厂商：美国哈希公司
  点击数：1547  发布时间：10-01-06 17:32

上海市北 自来水公司为实现 《生活饮用水卫生标准 GB5749-2006》要求，通过水厂工艺改造及加强管理,大大提高了水厂出水水质。为迎接上海世博会提供安全供水保障，将0.08NTU 作为水质浊度的内控目标，如下图：上海吴淞自来水厂水质监测室 “班组精神，为了0.08NTU ！”。

背景介绍：

    上海市北 自来水公司为实现  《生活饮用水卫生标准  GB5749-2006》要求，通过水厂工艺改造及加强管理,大大提高了水厂出水水质。为迎接上海世博会提供安全供水保障，将0.08NTU 作为水质浊度的内控目标，如下图：上海吴淞自来水厂水质监测室 “班组精神，为了0.08NTU ！”。

                          

    如何保证纯净的出厂水在 0.08NTU 以下的浊度测量是准确的呢？上海自来水公司向 HACH 的工程师提出这个至关重要的问题。
 
    实际上，HACH （中国）的销售总监程立先生在多年前就提出过这个问题。HACH 应用部门为此做了大量的前期研究工作，并在此期间出版了“水浊度精确检测技术”专业书籍，集中了 HACH 多年来的浊度检测经验和数据，详细论述了如何利用不同类型的浊度仪多水厂浊度进行检测及改善水厂工艺管理。

    作为世界水质分析仪表的领导者 ，如何与中国供水企业一同面对这个挑战是 HACH 公司不可推卸的责任和义务。

    2009-8-5日，由美国HACH 公司应用技术专家、上海办事处及上海市北 自来水公 司相关技术人员组成的联合实验团队，在上海吴淞水厂进行了为期三天的一系列现场实验。
     
    此次实验具体内容及数据如下：
  
    时间：2009年8月4日
    地点：上海市北 自来水厂实验室
    参与人员:

        HACH 公司：杨家建、李翠颖、冉新宇、许祎、郑泽威              
        市北自来水：专业技术工程师   

实验内容及目的

    1. 通过对不同 1720E 在线浊度仪的校正比对，及通过对 1720E2100AN 实验室浊度仪的比对，深入验证 1720E 的在线监测读数在超低浊度  （0.1NTU 数量级）范围内的准确性和可靠性。 

    2.  通过对不同 1720E 在线浊度仪及新旧 2100P 之间的互相交叉校正比对，深入验证 1720E 的在线监测读数在超低浊度（0.1NTU 数量级）范围内的准确性和可靠性。

应用仪器及标准液

    sc100 变送器
    2 台正在使用的 1720E 浊度传感器（市北管网SN080900126667、SN081200304440）     
    1台 2100AN 台式浊度仪     
    1 台仓库新申领的 2100P，序列号：09020C034740     
    11 台正在使用的 2100P 台式浊度仪

    从仪器各个序列号上来看：使用时间最长有 7 年，最短只有 9 个月。
 
    0.1NTU 浊度标准液（Lot A9083，有效期 Mar-11）      
    4000NTU 浊度标准液 （Lot A9166，有效期 Jun-11） 
  
实验一： 

实验方法

使用 20NTU 浊度标准液进行1720E 校正，然后用 0.1NTU 浊度标准液进行验证，读数误差小于±10%  （即 1720E 显示读数在 0.090～0.110NTU 范围之间）。

操作过程
 
1、 准备工作 
    
1)  使用洗涤剂清洗校正桶烧杯等量具     
2)  使用 5%左右的盐酸浸泡 5 分钟左右     
3)  使用蒸馏水进行冲洗数次，晾干水滴备用     
4)  1720E 传感器探头进清洗     
5)  标准液准备：20NTU 标准液制备：从 4000NTU 标准液中取出 5ml，稀释到 1L 容量瓶中进行定容 

2、 20NTU 标准液校正
     
1)  传感器恢复出厂初始值     
2)  执行电子清零     
3)  校正前蒸馏水读数

    序列号 080900126667 读数为：0.057NTU         
    序列号 081200304440 读数为：0.059NTU
    
4)  采用“用户准备校正”程序进行校正
         
a)  第一台 1720E 传感器放入已经加有蒸馏水的校正桶进行纯水本底修正         
b)  第一台 1720E 传感器放入 20NTU 浊度标准液进行校正，待数据稳定后确定校正读数         
c)  第二台 1720E 传感器重复上述步骤进行校正；         
d)  校正后 1720E 传感器使用稀酸后和纯水清洗后，晾干备用 

3、 0.1NTU 标准液验证     

    0.1NTU 标准液：按照相关要求进行混匀和静置处理，然后小心倒入校正桶；由于环境要求较高，0.1NTU浊度标准液极易受环境因素而产生变化，因此传感器放入标准液稳定 30 秒后的读数，即为验证测量读数：

      序列号 080900126667 读数为：0.107NTU  （第一瓶标准液）     
      序列号 081200304440 读数为：0.099NTU  （第二瓶标准液）     
      两台 1720E 读数均在要求的 10%以内； 

4、 数据记录

结论

1. 根据浊度散射光测量的相关理论，浊度在 0～40NTU 范围内是符合线性的；由于在入射光被关闭且样品池密闭情况下，所测量的值定义为进入浊度检测器的散光为零，即为理论的零点；因此仅需要执行一点校正即可满足测量要求，一般采用 0～40NTU 线性范围的中点 20NTU 进行校正即可满足要求。 

2.  在上述实验中，两台 1720E 通过 20NTU 标准液进行校正后，测量 0.1NTU 浊度标准液时，获得数据是准确和可靠的，其读数偏差在±10%以内；因此，可以说明 1720E 在低量程浊度  （0.1NTU 左右）测量时的读数是准确和可靠的。

存在问题与建议：

1. 在日常维护中，由于 20NTU 标准液制备相对简单，误差相对较小，因此只需使用 20NTU 的标准液进行校正即可满足超低浊度测量；

2.在超低量程浊度测量中，不建议使用超低浊度标准液进行校正，因为超低浊度标准液配置时很容易产生相对较大的误差。在使用超低浊度标准液进行仪器验证时，环境要求较高，如  0.1NTU  浊度标准液，环境中的灰尘、二氧化碳等都会对超低浊度标准液产生较大的浊度影响。同时，必须在数值稳定后及时读数，否则环境干扰因素会影响标准液的成分。   

实验二:

    对上面的实验数据进行分析，全新的 2100P 和 1720E 的测量数据非常接近，平均偏差率仅为 1%左右。如果 考虑到 2100P 只能显示小数点后两位的数值，那么实际测量数值将更为接近，线性一致性非常高。

    从表 4、表 5 的测量数据中，我们可以得出以下几个结论：
  
    1.每一组数据表明:  没有经过维护的 2100P 与 1720E 及全新的 2100P 对同一个水样的测量值差异巨大，至少一倍左右；
 
    2.使用同一个旧样品瓶，在不同仪器上得出的结果比较接近，标准偏差值较小。侧面证明了 HACH 同样工艺下生产出来的 2100P 批次性能稳定。
 
    3.不同的样本瓶装同一个水样，测量值有时差异很大（旧瓶 2）。

    针对第 3 种情况，特别进行了以下的比对实验：

    从上面的数据分析来看，我们可以得出结论:

    同样的 2100P，使用旧的样本瓶的测量值显著高于新样品瓶。原因是旧的样本瓶 由于长期使用，划痕较多， 由划痕引起的散射光比新样本瓶高得多，所以测量值明显偏高。  
    
    结论：

    1、新的 2100P 和 1720E 之间在 0.06 到 0.1NTU 之间能够进行有效的读数对比，但是对仪器和人员的要求较高。
             
    2、长期不保养的 2100P 在自来水管网检测中的读数基本上失去参考意义，反而会带来一定的错误的结论。
 
    3、大量的数据和经验表明样本瓶完好与否对于读数的影响很大，是测试不准的主要因素。采用新的标准液对仪器进行经常性的校准也是非常重要的。

    通过对 1720E、2100AN 及新旧 2100P 交叉比对实验，大量的数据及实践表明： 
 
    1.在正确地校正方法下，美国 HACH 公司的在线浊度仪可以真实可靠地反映超低浊度水的水质状况；
 
    2.以同种工艺，不同批次制造的美国 HACH 公司 1720E、2100P2100AN 浊度仪，在对超低浊度水进行测量时，性能稳定，测量可重复性极高；

    3.  美国 HACH 公司 1720E、2100P2100AN 浊度仪，不同型号产品间的测量值具有极高的线性相关性；

最终结论:

    美国 HACH 公司的 1720E 在线浊度仪，2100P2100AN 实验室浊度仪，在正确维护的条件下，完全能够 应对供水水质提高背景下的超低浊度在线及实验室测量的挑战，为自来水公司实现《生活饮用水卫生标准GB  5749-2006》的标准提供了长期可靠地水质监测保障。
   
    同时，此次试验再次证明了，  优秀的产品还需要优秀的专业技术服务团队支持配合，只有有能力提供产品  -  技术支持  –  完整服务的优秀整体方案提供者，才可能与使用者一同取得成功。

美国 HACH 的解决方案：

    通过上述实验数据的分析，无论何种型号的美国 HACH 公司浊度仪，其日常维护定期校准的水平，会极大 地影响测量值，尤其是对超低浊度测量值的准确性和真实性。在面对超低浊度监测的过程中，对仪器的操作 及管理均提出了更高地要求。

    如何进一步为仪器使用者的日常维护及校准工作提供更专业、周到、细致的技术支持服务，美国 HACH 公 司提供如下的解决方案：

    将以 HACH 公司数十年浊度测量研究经验为基础的浊度仪日常维护定期校准的要求、方法、步骤等内容，制作成详细的影像资料，提供给仪器的使用者，以便他们能够直观、明确、方便地对 HACH 仪器进行标准化的日常维护及校准，以保证在越来越严格的水质监测过程中，提高仪器的使用及管理水平，从而为饮用水安全供水提供最精确的水质检测保障。  

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