在線水質分析儀器

監(jiān)測型主要用于單純的水質監(jiān)測，以判斷水質是否達到法規(guī)的要求，以及環(huán)境水質和飲用水質的預警。水質參數(shù)主要是COD、氨氮、總磷、總氮和重金屬等。同時對于數(shù)據(jù)的準確度要求更高。過程型水質監(jiān)測儀器主要用于水處理工藝或者用水過程中的水質監(jiān)測，所測量的水質參數(shù)參與過程控制，以實現(xiàn)優(yōu)化水處理工藝，提升水處理效率的目的。過程型在線水質監(jiān)測儀對于儀器的可靠性和穩(wěn)定性要求更高，它要求儀器能夠可靠的反映水質變化趨勢，為水處理過程控制提供依據(jù)。另外，對過程型分析儀器響應時間的要求也明顯高于監(jiān)測型儀器。

過程型水質分析儀器的6個典型應用領域

目前，在我國過程型在線水質分析儀的典型應用有：石油化工行業(yè)，在線TOC分析儀已經成為凝結水回用所采用的標準配置；在自來水行業(yè)，采用氯及氯胺工藝的水廠采用在線消毒劑分析儀，如余氯、氯胺分析儀，從而實現(xiàn)節(jié)省水處理化學品，降低運行費用。制藥工業(yè)，在線TOC分析儀的使用也成為了制藥用水有機雜質監(jiān)測和控制的重要手段；在市政污水處理行業(yè)及水產養(yǎng)殖行業(yè)，溶解氧的在線監(jiān)測降低了能耗和運行費用，同時保證了水質的達標；目前營養(yǎng)鹽在線分析儀器也逐步開始應用，以幫助污水處理廠實現(xiàn)除磷脫氯工藝的優(yōu)化控制，提升污水排放標準；另外還有在線硬度、在線鈉離子分析儀用于優(yōu)化鍋爐的進水處理工藝。

目前國內在線水質分析儀的主要問題

中國在線水質分析儀器市場發(fā)展迅速，政府的巨大投入使得監(jiān)測型在線水質分析儀器得到了快速的發(fā)展。過程型在線水質分析儀器開始大量采用，為水工業(yè)的產業(yè)升級、水處理工藝優(yōu)化控制、降低能耗提供技術支撐。但目前也存在不少問題，如：在線水質分析儀目前主要采用傳統(tǒng)分析原理，新測量原理應用較少，監(jiān)測型儀器所獲得的數(shù)據(jù)是各自獨立的，關聯(lián)性不強；基礎水質數(shù)據(jù)庫的建立剛剛起步，數(shù)據(jù)的后處理和分析缺失，使得數(shù)據(jù)的價值沒有得到充分體現(xiàn)，無法為水環(huán)境預測預警提供支持。單純的依靠監(jiān)測型分析技術，對數(shù)據(jù)造假缺乏更有效的手段，在線水質分析儀器的價值沒有得到充分的體現(xiàn)。

在線水質分析儀發(fā)展動力

新測量原理、新材料、新算法等的出現(xiàn)也推動者水質分析儀器的發(fā)展。如新的測量原理：LIBS（激光誘導擊穿光譜）、HMA（混合多光譜分析）、MWDXRF（單波長色散X射線熒光分析），生物技術等逐漸被在線水質分析儀器采用，因而將出現(xiàn)更多能夠實現(xiàn)在線分析的水質參數(shù)。石墨烯、納米材料、生物芯片等新材料也為新測量原理在線水質分析儀器的應用提供了物質支撐?；瘜W計量學將會在水質分析中得到越來越多的應用；各種新算法及水質模型的出現(xiàn)，也將提升各種新型在線水質分析儀器的功能及完善數(shù)據(jù)后處理，提供更多的有價值的水質信息和數(shù)據(jù)。

在線水質分析儀的發(fā)展趨勢

關于水質分析儀器未來的發(fā)展，智能化將成為在線水質分析儀控制器的主流，將具有網絡功能，具有更多人機互動方式，如手勢、語音控制；通過云計算可實現(xiàn)儀器間數(shù)據(jù)共享和數(shù)據(jù)再處理。

其傳感器將主要朝小型化、低成本化發(fā)展，將可實現(xiàn)數(shù)據(jù)直接傳輸，更多的水質參數(shù)可以實現(xiàn)在線監(jiān)測。軟件方面，除了儀器本身的控制軟件和數(shù)據(jù)分析軟件，各種通訊、數(shù)據(jù)分析及處理的應用軟件出現(xiàn)，水質識別軟件將成為現(xiàn)實。

此外，在線水質分析儀器將具有自學習和自我管理、自適應功能，能夠根據(jù)環(huán)境和操作者的變化，以及儀器自身狀態(tài)做出主動調整或預警；儀器能夠記錄和提醒各種使用維護信息，引導儀器使用人員做好儀器主動維護、備品備件管理以及儀器使用壽命預測等工作，提高工作效率。

軟件和數(shù)據(jù)處理技術也將是在線水質分析儀器的重要組成部分。隨著，大數(shù)據(jù)技術和云計算的出現(xiàn)，將改變以前分布在不同部門、不同個體的數(shù)據(jù)管理和信息的使用方式；來自于在線水質分析儀器的大量數(shù)據(jù)可以迅速得到處理和分析，建立區(qū)域或流域水質基線，建立目標地區(qū)的水質基礎數(shù)據(jù)庫；構建以水質預測以及安全預警為目的的算法和數(shù)學模型，指導政府水務管理和人們的用水行為。

移動分析作為一種“非連續(xù)實時分析技術”，在未來將成為傳統(tǒng)在線水質分析技術的補充和發(fā)展。移動水質分析設備包括便攜式分析儀器和預制試劑。在儀器小型化的基礎上，移動水質分析設備還會增加無線通訊以及GPS等功能，各種數(shù)據(jù)處理分析及傳輸?shù)腁PP會大量出現(xiàn)，為大數(shù)據(jù)處理中心提供更多的數(shù)據(jù)信息?，F(xiàn)有的移動終端會增加水質分析功能，實現(xiàn)移動水質分析技術的民用化。

移動互聯(lián)網的普及和云計算的出現(xiàn)，使得移動水質分析的數(shù)據(jù)共享成為現(xiàn)實；在適當?shù)囊苿虞d體支持下，可以獲得區(qū)域范圍內大量的實時水質數(shù)據(jù)；移動分析可以比傳統(tǒng)固定式在線分析提供成本更低、覆蓋范圍更廣、信息量更大的數(shù)據(jù)。由于大數(shù)據(jù)和云計算的出現(xiàn)，能夠由非專業(yè)分析人員提供非傳統(tǒng)意義的水質相關數(shù)據(jù)，對水質綜合評估會變得越來越有價值。