给排水水质检测系统建设方案

摘要：城市给排水系统是保障居民生活用水安全、维系工业生产稳定与生态环境健康的核心基础设施，其水质状况直接关联公共卫生安全与社会运行效率。当前，随着城市化进程加快与《生活饮用水卫生标准》《城镇污水处理厂污染物排放标准》等规范的严格实施，传统依赖人工采样、实验室离线分析

城市给排水系统是保障居民生活用水安全、维系工业生产稳定与生态环境健康的核心基础设施，其水质状况直接关联公共卫生安全与社会运行效率。当前，随着城市化进程加快与《生活饮用水卫生标准》《城镇污水处理厂污染物排放标准》等规范的严格实施，传统依赖人工采样、实验室离线分析的检测模式，已难以满足水质监测 “实时性、连续性、精准性” 的需求。构建一套覆盖 “取水 - 处理 - 输配 - 排放” 全流程的在线水质检测系统，通过现代传感技术、通信技术与计算机技术的融合应用，实现水质风险动态预警与运维高效管控，成为当前给排水行业高质量发展的关键举措。

一、核心监测指标确定与检测技术选型

给排水水质检测需围绕 “安全保障、工艺优化、风险防控” 目标，优先选取对水质安全与处理效率起决定性作用的指标，同时结合场景需求补充扩展参数，确保监测体系科学合理。

（一）浊度：水体清洁度的基础表征

浊度通过反映水中悬浮与胶体物质对光线的阻碍程度，直接关联水体中细菌、病毒及重金属含量，是饮用水净化与污水处理达标排放的核心控制指标。行业实践表明，散射式测量法因适应性强成为主流技术，其中 90 度散射式测量法凭借灵敏度高、对颗粒体积不敏感、受杂散光干扰小的优势，被广泛应用于给排水场景。考虑到供水管网老化可能导致水体颜色变化，工程技术人员建议采用近红外光谱作为光源，规避有色物质对可见光检测的干扰；同时需为检测仪配备气泡消除装置，防止水中气泡改变光传播路径引发测量误差。所选设备需满足测量范围 0-4000NTU、测量精度 ±1.0% FS，且支持 RS485/4-20mA 双接口与 Modbus 协议，确保数据稳定传输。

（二）余氯：消毒效果与安全的关键平衡

余氯是含氯消毒剂作用后剩余的有效成分，含量过高会与水中有机物反应生成三卤甲烷等致癌副产物，过低则无法杀灭细菌、病毒等致病微生物，是饮用水输配与污水处理消毒工艺的核心监测指标。传统分光光度法因需现配显色药剂、操作复杂，仅适用于实验室分析；离子色谱法仍处于技术研发阶段，尚未实现工程化应用。电化学测量法凭借操作简便、响应快速的特点，成为在线监测首选技术，其中极谱式检测技术精度更高，更适配给排水系统需求。极谱式余氯传感器需满足测量范围 0.00-20mg/L、测量精度 ±2%，响应时间控制在 90 秒以内，与水体接触部分采用 316L 不锈钢材质，并需每 2 个月标定一次、每 3-6 个月更换电解液，保障长期稳定运行。

（三）pH 值：水处理效率与管道保护的核心参数

pH 值虽不直接影响人体健康，但对水处理工艺效果与管网寿命起关键作用 —— 加氯消毒时 pH 值低于 8 可提升消毒效率，而过低 pH 值会加剧金属管道腐蚀，不同给排水系统因水质成分与管道材料差异，需针对性控制 pH 范围。工程技术人员推荐选用具备温度补偿功能（常用 PT1000 传感器）的 pH 检测仪，确保不同水温下测量精度稳定，设备需覆盖 0-14pH 测量范围、精度 ±0.01pH，输入阻抗不低于 10¹²Ω 以减少信号干扰，壳体采用防腐材质且防护等级达到 IP68，适应潮湿恶劣环境。

（四）扩展参数：复杂场景下的补充监测

针对污水处理厂、饮用水水源地等复杂场景，可补充溶解氧、电导率等参数监测：溶解氧指标用于评估污水处理曝气效率与水体自净能力，检测仪需满足 0-20mg/L 测量范围、精度 ±2% FS；电导率指标用于反映水体盐度与污染物浓度，测量范围需覆盖 0-5000μS/cm（可扩展量程）、精度 ±1.5% FS。建议采用一体化多参数传感器整合扩展指标，通过即插即用设计减少安装空间，降低后期维护难度。

二、系统整体架构与模块功能

给排水水质检测系统需构建 “采集 - 传输 - 处理 - 应用” 全链路架构，各模块协同工作确保数据实时性与可靠性，为管理决策提供支撑。

（一）水质监测模块：数据采集源头

由浊度、余氯、pH 值等传感器组成，负责现场水质数据实时采集，是系统运行的基础。传感器需具备自动清洁功能，通过设定清洁间隔与圈数，防止微生物附着影响检测精度，同时配备防水快速插拔接头，方便后期维护更换；前端需加装保护罩，规避大颗粒悬浮物对探头的损坏，且不影响测量准确性。

（二）数据采集传输模块：信息处理中枢

采用工业级遥测终端机作为核心，负责对传感器采集的原始数据进行滤波、存储与格式转换，同时具备设备状态监控功能。终端机需支持有线以太网与无线 2G/4G 网络，适配不同安装场景；配备 RS485、模拟量输入、开关量输入等接口，满足多类型传感器接入需求；采用低功耗设计，可适配市电或太阳能供电，确保偏远地区稳定运行。