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农村生活污水在线监测系统的应用实践

农村生活污水排放量随乡村振兴推进逐年增加,缺乏实时监测易引发土壤污染、水体富营养化等问题,威胁生态与饮水安全。在线监测系

农村生活污水排放量随乡村振兴推进逐年增加,缺乏实时监测易引发土壤污染、水体富营养化等问题,威胁生态与饮水安全。在线监测系统是污水治理的核心支撑,多普勒超声波流量计与在线多参数水质传感器因适配性强、运维成本低成为核心设备,其应用直接决定监测数据可靠性与治理决策科学性。

一、流量监测:多普勒超声波流量计的技术落地

多普勒超声波流量计依托声学多普勒效应工作,设备换能器发射脉冲信号,信号接触水中悬浮物质后形成回波,悬浮物质随水流运动使回波与发射信号产生频移,技术人员通过计算频移可获取流速,结合污水断面参数换算瞬时与累计流量。该设备无转动件的设计能减少杂质缠绕故障,免维护特性适配农村专业运维人员不足的现状。

现场安装需结合工况调整:明渠排放口靠近道路或房屋时,技术人员用膨胀螺丝将可拉伸不锈钢支架固定在硬质地面,支架高度需匹配雨季旱季水位差;管网出口采用 L 型垂直支架,滑槽设计便于后期调高度,同时在 1-3 米处包裹防刺网防攀爬;松软地面先铺设 40cm 宽、30cm 深的混凝土基础再固定支架,避免沉降导致设备倾斜。

供电多采用太阳能搭配蓄电池,容量需满足连续两周无日照运行,线缆用 PVC 管穿线并卡扣固定,预留 20 米长度供后期调整。监测数据经遥测终端机采集,通过 4G 或有线网络传至平台,管理人员可实时查看,流量异常时系统触发预警,技术人员能及时排查管网破裂或非法排污问题。

二、水质监测:在线多参数水质传感器的功能实现

在线多参数水质传感器采用一体化设计,可同步监测 pH 值、溶解氧、浊度、氨氮等 5 项以上参数,环保监测人员指出其自动清洁装置可设定清洁间隔与圈数,能清理探头微生物与杂质,使维护周期延长至 3-6 个月,大幅降低运维成本;快速插拔防水接头设计让后期更换或校准无需拆解系统,操作便捷。

关键参数监测精度适配农村需求:pH 值测量范围 0-14、精度 ±0.1,可反映污水酸碱状态防腐蚀;溶解氧测量范围 0-20mg/L(0-200% 饱和度)、精度 2% FS,为曝气系统调控提供依据;氨氮测量范围 0-100mg/L、精度 ±10% 或 ±2mg/L,能监控氮元素排放防水体富营养化;浊度测量范围 0-1000NTU、精度 ±3% FS 或 ±3NTU,可及时发现悬浮物异常。设备 IP68 防护等级与 0-65℃工作温度范围,能适应农村户外环境。

运维中需将传感器浸入式固定,确保探头无遮挡,保护罩槽孔可阻挡大颗粒杂质;线缆通过保护管铺设,接头用防水 O 型圈密封防渗水,布设时避免绷紧以防线路断裂;校准需专业人员采用两点校准法,用标准溶液调整参数,校准后重新固定设备并记录数据偏差。

三、系统协同与应用价值

两类设备数据统一接入遥测终端机,通过 RS485 Modbus 信号传至监测平台,平台实现数据实时展示、存储与预警。某县项目中,技术人员通过流量与氨氮数据发现雨季污水排放量上升但氨氮浓度下降,据此调整管网截流倍数,排除部分雨水降低处理负荷。

监测数据还为治理成效评估提供依据:环保部门对比村落数据判断污水处理设施效率,对低效设施制定改造方案;长期数据能反映污水排放规律,支撑水环境容量核算与污染防治规划。随着数字乡村建设推进,数据可对接农村生态管理平台,提升治理精细化水平。

多普勒流量计与水质传感器解决了农村污水监测 “数据难获取、运维成本高” 的痛点,通过场景化应用提供精准数据支撑。未来随设备功耗降低与无线技术优化,其在分散式污水监测中的应用将更广泛,为农村生态改善提供更有力保障。