工業用水排放水質污染監測

一、方案概述

工業排放廢水含有重金屬、COD（化學需氧量）、氮磷污染物、有機溶劑等，若未經有效處理直接排放，將嚴重影響生態環境及水資源安全。本方案基于4G無線通信技術，結合水質在線監測傳感器、智能數據分析系統、遠程預警機制，實現工業廢水排放的實時監測、污染預警、數據分析及監管聯動，保障水體環境安全，并滿足環保法規要求。

本系統適用于化工廠、制藥廠、造紙廠、電鍍廠、印染廠、冶金企業、食品加工廠等工業企業，以及環保部門、工業園區、污水處理廠等水污染監管單位。

二、系統架構

1. 數據采集層

COD（化學需氧量）傳感器：評估廢水中有機污染物濃度。
BOD（生化需氧量）傳感器：反映廢水的可生物降解性。
氨氮（NH3-N）傳感器：監測氮類污染物，避免水體富營養化。
總磷（TP）傳感器：檢測磷含量，預防水體藻類污染。
pH傳感器：監測廢水酸堿度，確保排放符合標準。
電導率傳感器：反映廢水的鹽分及離子濃度。
重金屬離子分析儀：檢測鉛（Pb）、鎘（Cd）、汞（Hg）、砷（As）等有害金屬污染。
濁度傳感器：監測水體渾濁度，評估顆粒物污染情況。
流量計：實時監測企業廢水排放總量，避免超標排放。

2. 數據傳輸層

4G無線通信：確保監測數據實時傳輸至云端管理平臺。
LoRa/NB-IoT（可選）：用于低功耗遠程監測，適用于偏遠工業區域。

3. 數據分析與處理層

數據存儲與分析：云平臺對水質數據進行存儲、分析、可視化處理。
污染超標預警：當COD、BOD、重金屬、pH等超出排放標準時，自動報警。
智能趨勢分析：結合歷史數據、AI算法，預測污染趨勢并優化治理方案。
環保法規對比：與國家排放標準（GB 8978-1996、GB 18918-2002等）進行比對，確保企業合規。

4. 監測與管理層

企業端管理系統：企業可實時查看排污數據，優化廢水處理工藝。
環保監管平臺：環保部門遠程監管企業排放情況，追蹤污染源。
預警通知機制：支持短信、郵件、APP推送，提醒企業及監管機構。

三、硬件方案

設備名稱	功能描述	技術參數
COD傳感器	監測廢水有機物污染	量程：0-1000mg/L，誤差≤±5%
BOD傳感器	監測生化需氧量	量程：0-400mg/L，誤差≤±5%
氨氮傳感器	監測氮污染	量程：0-100mg/L，誤差≤±3%
總磷傳感器	監測磷污染	量程：0-20mg/L，誤差≤±3%
pH傳感器	監測酸堿度	量程：0-14pH，誤差≤±0.1pH
電導率傳感器	監測水體導電性	量程：0-20000μS/cm
重金屬分析儀	監測鉛、汞、鎘等	誤差≤±5%
濁度傳感器	監測水體濁度	量程：0-1000NTU
流量計	監測廢水排放總量	誤差≤±2%
4G數據采集終端	遠程傳輸監測數據	低功耗，工業級設計

四、系統部署與安裝實施

監測點位布置
- 企業排污口：重點監測COD、BOD、重金屬、pH等污染物指標。
- 污水處理廠進出口：評估污水處理效果，確保達標排放。
- 河流/湖泊下游：監測工業廢水對環境的影響。
設備安裝與聯網
- 傳感器固定安裝在污水排放管道或沉淀池中，實時監測水質數據。
- 通過4G無線通信將數據上傳云端，環保部門可遠程監管。
- 采用太陽能供電（可選），保障偏遠區域設備長期運行。
數據預警與處理
- 設定污染物超標閾值，若COD、BOD、重金屬等超標，自動報警。
- AI分析污染變化趨勢，協助企業優化廢水處理工藝。
- 監管部門接收預警信息，依法查處違規排污企業。