在線水質分析儀器應用技術的發展情況
任何一種應用技術的發展都是市場需求推動的結果。在水安全問題日益重要的今天，各國政府相繼出臺了越來越嚴格的有關水環境保護及飲用水安全的法規；同時，包括海水淡化、中水回用在內的高效用水、節水技術的發展也促使水處理工藝和技術不斷*和提高；在電力工業，越來越多的超臨界機組的運行，也對水和蒸汽品質提出了更高要求；以上這些都對在線水質分析儀器及其應用技術提出了發展的要求。
在線水質分析儀器的應用技術的發展首先表現為應用領域的不斷擴展，目前的在線水質分析儀器可以完成對地表水、地下水、海水等各種不同自然形態的水的自動監測；對飲用水、軟化水、高純水、鍋爐水到成分非常復雜的廢水等不同水質狀況及功能的水，在線水質分析儀器都能很好滿足水質自動監測的要求；應用的行業涵蓋了飲用水處理、市政污水處理、工業水處理、鍋爐及蒸汽監測、海水淡化、污染源監測、地表水及地下水監測等水工業和水環境監測所有的領域。同時針對某些工業水處理中的一些特殊要求，如防爆要求，同在線氣體分析儀器一樣，也開發出了本安型的在線水質分析儀器。
其次，由于在線水質分析儀器能夠實現無人職守、自動運行的特點，要求在沒有人工調節的情況能長時間穩定地提供反應真實水質狀況的數據。以前在實際應用中碰到的困難有：與在線氣體分析儀器更多采用樣品預處理及分離系統不同,為了獲得真實和及時的水質數據,在線水質分析儀器的傳感器往往要求直接同水樣接觸，減少人工分析時樣品預處理及去除樣品中干擾物質的過程，這就需要找到合適的能滿足特定條件和參數要求的儀器才能獲得準確的測量數據；同時由于水處理過程中涉及到多種不同用途、不同水質的水（如含油、硫化物、重金屬、懸浮物含量高等），對傳感器材質、結構乃至測量原理的要求是千差萬別的；其次，由于傳感器長時間同各種水質情況的水接觸，儀器需要一定的維護量，特別是應用于各種工業廢水等水質條件惡劣的樣品時，如果選型不當，會造成有些儀器需要的維護量和維護費用特別大，需要有專業的儀器儀表維護人員參與，使用者迫切需要低維護量的在線水質分析儀器。這就要求在線水質分析儀器在功能上更加精細化和更有針對性，能根據水質監測和水處理工藝的不同要求提供更能滿足需要的解決方案。 具體而言，可以根據測量原理、測量范圍、響應時間、安裝方式、維護運行要求等不同需要來選擇相對應的在線水質分析儀器產品，的例子就是：作為水處理工藝中最重要的工藝參數－濁度的測量，就設計和制造了多達四類，超過十種的在線濁度分析儀器產品：對于受污染嚴重、濁度高的水樣，可以采用表面散射光測量原理的高量程濁度儀，這種儀器的傳感器和水樣不直接接觸，可以避免污水對傳感器的玷污，從而減少儀器操作人員的維護量；對于膜過濾水這種濁度極低的水樣，目前出現了分辨率可達0.001mNTU的激光濁度儀，這種濁度儀除了具有很高的測量精度及分辨率外，測量響應時間可以達到1秒，這種特性可以幫助水處理技術人員及時發現膜的破損，為水質的安全性提供保證。
第三，為了適應水處理工藝技術和水質科學的發展，出現了在線水質“替代參數”分析儀器。水質替代參數是指一類特定的水質參數，可以綜合反映水體的某一類別的水污染情況或水處理過程中某些不能實現在線監測而且實驗室分析也非常繁瑣水質參數的變化。由于能實時反映水質的變化，在線水質“替代參數”分析儀器的是實現水處理工藝過程自動控制非常有價值的一個產品。目前，對飲用水水質安全來講，反應有機物總量及某些特定成分變化的綜合性指標UV254是目前非常重要的水質替代參數。，在化學工業非常發達的今天，水體中的人工合成有機物種類是非常多的，飲用水處理的一個目的就是要盡可能去除對人體危害較大的人工合成有機物，進行在水處理工藝過程中對這種有機物去除的實時監控，是實現水處理工藝全流程自動控制的保證。最近水質科學的研究表明，在254nm及附近波長的吸光度值,如UV260(日本）*可以作為及時了解諸如合成有機物、二噁英、內分泌干擾物等重要污染物的替代指標⑨，通過監測UV254這種指標的變化，可迅速獲得水處理過程的信息反饋，從而及時采取措施，如改變絮凝劑投加量或更換失效的活性炭等；通過用UV254的分析監測，還可以針對不同的污染，控制不同的水處理工藝。例如對污染危害較高的雌性激素，用混凝、沉淀等方法很難去除，而用臭氧或氯氧化等處理方式，可以很好的解決。研究還表明,UV254可作為有機物監測的替代參數,在飲用水氯消毒的副產物中,UV254特征的有機物貢獻。在德國， UV254的測量值已經是地表水水質標準的一個法定檢驗指標了；中國國家也發布了標準代號為HJ/T191-2005的“紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀技術要求”作為對在線UV254分析儀器技術指標要求的指導性技術文件。具有自動清洗功能的在線UV254分析儀器，已經在水處理行業得到廣泛的應用。其他采用在線水質“替代參數”分析儀器的例子還有：在飲用水處理工藝中用于監測致病性隱孢子蟲和賈第蟲風險的在線顆粒計數儀、用于監測“咸潮”的在線電導率分析儀以及反應水體藻類爆發的葉綠素在線分析儀等。相信隨著水質科學的進一步發展和水處理工藝控制要求的提高，還會出現越來越多的在線水質“替代參數”分析儀器，以實現水處理工藝過程的自動控制。
第四，樣品采樣及預處理技術的發展是在線水質分析儀器的應用技術發展的重要組成部分。由于在線水質分析儀器面對從水源水（地表水，海水，地下水）到蒸汽這樣多類型的水樣，為了保證測試的準確度和分析數據的代表性，樣品預處理技術的重要性是不言而喻的。除開傳統的減壓降溫、樣品過濾這些預處理技術外，有些水質參數，如總磷這種對水體富營養化非常重要的特殊的水質參數，還需要監測到在水體懸浮物中的總磷含量才能保證了解到完整的水質參數信息。針對這種情況，具有超聲波粉碎功能的采樣預處理裝置在廢水監測的應用就成為了必要，以保證水體中的所有總磷都被監測到。
第五，在線水質分析儀器系統集成技術也得到迅速發展。在線分析儀器系統集成是指多臺在線水質分析儀器或單臺多參數在線水質分析儀組成在線水質分析系統或分析小屋，主要由取水單元、預處理單元、輔助分析單元、分析監測單元、系統控制單元、通信單元、運行環境支持單元、遠程監控中心等構成⑿。可以實現對特定水域水樣多參數水質的實時分析。在線水質分析系統集成技術在以下水環境監測和水處理工業的許多領域都有應用：
1．工業蒸汽及鍋爐水質監測；
2．地表水及地下水自動監測：包括或門對重點流域、斷面以及湖泊、水庫水質的自動監測；自來水廠對原水水質自動監測；
3．自來水管網水質自動監測及預警系統；
4．城市排水自動監測：、市政污水管理部門或市政污水廠對污水廠進口及出口水水質自動監測；
5．工業行業水質自動監測：包括對工業企業排水監測；工業園區或大型工業企業內部水務管理及水處理費用結算以及油田回注水水質自動監測等；
6.水產養殖用水水質自動監測。