在線水質分析儀器是一類(lèi)專門的自動化在線分析儀表,儀器通過實時、現場操作,可在無需人工操作的情況下實現(xiàn)從水樣采(cǎi)集到數據輸(shū)出的快速分析;許多結(jié)構複雜的在線水質分(fèn)析儀器已經具有(yǒu)了自動診斷、自動校準、自動清洗、故(gù)障報警(jǐng)等功能,以保證分析結果可靠性和儀器的長時間無故(gù)障運行。
目前有兩種(zhǒng)不同結構和形式的在線水質分析儀器:“在線分析傳(chuán)感器(qì)和比較複雜的自動化分(fèn)析設備或者裝置”。按照國際標準化組織(ISO)代號ISO15839《水質-在線傳感器/分析設備的規範及性能檢驗》標準的定義:“在線分析傳感器/設備(on-line sensor/analyzing equipment) ,是一種自動測(cè)量設(shè)備,可(kě)以連續(或以給定頻率)輸出與(yǔ)溶液中(zhōng)測量到的一種或多種被測物的數值成(chéng)比例的信號。”
隨著全球範圍內對環境保護、水資(zī)源可持續利用以及水安全的日益重視,為滿足世界各國日趨嚴格的環保法規要求和不斷發展(zhǎn)的水處理工業市場(chǎng)的需求,作為獲取(qǔ)水質信息的源頭技術,在(zài)線水質分析儀(yí)器及其應用(yòng)技(jì)術得(dé)到了巨大的發展機會。
同時,計算機科學、分析化學、材料(liào)科學等相(xiàng)關科學技術的進步,也為在線水質分析儀器技術的發展(zhǎn)提供了可靠的技術(shù)支撐。國際水協會(IWA)的前身(shēn)國際水汙染研究協會(IAWPR)自1973年就開始了(le)組織主題為ICA(Instrumentation-儀表,Control-控製and Automation-自動化(huà))的專題會(huì)議,專(zhuān)門推廣和(hé)研究水處理領域的在線(xiàn)水質分析儀器及過程控製的應用。
近來,世界衛生組織(WHO)也(yě)在其發布的《再生水飲用回用:安全飲用水生產指南》中指出需要在再生水飲(yǐn)用回用係統全流程(chéng)的關鍵控製點實施運行監測,並建議盡量采用在(zài)線監測(cè)儀器(qì)進行數據(jù)實時監測和記錄(lù)。在技術進步和法規的推動下,越(yuè)來越多的在線水質分析儀(yí)器(qì)被應用到(dào)環境監測(cè)、廢水排放監測,以及各種水處(chù)理工藝的過程控製係統中了。
在中國,伴隨著改革開放40年經濟(jì)高速發展的城鎮化與工業化進程,無論是在城鎮化過(guò)程中大(dà)量的自來水水廠(chǎng)和汙水處理廠建設,還(hái)是工業化進程中各種火力發電廠、石油化工廠、大型冶金企業、食品釀造廠等高耗水工(gōng)業(yè)企業的興建,都給予了在(zài)線水質(zhì)分析儀器巨(jù)大的市(shì)場空(kōng)間,在此基礎上,中國的在線水質分析儀器行業獲得了空(kōng)前的成長(zhǎng)機會,中國的在線(xiàn)水質分析(xī)儀器技(jì)術有(yǒu)了(le)顯著的發展和(hé)長足的進(jìn)步,在線水質分析儀器的可(kě)靠性得到了(le)市場和權(quán)威機構的廣泛認(rèn)可。
隨著政府和公眾對(duì)水環境保護和飲用水安(ān)全的高度重視,以及政府(fǔ)逐年增加的巨額環保資金,特別是在具有中國特色的“自動(dòng)監測為主,手動監測(cè)為輔的監測模(mó)式”的環境監測技術路線的框架下,中(zhōng)國已經逐漸發(fā)展成為了在線水質分析儀器全球(qiú)最(zuì)大的地表水水(shuǐ)質自動監測和廢水汙染源排放自動監(jiān)測領域的單一市場。
中國環(huán)境保護部門於2001年6月4號發布並同日實施了HBC 6-2001《環保產品認定技術要求 化學需氧(yǎng)量(liàng)(CODCr)水質(zhì)在線自動監測儀(yí)》行業標準,這是中國第一部用於廢水汙染源排放自動監測的在線水質分(fèn)析儀器(qì)標準,在接下來的幾(jǐ)年(nián)中,各個(gè)相關政府部門還陸續發布了多部在線水質分析儀器的國家和行業標準。標準(zhǔn)的發布實施,加上在(zài)線水質分析儀器在實際水(shuǐ)質監測中的成功應用,有力地推動了中國水(shuǐ)質在線分析儀器市場的發展和技術的進步。
隨著(zhe)中國環境保護事業和環保市場的持續發(fā)展,國務院辦公廳於2015年(nián)7月印發了《生態環境監測網絡建設方案》,提(tí)出例如“到2020年,全(quán)國(guó)生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點汙染源、生(shēng)態狀況監測全覆蓋,各級各類監測數據係統互聯(lián)共(gòng)享,監測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升,監(jiān)測與監管協同聯動,初步建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息(xī)共享的生態環境(jìng)監測網絡,使生態環境監測能力與生態文明建設要求相(xiàng)適應。”的(de)目標,方案還要求“完善重點(diǎn)排汙單位汙染(rǎn)排放自動監測與異常報警機製,提高汙染物超標排放、在線監測設備運行和重要核設施流出物異常等(děng)信息追蹤、捕獲與報警能力以及企業排汙狀況智(zhì)能化監控水平”。
在2018年1月1日正式實施的“中華人民共和國環境保護稅法”第十條中還明確規定了應稅汙染物的計(jì)算方法,“納稅人安(ān)裝使用符合國家規定和監測規範的汙染物(wù)自動監測設(shè)備的,按照汙染物自動監測數據計算”,通過法律(lǜ)條文的形(xíng)式進一步確定了在線分析儀器的地位。
在線水質分析儀器及技術,作為涉及分析化學、水質(zhì)科學、電子與信息技術、材料科學、數據科學等傳統與現(xiàn)代科學的綜合性跨學科技術,經過過去(qù)幾十年的發展,無論在水環境監測、飲用水安全保障還是工業過程用水領域(yù)都得到了普遍的應用。隨著人類社會經濟的進一步發展,特別是在大數據、物聯網等各種高新(xīn)技術發展的推動下,在線水質分析儀器(qì)及其應用技術還將得到更大的發展。