
5·4·2系統誤差的數字修正方法
5·4·3用神經網絡修正系統誤差
5·5儀器儀表故障的分析
5·5·1儀器儀表故障的一般規律
5·5·2故障處理的一般方法
5·5·3流量系統的故障判斷
5·5·4電動執行器的故障分析
5·6儀器儀表的使用與維護
5·6·1電導儀的使用與維護
5·6·2pH計的使用與維護
5·6·3COD測定儀（電位滴定法）的使用與維護
5·6·4TOC測定儀的使用與維護
6·1廣州某污水處理廠的在線儀器監測系統
6·1·1進水水質的監測
6·1·2生物處理運行參數的監測
6·1·3出水水質的監測
6·2基于在線監測數據的化學除磷加藥量的優化控制
6·3種測量污泥濃度的新型光學傳感器以及其在污泥處理中的應用
6·4運用在線監測儀器和智能運行軟件對運行狀況進行診斷與控制
6·4·1在線水質分析儀器在污水處理廠的設置
6·4·2現場數據的采集
6·4·3水質參數采集用于ASM2D模型的校正
6·4·4基于在線儀器的實時模擬
6·4·5基于在線儀器的實時診斷
書摘/試閱
3.10.2.1 污水管網液位變化的在線監測
隨著城市管理水平的提高，對城市排水管網的監測就顯得越來越重要。而排水管網的液位變化是反應管網運行狀態的重要參數信息，直接反應管道內的流量變化情況，建立排水管網的液位在線監測系統，將可以有效提升排水管網的運行管理水平。
排水管網在線液位監測一般可以選用超聲液位監測方法和壓力液位監測方法，一般超聲波液位監測方法適用于管網運行液位相對比較穩定，不會發生液位過高接近超聲傳感器或者會淹沒傳感器的情況，而壓力液位監測方法的適用條件范圍將更廣，非特殊污水水質條件下均可以采用壓力液位監測方法，在這里以壓力傳感器為例說明其在管網液位監測中的應用情況。
管網液位在線監測系統包括壓力傳感器、信號采集單元、信號無線傳輸單元、系統供電單元等幾個主要組成單元，管網液位在線監測系統的組成及其在實際排水管網中布置實施的結構如圖3—60所示。管網在線液位監測傳感器可以根據實際工作需要選擇不同外形的傳感元件進行組裝，組裝好的傳感元件外形一般為圓柱型，直徑約為100mm，長度約為600mm，在傳感器的一端根據需要安裝不同形式的壓力傳感器，另外一端為引出的連接電纜。在線液位監測傳感器布置在城市管網的污水井內，考慮到污水井的工作環境極其惡劣，其外殼一般需要采用不銹鋼材質，在選擇傳感器的過程中要特別仔細地考慮儀器對污水水質條件的適應性。排水管網在線液位監測設備可以選用多種供電模式，如移動電源供電以及太陽能供電等。為了保證在線液位監測儀有效地工作，儀器的信號放大器和信號傳輸通信模塊的設計都應采用低功耗設計，使得儀器即便在連續15天陰雨的環境下仍然可以正常運行，并且保證可以在不需要更換電源的情況下持續工作較長時間。如果在線液位監測儀采用太陽能供電方式，則可以減小對供電條件的依賴，即使地點偏遠的排水管網井位均可以實現在線管網液位監測。基于壓力液位監測方法，在污水管網液位監測系統布設實施過程中，要充分考慮到當地氣壓變化、溫度變化等氣相條件對監測結果的影響，需要實現在線或者離線的相對氣壓校準措施。
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