[发明专利]用浊度反演排水系统初期雨水水质的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水质检测方法，尤其是涉及一种用浊度反演排水系统初期雨水水质的检测方法。

背景技术

排水系统是排水的收集、输送、水质的处理和排放等设施以一定方式组合成的总体。降雨径流的初期污染物浓度高于后期的现象称为初始冲刷效应。

受历史、自然地理和人类活动等主要因素影响，上海市中心城区苏州河沿岸排水系统多为合流制系统，且暴雨设计重现期较国内外其他城市偏低，暴雨期间超过排水系统排水能力的雨水径流，尤其是初期雨水溢流污染尚缺乏有效的控制和治理，初期雨水中携带了来自于城市地表、城市污水以及排水系统管道沉积的大量污染物质，导致了上海中心城区超过85％的点源污染被截流后，城市地表水体水质改善难度加大。为此，在苏州河环境综合整治二期工程中建设了5座大型雨水调蓄池，以期发挥调蓄池减排初期雨水溢流污染的环境效应。

排水系统初期雨水溢流污染控制是一个极其复杂多变的污染控制问题，掌握其中初期雨水水质变化规律是这一污染控制问题的核心所在。受水文、气象、污水组成、下垫面类型、系统截流倍数、排水管道沉积物、管道疏通保养等多种因素的综合影响，城市排水系统初期雨水水质变化规律复杂。

传统的研究初期雨水水质变化规律的方法是采取先现场人工取样，后实验室分析。受降雨突发性因素影响，人工取样常常不能及时进行，且费时、费力、人为干扰影响大。还存在着等人员赶到现场后，降雨已经开始一段时间或已经结束，不能及时取得初期雨水水样，这一问题在夏天暴雨期间尤为突出。

虽然现有自动化水质在线监测系统因其自动化程度高，能实时、稳定、可靠地提供准确、快速监测数据的特点，目前已被广泛地应用于工业废水水质监测、水质净化厂进出水水质监测、河流水质监测和饮用水处理过程控制等诸多领域。但由于现有的自动化水质在线监测系统数据分析周期长，以国家节能减排考核指标化学需氧量COD和氨氮为例，美国HACH品牌的COD在线分析仪的最短数据分析周期为1小时，德国WTW大型在线氮磷分析仪TresCon的最小分析间隔也在10分钟左右，不能满足研究初期雨水水质变化规律需要的分钟级的水质采样分析周期。

由此可见，受目前技术、设备和人员等因素限制，针对初期雨水水质变化过程及其特征的实时、准确、快速监测还存在瓶颈。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种实时、快捷、准确在线监测初期雨水水质变化过程的用浊度反演排水系统初期雨水水质的检测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用浊度反演排水系统初期雨水水质的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)自动化浊度仪降雨前，设定采样频率，在降雨过程中实时测量排水系统初期雨水浊度NTU信息；

2)将排水系统初期雨水浊度NTU信息发送给控制计算机；

3)控制计算机根据线性或指数经验公式计算出排水系统初期雨水的水质指标变化曲线，并将水质变化曲线信息显示在控制计算机的显示器上。

所述的水质指标包括总COD、颗粒态COD、总有机碳TOC、总磷TP、悬浮颗粒物SS。

所述的线性或指数经验公式推导如下：

(1)前期采集排水系统初期雨水水样10个以上，实验室测定水样浊度NTU、总COD、颗粒态COD、总有机碳TOC、总磷TP、悬浮颗粒物SS；

(2)建立水样浊度NTU与总COD、颗粒态COD、总有机碳TOC、总磷TP、悬浮颗粒物SS水质指标的线性或指数经验公式和决定系数R²；

(3)依据建立的经验公式的决定系数R²判断浊度NTU与相关水质指标间的相关关系的优劣程度，当R²≥0.7时，认为经验公式的相关性达到良好以上水平，此经验公式可用，否则，重复步骤(1)和(2)，直到累计足够数据样本，达到R²≥0.7的要求。

所述的线性经验公式为y＝ax+b，其中x为浊度值NTU，a和b分别为常量，不同的水质指标有各自的a、b值。

所述的指数经验公式为y＝ae^bx，其中x为浊度值NTU，a和b分别为常量，不同的水质指标有各自的a、b值。

所述的采样频率为秒级或分钟级。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：