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隨著全球范圍內對環境保護、水資源可持續利用以及水全的日益重視,為滿足世界各國日趨嚴格的環保法規要求和不斷發展的水處理工業市場的需求,作為獲取水質信息的源頭技術,在線水質分析儀器及其應用技術得到了巨大的發展機會。同時,計算機科學、分析學、材料科學等相關科學技術的進步,也為在線水質分析儀器技術的發展提供了可靠的技術支撐。國際水協會(IWA)的前身國際水污染研究協會(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域的在線水質分析儀器及過程控制的應用。
近來,世界衛生組織(WHO)也在其發布的《再生水飲用回用:全飲用水生產指南》中指出需要在再生水飲用回用系統全流程的關鍵控制點實施運行監測,并建議盡量采用在線監測儀器進行數據實時監測和記錄。在技術進步和法規的推動下,越來越多的在線水質分析儀器被應用到環境監測、廢水排放監測,以及各種水處理工藝的過程控制系統中了。在中國,伴隨著改革開放40年經濟高速發展的城鎮與工業進程,無論是在城鎮過程中大量的自來水水廠和污水處理廠建設,還是工業進程中各種火力發電廠、石油工廠、大型冶金企業、食品釀造廠等高耗水工業企業的興建,都給予了在線水質分析儀器巨大的市場空間,在此基礎上,中國的在線水質分析儀器行業獲得了空前的成長機會,中國的在線水質分析儀器技術有了顯著的發展和長足的進步,在線水質分析儀器的可靠性得到了市場和權威機構的廣泛認可。
一直以來,在線水質分析儀器技術都是沿著在線分析儀器研發制造技術和在線水質分析儀器應用技術兩個方面同時發展的。根據ISO標準的定義,有兩種形式的在線水質分析儀器:在線分析傳感器和比較復雜的自動分析設備或者裝置。第一的在線水質分析儀器常常是以在線分析傳感器+顯示控制器的形式出現的,儀器通常結構都比較簡單,通過傳感器直接和被測水樣接觸獲得水質指標的數據。最初可以測量的水質指標,主要是一些簡單的物理指標和成分指標,如水溫、電導率、PH、ORP、溶解氧等;接著是濁度、懸浮物濃度等光學原理的傳感器;隨著電學分析技術的發展,氟離子、銨離子、硝等多種離子選擇電極法原理的在線水質分析傳感器也開始進入市場。由于傳感器和水樣直接接觸,無法像實驗室人工分析時進行樣品預處理及去除樣品中干擾物質,在面對水質復雜的水樣(高溫、高壓、含油、硫物、重金屬、懸浮物、高度、腐蝕性氣體等各種雜質)時的適用性受到很大局限,最初的測量對象主要是地表水、飲用水、市政污水以及工業純水等水質情況較為簡單的水體。