城市污水主要有工业污水和生活污水两大类。城市污水中含有大量颗粒状和块状悬...

城市河湖等水体是城市生态系统的重要组成部分，它不仅能点缀城市的整体景...

水质传感器的各项技术参数都是什么意思最近被很多人问到公众号的事情，因为我疫情之后就一直在出差中，没有花时间来更新，但是，由于大家也比较喜欢，也为了让自己在一个持续进步的过程中，所以公众号重新提起来。由于太久没有更新，今天咱们就讲一个简单的话题吧，就是水质传感器的各项参数，到底是个什么意思，如何才能看懂和判断一个好的水质传感器。首先，我们来看下水质传感器的基本参数示例：各参数的意思输出信号输出信号是系统经过输入和处理后产生的结果或所能提供的信息服务，在电子线路中将信号分为模拟信号和数字信号。·模拟信号模拟信号是指信息参数在给定范围内表现为连续的信号。或在一段连续的时间间隔内，其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号，其信号的幅度，或频率，或相位随时间作连续变化，如目前广播的声音信号，或图像信号等。·数字信号数字信号指幅度的取值是离散的，幅值表示被限制在有限个数值之内。二进制码就是一种数字信号。二进制码受噪声的影响小，易于有数字电路进行处理，所以得到了广泛的应用。前些年传感器的输出基本是模拟信号，近些年随着智慧城市的发展，市场上很多传感器都开始以数字信号输出。2. 测量原理水质传感器的测量原理，具体是跟进物理法、机械法、还是化学法、离子法、膜法等测量原理。这个描述没有一个明确的规定，一般有的厂家描述详细、有的简单描述。3. 量程量程是度量工具的测量范围。其值由传感器的最小测量值和最大测量值决定。也就是说测量量程范围内的数据是准确的，因为设计时是按照这一段的数据线性设计其中构建的。超了量程其准确度就不做规范要求了。量程在产品选型的时候非常重要，要根据实际场景来进行选型。4. 精度精度常使用三种方式来表征：① 最大误差占真实值的百分比，如测量误差的3%② 最大误差，如测量精度±0.02mm③ 误差正态分布，如：误差0%~10%占65%，误差10%~20%占比20%，误差20%~30%占比10%，误差30%以上占5%比较以上三种方式，可以看出·最大误差百分比简单直观。由于基于真实性，不具体。在不知道真实值的情况下，无法判读误差的具体大小·最大误差方式简单直观，反应了误差的具体值，但是有片面性·误差正态分布方式科学、全面、系统，但是表述较为复杂，所以不如前面两种应用广泛5. 分辨率分辨率，为仪器对测量值差异的分辨能力。这个就相当于误差的概念来，即：分辨率=仪表输出的

水质传感器常见的使用场景

深度分析智慧水务感知层传感器——溶解氧传感器       传感器是能够感受规定的、被测量的、并按照一定规律转换成可输出信号的器件或装置的总称。传感器技术就是实现五官感觉的人工化，依据仿生学技术，实现人造的五种感官。溶解氧传感器的定义      溶解氧是指溶解于水中或者液体中的分子态氧，是评价水质污染的常规指标之一。溶解氧传感器的分类溶解氧传感器的原理可以分为荧光法和极谱法两种。溶解氧传感器的基本技术参数     响应时间是一个重要的性能参数。响应时间的长短决定传感器能否及时地反映出溶液中溶解氧浓度的变化情况。极谱法溶解氧传感器极谱型溶解氧传感器根据 Clark 原理设计复膜电极，Clark 电极是一种被气体渗透膜覆盖的电流型电极，最早在上个世纪 60 年代由 L.R.Clark 设计完成。Clark 电极利用膜的渗透性允许氧分子透过，不允许其它电解质透过的原理，排除被测水体中各种离子电解反应的干扰，从而提高了溶解氧传感器的灵敏度。极谱法溶解氧传感器结构      极谱式传感器是采用电化学方法，通过Au电极表面溶解氧接收电子变成氧负离子，最终转换成羟基，通过测量这个过程的电流变化检测溶解氧的浓度。极谱法溶解氧传感器的原理       极谱型溶解氧传感器制造较为简单，价格上也相对便宜，功能也很齐全，普遍用于污水厂、自来水厂、水站、地表水、养殖业、工业等领域的溶解氧测量。荧光溶解氧传感器。       荧光溶解氧传感器则是通过LED灯光照射到荧光材料上，荧光材料吸收光能量，释放出荧光，而溶解氧可以吸收荧光材料中跃迁的电子，发生荧光猝灭，降低荧光强度和荧光时间，通过检查荧光强度的变化或者荧光时间的长短可以检测溶解氧的浓度。荧光法的优点      荧光猝灭法可以克服传统方法的检测步骤复杂、消耗氧气、维护成本高、无法实现在线监测等缺点。抗干扰能力强，稳定性好，具有复杂情况下在线测量能力，没有试剂污染等特点。荧光溶氧的光源模块溶解氧传感器的校准及标准曲线配置制作溶解氧浓度为 0 的无氧水和不同浓度溶解氧的水•无氧水的制备方法有两种a.煮沸法首先将蒸馏水加热至沸腾，沸腾一段时间后倒入容器中，使用高分子膜紧贴水的表面进行密封，静置待其冷却至室温。b.化学消耗法使用亚硫酸钠可以通过氧化作用将水中的氧气消耗完全。得到的无氧水继续使用高分子膜进行密封。•不同浓度的溶解氧水样可以在已经制作好

如何选择排水管网的流量计排水管网首先需要解决的是正确获取管网的运行状态，对管网限制进行正确评估，动态掌握管网的运行状态。而获取管网运行状态最重要的指标就算管网系统中各关键节点以及重要管线的流量，只有进行全面流量监测对流量数据有了充分地把握，才能弄清楚系统中污水的来源、分配、动向以及变化。如何选择一款合适的排水流量计？1.管网中会同时存在满流和非满流的情况, 所以要求流量计必须包括满管流量和非满管流量；2.流量计必须具有较高的防水特性；3.由于管网里存在易燃易爆的气体，所以管网流量计必须通过专业防爆测试；4.管网极易受泵站和坡度的影响，速度应在±9m/s之间的水流进行测量；5.流量计必须具备长期的电池供电工作模式；6.流量计必须实现无线发送。流量计在排水系统中的应用•计流、计费；•液位 、 速 度 及流 量 的 实 时监 测 ；•管 网 溢流 预 警 、 报警；•准确的获取排水管道水位、水量的变化规律；•掌握片区污水流量的基本排放规律并可适当的进行水量对比及计算；•通过选择合理的监测点，分析管道的溢流风险，估算管道的淤积、堵塞的情况，及时发现管网中运行的问题，通过及时采取相关的措施，预防事故的出现，提高管网运行的可靠性。•为建立模型、校准模型提供支持，辅助对排水流域进行整体评估和分析诊断。

       智慧水务涵盖了水环境监测、防汛抗旱、水资源管理、水土保持、灌溉、水利水电工程建设、城乡供水、排水、污水处理与回收利用、农田水利、农村水电、水利电子政务、水政监察等涉水事务各个方面，旨在提高水资源的利用率、水利工程的效果和效益以及水务部门的工作效率，有效保护水资源和水环境，防灾减灾，实现人水和谐。常见智慧水务总体架构        然而，智慧水务感知层则是由感知子系统和控制子系统构成，通过在目标区域部署大量的传感和测控设备，全面及时地对水务监测对象的状态、参数及位置等信息进行多维感知和数据采集。感知终端包括通用感知终端和水务相关的专业传感器。               通用感知终端水务相关的专业传感器二维码标签雨量计  射频识别RFID水质监测传感器摄像头气象传感器红外线光谱监测仪语音采集水位计GPS流量计压力、位移等       感知层的核心功能则是通过部署在水中的传感器来感知数据，为水务的整体架构提供电气、机械和智能接口。是体系中最关键的层，也是最复杂的层之一。因为涉及多种可用的技术，具有广泛变化的特性。

智慧水务感知层传感器分为通用感知终端和专业传感器。通用感知终端则包含二维码标签、射频识别RFID、摄像头、红外线、语音采集、GPS等等。而专业的传感器则包含：气象传感器、水质监测传感器、光谱监测仪、流量计、水位计、压力及位移等等。本文讨论水质传感器的原理部分：（文中的水质传感器，指的是传感器，不包括加试剂的化学试剂法设备）对于水质监测传感器，按照原理可以分为两大类：电化学类和光学类电化学类传感器电化学类包括：PH、ORP、氨氮、电导率、膜法溶解氧、各类离子传感器等1.PH传感器PH传感器主要通过检测氢离子来获取水体的酸碱值，是水体的一个重要指标，在多个行业中对水体PH值都有严格的要求。原理：PH测量属于原电池系统，化学能转换成电能，其电极电位遵循能斯特方程（即：氢离子的浓度与电极电位差相关，相关关系符合一个方程式，这个方程式叫做能斯特方程。公式怎样看官们可以自行查询）结构：PH是一种端部吹成泡状的对于PH敏感的玻璃膜玻璃管。管内充填有含饱和AgCl的3mol/lkcl缓冲溶液，pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统，如第二电极，导出。复合电极如图。对于智慧水务项目中，PH传感器应具备的性能特点：1.PH电极稳定，且稳定速度快，测量时不会反复跳动；2.整体密封性好，抗化学腐蚀能力强，无泄漏现象；3.快速的电缆接头，防水功能强；4.寿命长，在恶劣环境下依然性能良好。2. ORP传感器ORP是环境条件的一个综合指标，表征的是介质的氧化性和还原性的程度。ORP是非常重要的水质指标之一，它虽然不能独立反应水质的好坏，但是能够综合其他水质指标来反应水生系统中的生态环境。ORP值越高，氧化性越强，电位越低，氧化性越弱。电位为正值则表示一定的氧化性，电位为负值则表示有一定的还原性。工作原理：通过传感器测量电极与对电极组成的工作电池在待测溶液中测得的电位差，利用待测溶液ORP值与测得的电位差相等的关系，来判定待测溶液的ORP值。ORP电极是一种可以在其敏感层表面进行电子吸收或释放的电极,该敏感层是一种惰性金属,通常是用铂和金来制作。生产厂家在里面充满高分子凝胶，使电极的反映时间更快。适用范围：可广泛应用于化工化肥、冶金、水处理工程、制药、生化、食品、养殖和自来水等溶液中ORP值的连续监测。光学类包括：浊度、悬浮物浓度、透明度、叶绿素、蓝绿藻、亚硝酸盐

2023年是新的一年，开启新的篇章。西安达安物联科技有限公司也踏上了新的征程。在2023年初，达安物联喜获佳音一一根据国家《高新技术企业认定管理办法》和《高新技术企业认定管理工作指引》、《科技型中小企业评价办法》和《科技型中小企业评价服务工作指引》的相关规定要求，凭借专业的研发队伍、雄厚的技术实力、持续的创新能力、科学的企业管理，我司被认定为“国家级高新技术企业”及“科技型中小企业”。近日，我司也陆续收到相关认定证书，由此正式迈入“国家高新技术企业”及“科技型中小企业”行列。“国家高新技术企业”又称国家级高新技术企业，是我国科技行业领域各企业争相申报的金字招牌也是国家为扶持和鼓励高新技术企业的发展，调整产业结构和提升国家经济竞争力设立的专项资质认定，其认定由国家科技部、财政部、国家税务总局指导管理，在我国经济发展中占有十分重要的战略地位。国家高新技术企业认定对企业有着严格要求，能够获得认定是对一个企业科技创新能力和高成长性的充分肯定，这项国家级荣誉资质对于企业来说是不可或缺的硬招牌。根据国家相关规定，凡经认定的国家高新技术企业，其企业所得税由原来的25%降为15%，并在人才落户、人才激励、业务拓展和产业导入等方面享有诸多优势。“科技型中小企业认证”作为国家级认可，是指以科技人员为主体，由科技人员领办和创办，主要从事高新技术产品的科学研究、研制、生产、销售，以科技成果商品化以及技术开发、技术服务、技术咨询和高新产品为主要内容，以市场为导向，实行“自筹资金、自愿组合、自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束”的知识密集型经济实体也表彰在技术创新、研发实力等领域中取得杰出成就的中小企业。它不仅是对企业创新能力的肯定，也是企业在市场竞争中的优势展示和创新能力“认证”的重要标志，是极具活力和潜力的创新主体，是打造科技创新策源地、培育发展新动能的重要力量，在国民经济中具有大企业和一般中小企业无法替代的功能和作用。本次被评定为“国家高新技术企业”及“科技型中小企业”是业界及社会对我司创新能力、智能科技技能、管理水平、服务水平的充分肯定，是对我司全体员工技术成果、辛勤工作的最佳褒扬及巨大鼓舞也彰显了我们在中小企业中的领导地位。对我司后续发展提出了更高的要求，我司必将进一步推动公司自主创新、自主研发的进程，同时也是公司发展史上的又一个里程碑。往后，我司将继续培养高素质的人才团队，为自主

水是人类生活环境的重要组成部分，是生活和生产必不可少的重要资源。传统的水质监测存在诸多缺点，可以通过开发新传感器的技术得以克服。水质传感器目录及原理 水质传感器目录及原理 No.1 PH玻璃电极法No.2 电导率电导法No.3 浊度90°光散射法No.4 ORP电动势法No.5 溶解氧膜法或者荧光法 No.6 SS散射光法No.7 污泥浓度超声波法No.8 氨氮离子选择电极法No.9 硝酸盐紫外光吸收法No.10 CODUV254、双波长、全光谱、荧光法 No.11 BOD全光谱/荧光法No.12 TOC全光谱No.13 叶绿素荧光法No.14 蓝绿藻荧光法     水量传感器目录及原理 水量传感器目录及原理 No.1 水位静压/超声波/雷达No.2 流量超声波/雷达No.3 流速机械、电测、超声No.4 流量机械、超声、雷达No.5 雨量翻斗式、压电式     水安全传感器目录及原理 No.1 应力应变振弦式/光纤No.2 变形监测振弦式/光纤No.3 渗流阿坝藏族羌族自治州九寨沟No.4 温度电阻/光纤  

1. 智慧水务的概述智慧城市是基于数字化、物联网和云计算建立的现实世界与数字世界的融合，以实现对人和物的感知，控制和智能服务，促进人与自然和谐、可持续的成长[5]。近些年，智慧城市的蓬勃发展带动了智慧水务的研究探索、开发应用以及突飞猛进。智慧水务是水务信息化的高级发展阶段，它是以水务信息基础设施为基础，结合云计算、大数据、水务模型、数字孪生等技术，通过感知系统的全面布设，实时感知城镇水务各个部件的空间分布以及运行状况，并通过可视化的方式再现（金卫华.建设水务综合数据库推动水务信息化发展[J].中国土木工程学会城市防洪，2006学术年会.）。智慧水务平台之所以可以实现“智慧”的效果，其智慧是建立在统一的数据中心前提下，对感知层获得的大量数据进行筛选、分析、组合，经过处理后的数据再结合相应的业务算法、水务模型，应用到水务系统的软件平台上进行自学习，从而起到“预警预报”的作用，发挥水务平台“大脑”的作用，实现城市水系统更加精细化、动态化、智能化的管理（谢丽芳，邵煜，马琦，张金松，张士乔.国内外智慧水务信息化建设与发展[J],给水排水，2018，14(11)135-139.）。因此，感知数据的获取是智慧水务建设中不可或缺的一环。系统通过海量数据的获取实现分析预测以及有效管理水资源，从而有效的管理城市水环境、疏导城市雨污管网，实现水务管理协同化和水资源利用高效化。现阶段，智慧水务仍处于构建传感器的初级阶段，大多数智慧城市建设的传感器数量远无法执行智慧化操作（霍新，WPG公司智慧水务服务营销策略研究[J]）。而监控和传感器设备的建设数量不足，会直接导致智慧水务无法运行，智慧化建设成为空中楼阁，成为“晒太阳”工程。1.1 智慧水务通用架构  智慧水务系统典型架构自下而上为：基础设施、感知层、网络层、平台层（包括三维平台、模型平台等）、业务应用系统、展现层等。（1）感知层是物联网技术架构的基础，通常是在已有的基础设施基础上，实现各种水务的感知数据如水位监测、水量监测、水质监测、视频等数据的采集和接入，从而实现对设计的整个区域的运行及相关监测信息的全面感知。（2）网络层一般是通过移动网络（4G/5G/光纤）与互联网融合的网络体系，兼容多种网络方案，保证数据传输的可靠性。通常利用已建的通信网络和基础运行保障环境，实现设施远程统一控制、统一视频监控、系统运行及数据存储和大屏展示。（3）应

1. 水环境监测布点前的准备 一般要去实地考察，了解地理环境，熟悉工农业的分布情况。再利用实测法，对对辖区污染物的大致位置进行粗略了解，布局时要遵循科学规律，抓住重点分清主次。 2 水环境监测一般布点原则 2.1 全面兼顾、重点突出一般结合行政区划实施疏密差别化布点。2.2 依托水质，扩展生态一般结合已有的监测系统，比如国控、省控监测断面和水生态监测断面，并在此基础上进行扩展，体现监测网络的延续性。2.3 量体裁衣，科学可行应满足技术分析，如相关模型分析的需要。 3 布点采用的方法目前国内环境监测点位布设采用的方法有历史数据估算法、扩散模式法及综合计数法等，根据优化目标的不同还包括物元分析法、模糊聚类法、主成分分析法、密切值法、最优分割法等，通常这些方法可以单独使用，也可结合使用。 3.1 历史数据估算法即根据多年历史数据进行数理统计分析，根据分析结果，再综合考虑污染源分布的特点、地理地质和水文特征，未来发展趋势及环境监测的目的性等因素。 3.2 贴近值法贴近度值的相近表明断面的综合水质情况基本相似。一般建立初始样本矩阵，进行归一化处理后得到样本矩阵，筛选出各指标数据的极值构建样本集的最优点和最劣点，并计算各样本点与之的距离，最后将标准值点作为参考点，计算各监测点的贴进度。 3.3 主成分分析法主成分分析方法是将水质污染特征因素作为待求因子,建立水质污染特征因素与测点间的数学模型, 再由该数学模型计算出各点位相对污染程度, 该方法固定、简便, 一次计算即可把水质情况相近的采样点归划为一类, 完成分类, 结果直观、准确。 

什么是生物污水处理法？‍◆生物处理是利用微生物来吸咐、分解、氧化污水中的有机物，把不稳定的有机物降解为稳定无害的物质，从而使污水得到净化。现代的生物处理法，按作用微生物的不同，可分好氧氧化和厌氧还原两大类。前者广泛用于处理城市污水和有机性工业废水。好氧氧化应用较广包含着很多艺种工艺和构筑物。生物膜法（包含生物过滤池、生物转盘）、生物接触氧化等多种工艺和构筑物。活性污泥法和生物膜法都是人工生物处理方法。此外还有农田和池塘的天然生物处理法，即灌溉田和生物塘。生物处理成本低廉，因此是目前应用最广泛的污水处理方法。什么是废水处理量或BOD5去除总量和处理质量？‍◆污水处理量或BOD5去除总量：每日进入污水厂处理的总污水流量（以m3/d计），可作为污水厂处理能力的一个指标。每日去除BOD5的总量亦可作为污水厂处理能力的指标。去除BOD5总量等于处理流量与进出水BOD5差值的乘积，以kg/d或t/d为单位。◆处理质量：二级污水处理厂以出厂的BOD5与SS值作为处理质量指标。按新制订的污水处理厂出水排放标准，二级污水处理厂出水BOD5、SS均小于30mg/L。处理质量也可用去除率来衡量。进水浓度减出水浓度除以进水浓度即为去除率。氨氮、TP出水值或去除率也应用于处理质量指标。什么是pH值及其指示意义？‍◆pH表示污水的酸碱程度。它是水中氢离子浓度倒数的对数值，其范围为0~14，pH值等于7，则水呈中性，小于7呈酸性，数值越小，其酸性越强，大于7呈碱性，数值越大，其碱性越强。污水中pH值大小对管道、水泵、闸阀和污水处理构筑物有一定的影响。以生活污水为主的污水处理厂的pH值，通常为7.2~7.8。过高或过低的pH值，均可表明有工业废水的进入。过低的值会腐蚀管道、泵体并可能产生危害。例如污水中的硫化物会在酸性条件下，生成H2S气体。高浓度时使操作工作头痛、流涕、窒息甚至死亡。为此发现pH降低必须加强监测，寻找污染源，采取对策。同时，生化处理的pH允许范围是6~10，过高或过低都可影响或破坏生物处理。什么是总固体（TS）？‍◆是指水样在100℃温度下，在水浴锅上蒸发至干所余留的总固体数量。它是污水中溶解性固体和非溶解性固体的总和。它可反映出污水中固体的总浓度。通过进出水固体的分析可反映出污水处理构筑物对去除总固体的效果。什么是悬浮固体（SS）？◆是指污水中能被滤器截留的固体物质数量。悬浮固

水务数字化与数字化水务都是当今水务发展的趋势和方向，但是是两个不同的概念。

城市水系统具有整体性、耦合性、开放性、动态性、复杂性和综合性等基本性质。01整体性城市水系统的整体性，城市水系统是由水源、供水、用水、排水、水处理与回用、水环境（江河湖海）等各单元组成，是一个有机整体。整体性要求各个单元之间协调运行，确保水资源的供需平衡和水环境的保护。水源是城市供水系统的基础，包括地表水、地下水和引水工程等，通过采集和处理水源，为城市提供稳定的供水。供水单元负责将采集到的水源经过处理后输送到城市各个用水点，包括水处理厂、水管网、水井和水泵站等设施。用水单元是城市中各个居民、工业和商业部门使用水资源的地方。它涉及到人口的用水需求、工业生产的用水需求以及农业灌溉等方面。排水单元负责将城市中产生的废水和雨水进行收集、传输和处理。包括雨水排水系统和污水处理系统，通过排水单元的运行，可以有效防止城市内涝和水质污染，并保护城市的水环境。水处理与回用单元负责对废水进行处理，以减少对环境的影响，并实现水资源的回用。这包括废水处理厂和水资源回用系统等设施。水环境单元关注城市周围的江河湖海等水域的保护和管理，确保水质的良好状态，维护生态平衡。 02耦合性城市水系统是自然水循环与社会水循环相互耦合形成的，各环节在运行过程中应符合其耦合性特征。自然水循环是指地球上水从海洋、湖泊、河流等水体蒸发升华形成水蒸气，经过大气层的运动和凝结后形成降水，再通过河流、湖泊、地下水等返回到水体，形成一个不断循环的过程。社会水循环是指人类对水资源的利用和管理，包括采集、处理、供水、用水、排水和水环境保护等过程。在城市水系统的运行过程中，各个环节应符合其耦合性特征，即相互关联和相互影响。例如：供水和用水环节的耦合性：供水环节需要根据城市的用水需求来调整供水量和水质，并确保水源的稳定供应。用水环节需要根据供水的情况来合理利用水资源，避免浪费和滥用。排水和水环境保护环节的耦合性：排水环节需要将产生的废水和雨水进行有效处理，以保护水环境免受污染。水环境保护环节需要对水体的质量进行监测和管理，以确保排放的水质符合环境标准。自然水循环和社会水循环的耦合性：城市水系统的运行依赖于自然水循环中的降水和地下水补给。同时，社会水循环的活动也会对自然水循环产生影响，例如水资源的开采和排放的废水会影响地下水和水体的水质。 03开放性城市内的用水户、排水户、降雨及区域内水与营养物质的自然循环等均是其环境要素。用户通