[發明專利]飲用水水質安全性監控系統及其處理方法

有效

• 申請號: 201811335383.2
• 申請日: 2018-11-10
• 公開（公告）號: CN109250775B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發明（設計）人: 侯洪峰;姜仁紅;時玉龍;李魁曉;王佳偉;隨偉偉;潘銳;于召強;于婧
• 申請（專利權）人: 連云港市自來水有限責任公司;北京城市排水集團有限責任公司
• 主分類號: C02F1/00
• 分類號: C02F1/00
• 代理公司: 連云港潤知專利代理事務所 32255
• 代理人: 劉喜蓮

1.一種飲用水水質安全性監控與處理方法，其特征在于：所述方法使用飲用水水質安全性監控系統進行監控與處理；所述飲用水水質安全性監控系統包括水廠調控裝置和水源調控裝置；

所述水廠調控裝置包括安裝在水廠原水水質控制點處的原水水質毒性在線監測儀、安裝在出水水質控制點處的出水水質毒性在線監測儀和水廠中控PC機；原水水質毒性在線監測儀、出水水質毒性在線監測儀通過信號線與水廠中控PC機連接；

水源調控裝置包括安裝在飲用水水源地水質控制點處的水源水質毒性在線監測儀和水源地中控PC機；水源水質毒性在線監測儀采用無線通訊方式水源地中控PC機通訊聯接；水源地中控PC機與水廠中控PC機連接通過無線通訊方式或者網絡通訊方式聯接；

所述的水廠中控PC機通過信號線與水廠內水處理裝置加藥機構的電磁閥連接；

所述的水廠調控裝置還包話設在原水水質控制點和出水水質控制點處的水廠實時在線監測儀，所述的水廠實時在線監測儀包括濁度傳感器、高錳酸鹽指數傳感器、氨氮傳感器、總氮傳感器、總磷傳感器、溶解氧傳感器和pH傳感器；所述的水廠實時在線監測儀通過信號線與水廠中控PC機連接；

所述的水源調控裝置還包括在飲用水水源地水質控制點處的水源實時在線監測儀，所述的水源實時在線監測儀包括濁度傳感器、高錳酸鹽指數傳感器、氨氮傳感器、總氮傳感器、總磷傳感器、溶解氧傳感器和pH傳感器；所述的水源實時在線監測儀通過信號線與水源地中控PC機連接；

該飲用水水質安全性監控系統還包括配套控制每一個水處理裝置的PLC子站；各PLC子站與水廠中控PC機組成光纖以太環網通訊連接；

在每個水處理裝置點配備有便攜式水質毒性檢測儀；

所述的水源地中控PC機、水廠中控PC機通過無線通訊方式或者網絡通訊方式與監管上位機通訊聯接，將水質在線監測到的實時數據傳輸至監管上位機；

監控與處理方法步驟如下：

（1）啟動檢測：啟動水源水質毒性在線監測儀、原水水質毒性在線監測儀和出水水質毒性在線監測儀3個水質毒性在線監測儀，3個水質毒性在線監測儀基于發光細菌暴露于被檢測水樣前后發光強度抑制率水平來劃分毒性等級，將水質毒性監測結果現場顯示并將信號上傳至水廠中控PC機，若水質監測結果為有毒，監測現場與水廠中控PC機均進行聲訊或聲光報警；

（2）水廠響應：根據原水水質毒性在線監測儀和出水水質毒性在線監測儀對原水和出水的水質毒性在線檢測結果，將水廠各水處理裝置的處理工藝運行從低至高劃分為?Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四級響應機制，若水廠工藝啟動Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級響應后，出廠水水質毒性檢測結果仍未回歸到設置的安全范圍內，則將水廠原水入口切換為應急備用水源或者水廠暫停生產；

（3）水源響應：根據水源地水質控制點處的水源水質毒性在線監測儀的檢測結果上傳至水源地中控PC機，當水源地水質發生安全性風險時，水源地中控PC機向水廠中控PC機發出原水水質安全風險預警；水廠中控PC機根據預警，比對各水質控制點水質指標，快速啟動水廠原水處理工藝的四級響應機制；同時通過水源水中特征污染物比對與區域內點源污染排查，確認引起水源水污染，對污染源進行減排或停產處理；

3個水質毒性在線監測儀的毒性判斷方法為：當發光細菌發光強度抑制率水平處于10%以下時，水質檢測結果判斷為無毒；發光強度抑制率水平處于10%~20%時，水質檢測結果判斷為有毒；發光強度抑制率水平大于20%時，水質檢測結果判斷為劇毒；

所述的Ⅰ級響應機制是指原水、出廠水水質檢測結果均為無毒；

所述的Ⅱ級響應機制指原水檢測結果為有毒、出廠水檢測結果為無毒；

所述的Ⅲ級響應機制指原水檢測結果為無毒、出廠水檢測結果為有毒；

所述的Ⅳ級響應指原水、出廠水水質檢測結果均為有毒。

2.根據權利要求1所述的飲用水水質安全性監控與處理方法，其特征在于：

（1）啟動Ⅰ級響應機制時，水廠水處理裝置的常規處理工藝與深度處理工藝按設計工藝參數運行；

（2）啟動Ⅱ級響應機制時，水廠水處理裝置的常規處理工藝與深度處理工藝按設計工藝參數運行，再啟動預處理工藝，提高水樣取樣與檢測頻次，并使用便攜式水質毒性檢測儀對各工藝段進出水毒性進行檢測，隨時準備啟動應急處理措施；

（3）啟動Ⅲ級響應機制時，水廠水處理裝置啟動預處理與應急處理措施，在出廠水前適量投加粉末活性炭，強化常規處理工藝的同時提高活性炭濾池清洗頻次，延長活性炭過濾接觸時間，提高水樣取樣與檢測頻次，并使用便攜式水質毒性檢測儀對各工藝段進、出水毒性進行檢測，根據臭氧接觸氧化后的水質毒性變化情況，適量增減臭氧投加量，直至出水水質檢測結果為無毒時，將響應級別調低為Ⅰ級或Ⅱ級響應；

（4）啟動Ⅳ級響時，降低水廠進水負荷，啟動預處理及應急處理措施，強化常規處理工藝的同時提高深度處理工藝段臭氧投加量與接觸氧化時間，提高活性炭濾池清洗頻次、延長活性炭過濾接觸時間，直至出水水質檢測結果為無毒時，將響應級別調低為Ⅱ級或Ⅲ級響應。