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背景介紹：

    上海市北 自來水公司為實現  《生活飲用水衛生標準  GB5749-2006》要求，通過水廠工藝改造及加強管理,大大提高了水廠出水水質。為迎接上海世博會提供安全供水保障，將0.08NTU 作為水質濁度的內控目標，如下圖：上海吳淞自來水廠水質監測室 “班組精神，為了0.08NTU ！”。

    如何保證純凈的出廠水在 0.08NTU 以下的濁度測量是準確的呢？上海自來水公司向 HACH 的工程師提出這個至關重要的問題。
 
    實際上，HACH （中國）的銷售總監程立先生在多年前就提出過這個問題。HACH 應用部門為此做了大量的前期研究工作，并在此期間出版了“水濁度精確檢測技術”專業書籍，集中了 HACH 多年來的濁度檢測經驗和數據，詳細論述了如何利用不同類型的濁度儀多水廠濁度進行檢測及改善水廠工藝管理。

    作為世界水質分析儀表的領導者 ，如何與中國供水企業一同面對這個挑戰是 HACH 公司不可推卸的責任和義務。

    2009-8-5日，由美國HACH 公司應用技術專家、上海辦事處及上海市北 自來水公 司相關技術人員組成的聯合實驗團隊，在上海吳淞水廠進行了為期三天的一系列現場實驗。
     
    此次實驗具體內容及數據如下：
  
    時間：2009年8月4日
    地點：上海市北 自來水廠實驗室
    參與人員:

        HACH 公司：楊家建、李翠穎、冉新宇、許祎、鄭澤威              
        市北自來水：專業技術工程師   

實驗內容及目的

    1. 通過對不同 1720E 在線濁度儀的校正比對，及通過對 1720E2100AN 實驗室濁度儀的比對，深入驗證 1720E 的在線監測讀數在超低濁度  （0.1NTU 數量級）范圍內的準確性和可靠性。 

    2.  通過對不同 1720E 在線濁度儀及新舊 2100P 之間的互相交叉校正比對，深入驗證 1720E 的在線監測讀數在超低濁度（0.1NTU 數量級）范圍內的準確性和可靠性。

應用儀器及標準液

    sc100 變送器
    2 臺正在使用的 1720E 濁度傳感器（市北管網SN080900126667、SN081200304440）     
    1臺 2100AN 臺式濁度儀     
    1 臺倉庫新申領的 2100P，序列號：09020C034740     
    11 臺正在使用的 2100P 臺式濁度儀

    從儀器各個序列號上來看：使用時間最長有 7 年，最短只有 9 個月。
 
    0.1NTU 濁度標準液（Lot A9083，有效期 Mar-11）      
    4000NTU 濁度標準液 （Lot A9166，有效期 Jun-11） 
  
實驗一： 

實驗方法

使用 20NTU 濁度標準液進行1720E 校正，然后用 0.1NTU 濁度標準液進行驗證，讀數誤差小于±10%  （即 1720E 顯示讀數在 0.090～0.110NTU 范圍之間）。

操作過程
 
1、 準備工作 
    
1)  使用洗滌劑清洗校正桶燒杯等量具     
2)  使用 5%左右的鹽酸浸泡 5 分鐘左右     
3)  使用蒸餾水進行沖洗數次，晾干水滴備用     
4)  1720E 傳感器探頭進清洗     
5)  標準液準備：20NTU 標準液制備：從 4000NTU 標準液中取出 5ml，稀釋到 1L 容量瓶中進行定容 

2、 20NTU 標準液校正
     
1)  傳感器恢復出廠初始值     
2)  執行電子清零     
3)  校正前蒸餾水讀數

    序列號 080900126667 讀數為：0.057NTU         
    序列號 081200304440 讀數為：0.059NTU
    
4)  采用“用戶準備校正”程序進行校正
         
a)  第一臺 1720E 傳感器放入已經加有蒸餾水的校正桶進行純水本底修正         
b)  第一臺 1720E 傳感器放入 20NTU 濁度標準液進行校正，待數據穩定后確定校正讀數         
c)  第二臺 1720E 傳感器重復上述步驟進行校正；         
d)  校正后 1720E 傳感器使用稀酸后和純水清洗后，晾干備用 

3、 0.1NTU 標準液驗證     

    0.1NTU 標準液：按照相關要求進行混勻和靜置處理，然后小心倒入校正桶；由于環境要求較高，0.1NTU濁度標準液極易受環境因素而產生變化，因此傳感器放入標準液穩定 30 秒后的讀數，即為驗證測量讀數：

      序列號 080900126667 讀數為：0.107NTU  （第一瓶標準液）     
      序列號 081200304440 讀數為：0.099NTU  （第二瓶標準液）     
      兩臺 1720E 讀數均在要求的 10%以內； 

4、 數據記錄

結論

1. 根據濁度散射光測量的相關理論，濁度在 0～40NTU 范圍內是符合線性的；由于在入射光被關閉且樣品池密閉情況下，所測量的值定義為進入濁度檢測器的散光為零，即為理論的零點；因此僅需要執行一點校正即可滿足測量要求，一般采用 0～40NTU 線性范圍的中點 20NTU 進行校正即可滿足要求。 

2.  在上述實驗中，兩臺 1720E 通過 20NTU 標準液進行校正后，測量 0.1NTU 濁度標準液時，獲得數據是準確和可靠的，其讀數偏差在±10%以內；因此，可以說明 1720E 在低量程濁度  （0.1NTU 左右）測量時的讀數是準確和可靠的。

存在問題與建議：

1. 在日常維護中，由于 20NTU 標準液制備相對簡單，誤差相對較小，因此只需使用 20NTU 的標準液進行校正即可滿足超低濁度測量；

2.在超低量程濁度測量中，不建議使用超低濁度標準液進行校正，因為超低濁度標準液配置時很容易產生相對較大的誤差。在使用超低濁度標準液進行儀器驗證時，環境要求較高，如  0.1NTU  濁度標準液，環境中的灰塵、二氧化碳等都會對超低濁度標準液產生較大的濁度影響。同時，必須在數值穩定后及時讀數，否則環境干擾因素會影響標準液的成分。   

實驗二:

    對上面的實驗數據進行分析，全新的 2100P 和 1720E 的測量數據非常接近，平均偏差率僅為 1%左右。如果 考慮到 2100P 只能顯示小數點后兩位的數值，那么實際測量數值將更為接近，線性一致性非常高。

    從表 4、表 5 的測量數據中，我們可以得出以下幾個結論：
  
    1.每一組數據表明:  沒有經過維護的 2100P 與 1720E 及全新的 2100P 對同一個水樣的測量值差異巨大，至少一倍左右；
 
    2.使用同一個舊樣品瓶，在不同儀器上得出的結果比較接近，標準偏差值較小。側面證明了 HACH 同樣工藝下生產出來的 2100P 批次性能穩定。
 
    3.不同的樣本瓶裝同一個水樣，測量值有時差異很大（舊瓶 2）。

    針對第 3 種情況，特別進行了以下的比對實驗：

    從上面的數據分析來看，我們可以得出結論:

    同樣的 2100P，使用舊的樣本瓶的測量值顯著高于新樣品瓶。原因是舊的樣本瓶 由于長期使用，劃痕較多， 由劃痕引起的散射光比新樣本瓶高得多，所以測量值明顯偏高。  
    
    結論：

    1、新的 2100P 和 1720E 之間在 0.06 到 0.1NTU 之間能夠進行有效的讀數對比，但是對儀器和人員的要求較高。
             
    2、長期不保養的 2100P 在自來水管網檢測中的讀數基本上失去參考意義，反而會帶來一定的錯誤的結論。
 
    3、大量的數據和經驗表明樣本瓶完好與否對于讀數的影響很大，是測試不準的主要因素。采用新的標準液對儀器進行經常性的校準也是非常重要的。

    通過對 1720E、2100AN 及新舊 2100P 交叉比對實驗，大量的數據及實踐表明： 
 
    1.在正確地校正方法下，美國 HACH 公司的在線濁度儀可以真實可靠地反映超低濁度水的水質狀況；
 
    2.以同種工藝，不同批次制造的美國 HACH 公司 1720E、2100P2100AN 濁度儀，在對超低濁度水進行測量時，性能穩定，測量可重復性極高；

    3.  美國 HACH 公司 1720E、2100P2100AN 濁度儀，不同型號產品間的測量值具有極高的線性相關性；

最終結論:

    美國 HACH 公司的 1720E 在線濁度儀，2100P2100AN 實驗室濁度儀，在正確維護的條件下，完全能夠 應對供水水質提高背景下的超低濁度在線及實驗室測量的挑戰，為自來水公司實現《生活飲用水衛生標準GB  5749-2006》的標準提供了長期可靠地水質監測保障。
   
    同時，此次試驗再次證明了，  優秀的產品還需要優秀的專業技術服務團隊支持配合，只有有能力提供產品  -  技術支持  –  完整服務的優秀整體方案提供者，才可能與使用者一同取得成功。

美國 HACH 的解決方案：

    通過上述實驗數據的分析，無論何種型號的美國 HACH 公司濁度儀，其日常維護定期校準的水平，會極大 地影響測量值，尤其是對超低濁度測量值的準確性和真實性。在面對超低濁度監測的過程中，對儀器的操作 及管理均提出了更高地要求。

    如何進一步為儀器使用者的日常維護及校準工作提供更專業、周到、細致的技術支持服務，美國 HACH 公 司提供如下的解決方案：

    將以 HACH 公司數十年濁度測量研究經驗為基礎的濁度儀日常維護定期校準的要求、方法、步驟等內容，制作成詳細的影像資料，提供給儀器的使用者，以便他們能夠直觀、明確、方便地對 HACH 儀器進行標準化的日常維護及校準，以保證在越來越嚴格的水質監測過程中，提高儀器的使用及管理水平，從而為飲用水安全供水提供最精確的水質檢測保障。