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隨著全球范圍內(nèi)對環(huán)境保護、水資源可持續(xù)利用以及水全的日益重視,為滿足世界各國日趨嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求和不斷發(fā)展的水處理工業(yè)市場的需求,作為獲取水質(zhì)信息的源頭技術(shù),在線水質(zhì)分析儀器及其應(yīng)用技術(shù)得到了巨大的發(fā)展機會。同時,計算機科學(xué)、分析學(xué)、材料科學(xué)等相關(guān)科學(xué)技術(shù)的進步,也為在線水質(zhì)分析儀器技術(shù)的發(fā)展提供了可靠的技術(shù)支撐。國際水協(xié)會(IWA)的前身國際水污染研究協(xié)會(IAWPR)自1973年就開始了組織主題為ICA(Instrumentation-儀表,Control-控制and Automation-自動)的專題會議,專門推廣和研究水處理領(lǐng)域的在線水質(zhì)分析儀器及過程控制的應(yīng)用。
為了解決傳感器測量復(fù)雜水樣的適用性問題,也為了實現(xiàn)一些實驗室人工分析方法步驟比較繁瑣或者測試條件要求較高的水質(zhì)參數(shù)的自動分析,隨著自動控制技術(shù)的采用,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的在線水質(zhì)分析儀器-水質(zhì)自動分析設(shè)備或裝置開始出現(xiàn):儀器通過控制一整套的設(shè)備或裝置的自動運行來完成以前實驗室人工分析的步驟,比如:過濾、加熱、加顯色劑、混合、測量等等;另外,為了長時間連續(xù)運行的準(zhǔn)確度,還需要定時對儀器進行自動校準(zhǔn),以及定期的人工維護。這一類在線水質(zhì)分析儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜,多用于水質(zhì)成分指標(biāo)(TOC、SiO2、總磷、總氮、重金屬等)和評估性水質(zhì)綜合指標(biāo)(COD、堿度、硬度、生物毒性等)。
第三,隨著材料科學(xué)的發(fā)展,在線水質(zhì)分析儀器傳感器的環(huán)境適應(yīng)性也得到了很大提高,表現(xiàn)為:高溫材料的采用,使得傳感器的最高工作溫度范圍不斷提高;傳感器材質(zhì)采用惰性的材料,可以耐受水中硫氫、硫物、高、重金屬、油污染的探頭,可以耐受高強度核輻射的溶解氧和溶解氫探頭應(yīng)用于核電廠;采用鈦合金材料,可長時間應(yīng)用于海洋監(jiān)測的傳感器等等。