水质自动监测站的工作原理与操作技巧

水质自动监测站作为连续监控水体质量的智能化系统，能实时追踪pH、溶解氧、COD、氨氮等关键指标，为环境管理、污染预警提供数据支撑。其高效运行依赖于科学的工作原理与规范的操作技巧，两者结合才能确保监测数据的准确性与连续性。

一、工作原理

1、水样采集与预处理：监测站通过潜水泵或自吸泵从水体中抽取水样，经管道输送至预处理单元。预处理环节是保证检测精度的基础，通常包括过滤（去除悬浮物）、恒温（将水样温度稳定在25℃左右）、除气（消除气泡对溶解氧等指标的干扰）等步骤。例如，浑浊水样需经0.45μm滤膜过滤，避免颗粒物堵塞传感器或干扰光学检测；高水温水样则通过换热器降温，防止温度波动影响pH、电导率等参数的测定。

2、多参数同步检测：预处理后的水样进入检测单元，由各类传感器或分析模块完成指标测定。物理参数（如温度、浊度）多通过在线传感器直接检测：温度传感器实时反馈水温，为其他参数的温度补偿提供依据；浊度计通过散射光强度判断水体浑浊度。化学参数检测则根据指标特性选择方法，如溶解氧采用荧光法传感器，COD采用重铬酸钾氧化-比色法，氨氮采用纳氏试剂比色法等。部分站点还配备重金属分析仪，通过原子吸收或电化学方法测定铅、镉等元素浓度。

3、数据处理与传输：检测单元输出的原始信号经控制系统转换为浓度值，同时进行有效性判断（如剔除超出正常范围的异常值）。系统会按设定频率（通常每1-4小时）将数据打包，通过4G/5G、卫星等通讯方式上传至监控平台，形成实时监测曲线。若某指标超出预设阈值，系统会自动触发报警，通过短信、平台推送等方式通知管理人员，实现污染早发现、早处置。

二、操作技巧

1、日常操作规范

开机前需检查系统状态：确认供电（市电、太阳能）稳定，管路无泄漏，试剂余量充足（尤其比色法所用的显色剂、缓冲液）。启动后观察各模块自检结果，重点关注泵体运行声音、阀门切换是否顺畅，若出现报错需立即停机排查。日常巡检时，需记录各参数的波动范围，对比历史数据判断是否存在异常趋势，例如溶解氧突然下降可能预示水体污染或传感器故障。

校准操作需定期进行：物理参数传感器（如pH、电导率）建议每周校准一次，采用标准缓冲液完成两点校准；化学分析模块（如COD、氨氮）每月用标准溶液校准，确保检测误差在允许范围内。校准前需清洁传感器表面（如pH电极的玻璃膜），避免污染影响校准精度；校准后用质控样验证，偏差过大时需重新校准或更换耗材。

2、维护保养要点

预处理系统是维护的重点：每周清理过滤器滤芯，防止堵塞导致采样量不足；每月检查管路是否结垢，尤其在高硬度水体中，需用稀盐酸冲洗管路去除碳酸钙沉积。传感器的保养需针对性进行：溶解氧传感器需定期更换膜片和电解液，避免生物附着；浊度计的光学窗口需每周用软布擦拭，防止藻类或油污覆盖。

试剂管理直接影响检测质量：定期检查试剂保质期，变质试剂需及时更换；易挥发试剂（如氨氮检测用的纳氏试剂）需密封储存，减少浓度变化。更换试剂后需运行空白校正，消除新试剂带来的系统误差。长期停机时，需排空管路内的水样，用蒸馏水冲洗检测单元，防止残留试剂结晶堵塞管路。

3、故障排查技巧

数据异常时按“先简单后复杂”原则排查：若某一参数持续超标，先检查是否为水样真实变化（如降雨导致浊度升高），再验证传感器是否污染或漂移，可通过替换标准溶液测试判断；若多参数同时异常，可能是采样系统故障（如管路泄漏导致水样被稀释），需检查泵压和管路连接。

通讯故障需分步排查：先检查通讯模块的信号强度，弱信号区域可调整天线位置；再确认SIM卡流量是否充足、网络参数是否正确，必要时重启模块或更换备用卡。供电故障时，优先检查保险丝和接线端子，太阳能供电系统需清理光伏板表面灰尘，确保充电效率。

三、结语

水质自动监测站的稳定高效运行，是其科学工作原理与规范操作技巧深度融合的成果。操作人员需精准把握各功能模块的协同逻辑，通过标准化操作流程、周期性维护保养，系统性降低设备故障率。同时，还应熟练掌握故障快速排查方法，以此保障监测数据的连续性与可靠性。