一种工业企业废水水质监测的方法与流程

本发明涉及水质监测领域，具体为一种工业企业废水水质监测的方法。

背景技术：

1、工业企业废水水质监测是指对工业生产过程中产生的废水进行连续、定期或不定期的检测、分析和评估，以确定废水中各种物质的浓度和性质，以确保废水排放符合环境法规和标准，减少对环境的不良影响，工业废水中可能包含有害化学物质，如果不进行监测和控制，可能对环境和公共健康造成危害，监测有助于有效管理水资源，降低水处理成本，减少资源浪费，水质监测可以确保工业过程中所需的水质满足生产要求，有助于维持产品质量和生产效率。

2、监测内容包括温度、浊度、颜色、各种溶解物质、有机物、无机盐、生物氧化需求、化学氧化需求和检测微生物的存在以评估水体的生物污染情况，工业企业废水水质监测技术不断发展，有助于提高监测的准确性、时效性和效率，以应对不断变化的环保法规和企业的可持续发展需求，工业企业废水水质监测对环保合规、资源管理和生产质量至关重要，它有助于确保工业废水排放不会对环境造成负面影响，同时也有助于企业提高资源利用效率和可持续经营。

3、传统的工业企业废水水质监测方法存在一些缺陷，主要包括以下几个方面：

4、1.采样频率低：传统的方法通常采用手动采样，采样频率较低，可能每隔一段时间才进行一次采样，这样无法捕捉到水质变化的瞬时情况；

5、2.延迟反馈：由于采样和分析需要时间，监测结果往往有较大的延迟，这不利于及时采取控制措施，尤其是在出现突发水质问题时；

6、3.人工操作误差：手动采样和分析容易受到操作人员的误差影响，不同操作人员之间的差异也可能导致结果的不稳定性；

7、4.数据不连续性：传统方法获得的数据通常是离散的点数据，无法提供连续的水质变化趋势，难以进行全面的分析和预测；

8、5.资源浪费：手动采样和分析需要耗费人力、时间和实验室资源，成本较高。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种工业企业废水水质监测的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种工业企业废水水质监测的方法，包括以下步骤：

4、步骤s1，选择合适的传感器和设备：选择适当的水质传感器，如ph传感器、浊度传感器、溶解氧传感器和电导率传感器，根据需要监测废水的性质和监测需求进行选择，安装自动取样装置，以保证采样的可靠性和一致性；

5、步骤s2，建立在线监测系统：安装传感器和采样设备到废水排放点，确保设备的稳定性和耐用性，连接所有传感器和采样设备到一个中央控制单元，中央控制单元是一个可编程逻辑控制器或专用监测系统，设置合适的监测频率，通常以秒级或分钟级为单位，以实时监测水质参数；

6、步骤s3，数据采集和存储：中央控制单元负责实时数据采集，并将数据传输到一个中央数据库或云平台，数据需要以数字格式存储，包括时间戳和水质参数数值；

7、步骤s4，数据处理和分析：利用数据处理和分析软件，对实时数据进行分析，包括趋势分析、异常检测和相关性分析，设置警报阈值，当水质参数超出设定范围时，系统自动发出警报；

8、步骤s5，远程监控和报警：连接监测系统到一个远程监控平台，可以通过互联网实时访问监测数据，设置自动报警系统，以便在水质异常情况下，立即通知相关人员或管理人员，包括短信、邮件或电话通知；

9、步骤s6，数据可视化：建立一个用户友好的数据可视化界面，以实时展示水质参数的趋势和历史数据，使用图表、曲线和报表帮助用户更好地理解水质状况；

10、步骤s7，维护和校准：定期维护和校准传感器和监测设备，以确保其准确性和可靠性，备有备用设备，以防主要设备故障时可以迅速替换；

11、步骤s8，数据分析和持续改进：利用历史数据进行长期趋势分析，以发现潜在问题和改进机会，根据监测结果和趋势，采取适当的环保控制措施，以改善废水排放的水质。

12、进一步的，所述步骤s1中，选择适当的水质传感器是关键，每种传感器会根据水质参数的不同而变化，其中，ph传感器基于电化学原理测量水的酸碱度，而溶解氧传感器使用电极和气体膜来测量氧浓度；取样装置通过预定的时间间隔或条件，自动采集水样，通过泵、阀门和管道来实现，自动取样装置确保样品的一致性，减少了人为误差。

13、进一步的，所述步骤s2中，传感器通常位于废水流经点，直接接触水体，它们会产生电信号，该信号与水质参数相关；中央控制单元是监测系统的核心，接收传感器数据，协调取样装置和控制采集频率，用以执行自动化逻辑和决策，包括触发警报或存储数据。

14、进一步的，所述步骤s3中，传感器通过测量水质参数并将结果转化为电信号，传输给中央控制单元，数据采集可以是连续的，以秒级或分钟级为单位；数据传输到中央数据库或云平台，以数字格式存储，时间戳与数据一起记录，以便后续分析和对比。

15、进一步的，所述步骤s4中，数据处理软件接收传感器数据，可以进行数据滤波和校准，以确保数据的准确性，数据处理软件还可以处理离群值，并进行数据预处理；数据分析工具用于监测水质参数的趋势，检测异常值，识别相关性，包括两个参数之间的相关性，这些分析有助于理解废水水质状况。

16、进一步的，所述步骤s5中，远程监控平台连接到监测系统，允许用户通过互联网访问实时监测数据，这使得监测系统可以从任何地点远程管理和监测；建立自动报警系统，当水质参数超出设定范围时，系统会触发警报，可以通过比对实时数据与预设阈值来实现。

17、进一步的，所述步骤s6中，数据可视化界面以图表、曲线、报表等形式呈现监测数据，用以提供用户友好的方式来观察水质参数的变化趋势，帮助用户快速理解水质状况。

18、进一步的，所述步骤s7中，传感器和设备需要定期维护，包括清洗、更换电极或传感器头，用以确保传感器的准确性和性能；定期校准传感器，使用标准溶液或校准气体来验证传感器的准确性，校准过程调整传感器输出，以与标准值匹配。

19、进一步的，所述步骤s8中，利用历史数据，进行长期趋势分析，以识别潜在问题和改进机会；根据监测结果，采取环保控制措施，包括调整生产过程，以改善废水排放的水质，同时遵守环保法规。

20、进一步的，所述工业企业废水水质监测的方法需要使用一系列算法和数学模型来处理、分析和解释传感器数据，其中包括滤波算法、校准算法、相关性分析、异常检测算法、时间序列分析、决策树算法和人工神经网络模型。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明通过采用滤波算法、校准算法以及其他数据处理和分析技术，监测系统能够更准确地测量和记录废水的水质参数，减少了噪声和误差的影响，提高了数据的准确性和可信度，这对于确保废水排放符合法规标准以及及时发现异常情况至关重要；

23、2、本发明采用时间序列分析、决策树算法和人工神经网络模型，监测系统能够实时监测水质参数的变化趋势，并预测未来的水质情况，这使得企业能够更迅速地做出反应，采取必要的控制和调整措施，以避免潜在的环境问题和法规违规；

24、3、本发明引入决策树算法和人工神经网络模型等自动化决策工具，使得监测系统能够自动触发报警、制定应对措施或进行调整，这降低了对人工干预的依赖，提高了监测系统的自动化程度，通过及时的自动化决策，企业能够更有效地管理废水排放，降低环境风险，并确保生产过程的可持续性。