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[成果]
1600100045
江苏
TU99
应用技术
自来水的生产和供应
公布年份:2015
成果简介:项目组在国家“十二五重大水专项”-“太湖流域饮用水安全保障计划”等一批科技项目的支持下,紧密围绕城市供水系统,展开了深入的研究。其中城市供水水质在线监测涉及节能环保、高端制造装备、新材料、新能源多个领域,产业需求巨大。先进核心装备和技术无法引进,只能以昂贵的价格成套购买,而城市供水系统安全保障要求越来越高,大范围展开供水水质在线仪器仪表及其系统集成,是实现城市供水行业云系统管理、大数据计算的基础,也是近5-10年发展的必然趋势。因此,必须自主解决关键技术难题。面对这一难题,需要解决的关键问题:在遵守国家有关监测规定的情况下,如何将传统实验室化学监测方法转变为在线监测;将离线监测转变为在线监测;同时实现水质多参数监测与分析;基于物联网等网络技术,实现城市供水水质远程控制与管理。针对以上技术问题,项目组解决了以下核心技术难题:构建并验证了城市供水管网水质检验模型,实现了管网水质检测与分析自动化;构建并应用了基于城市供水管网水质监测技术的水质分析模型,奠定了供水系统水质管理与控制的基础;发明了基于全光谱扫描的光度法比色检测系统。通过全光谱扫描与比对,实现了从紫外到可见光的比色光度法检测,实现水质多指标同时监测。还可以根据不同时期、不同地区的不同情况,对水质监测指标作必要的增、减。构建了水质化学检验与光学应答的关系矩阵,实现了化学监测向光学监测的自动转换。研制的城市供水系统水质在线监测设备可以实现6项水质指标(浊度、余氯、CODmn、氨氮、温度、pH)在线监测和实时数据显示与长距离传输(其中CODmn、氨氮二选一),监测周期为2-4个小时,每天可以监测6-12次,其中pH指标分辨率为0.01,精度可达到0.02;浊度指标分辨率为0.02NTU,精度为0.05NTU分辨率为0.1mg/l,精度为0.1mg/l;氨氮分辨率为0.01mg/l,精度为0.02mg/l;水温的精度为0.1℃。研制的城市供水水质在线监测管理系统基于物联网技术,可以实现水质模拟、分析、预警与控制,结合云存储技术,可构建国内首个城市供水水质云系统数据库,完全实现国家层面、区域层面的水质实时监测与管理。项目提出并建立了水质在线监测设备制造生产线,填补了行业空白,解决了中国城市供水行业的关键共性技术,提升了行业国际竞争力。研制的设备与技术先后在太仓市、无锡市、东阳市、苏州市等地区饮用水安全保障项目中一举中标,得到广泛应用推广,近3年仅上述项目替代同类进口产品节约了数千万元的设备费和近百万元的维护费。率先在城市供水行业实现了技术创新,并能够为水环境水质在线监测、地下水水质在线监测技术创新奠定良好的基础,具有广阔的推广、应用前景和良好的经济、社会、环境等综合效益。2013年获得水利部科技与推广司认可与推广,在北京海淀区、天津、广西北海进行了试点推广,再次获得水利部科技推广司高度评价。成果已获授权发明专利3项,授权实用新型专利6项,累计发表论文近40篇。