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近来,世界卫生组织(WHO)也在其发布的《再生水饮用回用:安全饮用水生产指南》中指出需要在再生水饮用回用系统全流程的关键控制点实施运行监测,并建议尽量采用在线监测仪器进行数据实时监测和记录。在技术进步和法规的推动下,越来越多的在线水质分析仪器被应用到环境监测、废水排放监测,以及各种水处理工艺的过程控制系统中了。在中国,伴随着改革开放40年经济高速发展的城镇化与工业化进程,无论是在城镇化过程中大量的自来水水厂和污水处理厂建设,还是工业化进程中各种火力发电厂、石油化工厂、大型冶金企业、食品酿造厂等高耗水工业企业的兴建,都给予了在线水质分析仪器巨大的市场空间,在此基础上,中国的在线水质分析仪器行业获得了空前的成长机会,中国的在线水质分析仪器技术有了显著的发展和长足的进步,在线水质分析仪器的可靠性得到了市场和权威机构的广泛认可。
随着中国环境保护事业和环保市场的持续发展,办公厅于2015年7月印发了《生态环境监测网络建设方案》,提出例如“到2020年,全国生态环境监测网络基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖,各级各类监测数据系统互联共享,监测预报预警、信息化能力和保障水平明显提升,监测与监管协同联动,初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络,使生态环境监测能力与生态文明建设要求相适应。”的目标,方案还要求“完善重点排污单位污染排放自动监测与异常报警机制,提高污染物超标排放、在线监测设备运行和重要核设施流出物异常等信息追踪、捕获与报警能力以及企业排污状况智能化监控水平”。在2018年1月1日正式实施的“中华人民共和国环境保护税法”第十条中还明确规定了应税污染物的计算方法,“纳税人安装使用符合规定和监测规范的污染物自动监测设备的,按照污染物自动监测数据计算”,通过法律条文的形式进一步确定了在线分析仪器的地位。
一直以来,在线水质分析仪器技术都是沿着在线分析仪器研发制造技术和在线水质分析仪器应用技术两个方面同时发展的。根据ISO标准的定义,有两种形式的在线水质分析仪器:在线分析传感器和比较复杂的自动化分析设备或者装置。代的在线水质分析仪器常常是以在线分析传感器 显示控制器的形式出现的,仪器通常结构都比较简单,通过传感器直接和被测水样接触获得水质指标的数据。初可以测量的水质指标,主要是一些简单的物理指标和成分指标,如水温、电导率、PH、ORP、溶解氧等;接着是浊度、悬浮物浓度等光学原理的传感器;随着电化学分析技术的发展,氟离子、铵离子、硝酸盐等多种离子选择电极法原理的在线水质分析传感器也开始进入市场。由于传感器和水样直接接触,无法像实验室人工分析时进行样品预处理及去除样品中干扰物质,在面对水质复杂的水样(高温、高压、含油、硫化物、重金属、悬浮物、高盐度、腐蚀性气体等各种杂质)时的适用性受到很大局限,初的测量对象主要是地表水、饮用水、市政污水以及工业纯水等水质情况较为简单的水体。
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