簡(jiǎn)介

       回收與再利用水能夠提高運(yùn)營(yíng)效率、節(jié)約成本，但目前企業(yè)和城市只是偶爾實(shí)施水的再利用。氣候變化、城市化加劇、人口增長(zhǎng)等因素要求發(fā)展水的再利用技術(shù)、發(fā)掘更多更安全的可用水源。為此，監(jiān)管機(jī)構(gòu)致力于提高批量水處理的可靠性、制定充分的分析標(biāo)準(zhǔn)來確保安全運(yùn)營(yíng)。有機(jī)物監(jiān)測(cè)就是滿足高水質(zhì)要求、保障公眾健康、保證污染物去除的Z優(yōu)處理效率的重要部分。

挑戰(zhàn)

       間接飲水用再利用（IPR，Indirect Potable Reuse）事業(yè)發(fā)展迅猛，各種項(xiàng)目遍布美國(guó)和世界各地。但水資源的日益短缺迫使研究和監(jiān)管機(jī)構(gòu)制定直接飲用水再利用（DPR，Direct Potable Reuse）的規(guī)則框架。在回收水時(shí)，水處理廠將污水處理和飲用水處理結(jié)合起來，設(shè)置多道安全屏障，以保障公眾健康。這些工作包括：

       ? 降低生物需氧量（BOD） 

       ? 控制養(yǎng)分

       ? 去除病菌/病毒

       ? 確保正確的消毒

       ? 控制味道/氣味

       ? 消除微量有機(jī)污染物

       正確的消毒要求在殺滅活性病菌/病毒和產(chǎn)生致癌消毒副產(chǎn)物（DBP，Disinfection Byproduct）之間取得合理平衡。致癌消毒副產(chǎn)物產(chǎn)生于消毒劑和天然有機(jī)物（NOM，Natural Organic Matter）的反應(yīng)。為了進(jìn)行監(jiān)測(cè)和平衡，處理廠必須更好地了解各個(gè)回收階段的進(jìn)、出水水質(zhì)和工藝水水質(zhì)。總有機(jī)碳（TOC）分析是確定水質(zhì)的可靠方法。同其它標(biāo)準(zhǔn)（詳見表 1）相比，TOC 測(cè)量具有諸多優(yōu)點(diǎn)。TOC 包括 NOM、味道和氣味化合物、微生物和細(xì)菌、微量有機(jī)污染物、有機(jī)工業(yè)廢水等。

表 1：TOC 與其他可替代參數(shù)的比較

解決方案

       TOC 監(jiān)測(cè)可以改善污水處理工藝，提高目標(biāo)污染物的去除效率 。 TOC 監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)在于 ：

       ? 控制污水處理工藝

       ? 根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)作出決策

       ? 維護(hù)系統(tǒng)的整體健康

       ? 使出水水質(zhì)達(dá)到要求

       在設(shè)計(jì)水再利用處理系統(tǒng)時(shí)，關(guān)鍵在于找出關(guān)鍵控制點(diǎn)（CCP，Critical Control Point）和質(zhì)量控制點(diǎn)

（QCP，Quality Control Point），才能監(jiān)視系統(tǒng)性能、確保工藝水質(zhì)。除了監(jiān)測(cè)水源變化和Z終出水水質(zhì)之外，表 2 還列出了得益于有機(jī)物監(jiān)測(cè)的水處理工藝應(yīng)用實(shí)例。

表 2：有機(jī)物監(jiān)測(cè)解決方案

實(shí)例

       加州地下水回灌的回收水量（RWC，Recycled Water Contribution）由 TOC 量來決定，加州用TOC 量作為替代參數(shù)，表征未被規(guī)定的有機(jī)污染物的量。美國(guó)其他州也將 TOC 標(biāo)準(zhǔn)，作為回灌水法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，如表 3 所列。

表 3：各州的回灌與回收水的 TOC 水平

http://www.reno.gov/home/showdocument?id=30769

       回收水處理廠以 TOC 監(jiān)測(cè)為分析手段，用于改進(jìn)工藝控制、滿足補(bǔ)充水規(guī)則、改善處理工藝，如表 4所列。

表 4：回收處理和 TOC 監(jiān)測(cè)實(shí)例

       BAC-Biological Activated Carbon，生物活性炭過濾；GACGranulated Activated Carbon, 顆?；钚蕴浚籊MF-Granular Media Filtration，顆粒介質(zhì)過濾；MF-Microfiltration，微過濾；O3-Ozone, 臭氧；RO-Reverse Osmosis，反滲透；UF-Ultrafiltration，超濾；UV AOP-Ultraviolet Disinfection 

Advanced Oxidation，紫外線消毒高級(jí)氧化

       在為回灌地下水提供可靠的高品質(zhì)再生水方面，以及在防止海水浸入地下水方面，奧蘭治縣水（OCWD）是ling先者。從二級(jí)污水到 MF、RO、UV高級(jí)氧化，OCWD 的處理工藝生產(chǎn)了滿足或超過再生水標(biāo)準(zhǔn)以及州、聯(lián)邦飲用水標(biāo)準(zhǔn)的高質(zhì)水。OCWD 采用 TOC 分析來測(cè)試膜完整性、監(jiān)測(cè)去除效率、防止膜污染。對(duì)MF、UF、RO進(jìn)行不當(dāng)?shù)念A(yù)處理，都可能導(dǎo)致高昂的能源成本和昂貴的清潔費(fèi)用，并可能被迫更換膜。了解有關(guān)膜過濾前后的 TOC 濃度，有助于幫助優(yōu)化有機(jī)物去除效率，以及監(jiān)控入廠水質(zhì)的變化。

總結(jié)

       監(jiān)測(cè) TOC，能使操作人員根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)作出實(shí)時(shí)決策以優(yōu)化工藝，還能使處理廠監(jiān)控整個(gè)處理系統(tǒng)的功效，并達(dá)到出水質(zhì)量目標(biāo)。對(duì)再生水的日益增長(zhǎng)的需求，以及新興的污水處理技術(shù)，推動(dòng)著直接飲用水再利用（DPR）的架構(gòu)發(fā)展。該架構(gòu)將依賴于TOC 分析等可靠的實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保障公眾健康、確保GX運(yùn)行。

便攜式頻譜分析儀由于具有功能豐富，性能優(yōu)良、體積小巧，重量輕便，易于攜帶和操作等優(yōu)點(diǎn)，所以成為無線電干擾探測(cè)和分析，尤其是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的干擾排查和跟蹤定位應(yīng)用時(shí)的常用選擇。為了充分發(fā)揮設(shè)備的Z佳性能，需要根據(jù)具體的使用環(huán)境和使用場(chǎng)合對(duì)設(shè)備進(jìn)行合適的操作。下面以羅德施瓦茨公司的便攜式頻譜分析FSH為例。說明排查無線電干擾時(shí)的優(yōu)化設(shè)置和使用技巧。

通用操作技巧

1) 開始時(shí)為獲得Z大掃描速度，可使用粗分辨率的寬帶全掃寬掃描，并將測(cè)量時(shí)間設(shè)置成Z小值

2) 當(dāng)確定感興趣的頻段范圍之后，用開始和截止頻率限定頻段，并減小值以提高分辨率和靈敏度

3) 在運(yùn)行全掃寬掃描時(shí)，可切換至雙跡線模式，并通過標(biāo)記選擇感興趣的頻率

雙跡線模式

4) 停止全掃寬掃描，接收機(jī)自動(dòng)切換至固定頻率模式，Z大中頻實(shí)時(shí)帶寬達(dá)10MHZ，可通過縮放操作，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析以及解調(diào)等。

當(dāng)頻譜儀和有源方向性的天線結(jié)合使用，對(duì)干擾進(jìn)行追蹤定位時(shí)，可按以下方式進(jìn)行操作

1) 將頻譜儀調(diào)諧到目標(biāo)干擾信號(hào)的ZX頻率

2) 解調(diào)帶寬必須大于等于干擾信號(hào)的帶寬，以獲得Z大的靈敏度（如果解調(diào)帶寬太窄，頻譜儀只測(cè)量到部分射頻電平，這樣會(huì)降低系統(tǒng)靈敏度）

3) 關(guān)閉自動(dòng)頻率控制和手動(dòng)增益控制，以避免接收機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié)效應(yīng)給測(cè)量結(jié)果帶來影響

4) 開啟均值檢波器以提供穩(wěn)定的電平讀數(shù)，將測(cè)量時(shí)間增加到200毫秒以提高穩(wěn)定度

5) 開啟單音Tone功能，對(duì)音頻音調(diào)進(jìn)行監(jiān)聽，有助于對(duì)信號(hào)進(jìn)行定位，而不必一直觀察屏幕上的電平值顯示；如果信號(hào)太強(qiáng)，可開啟衰減器ATT以免接收機(jī)過載

當(dāng)干擾信號(hào)與有用信號(hào)相鄰很近時(shí)，可按照以下方式進(jìn)行操作

1) 將接收機(jī)設(shè)置于有用信號(hào)的ZX頻率，掃寬設(shè)為10M赫茲

2) 寬帶頻譜中只顯示出有用信號(hào)頻譜

3) 使用縮放功能，突出ZX頻率以外的頻譜峰值，其他的峰值有可能是干擾信號(hào)

4) 選擇平均功能來平滑顯示曲線

5) 將測(cè)量時(shí)間設(shè)為100毫秒或更長(zhǎng)。

當(dāng)干擾信號(hào)與有用信號(hào)同頻，但不同時(shí)發(fā)射時(shí)，可按以下方式操作

1) 將接收機(jī)工作與有用信號(hào)的ZX頻率，掃寬設(shè)置為10M赫茲

2) 選擇頻譜加瀑布圖組合顯示模式

3) 將中頻頻譜設(shè)為Z大保持模式，設(shè)置適當(dāng)?shù)臏y(cè)量時(shí)間，如100毫秒

4) 從瀑布圖明顯看出，有用信號(hào)發(fā)出之后，有一個(gè)發(fā)射時(shí)間不確定的干擾信號(hào)；如果只對(duì)頻譜進(jìn)行截屏，并不能很好的捕獲這兩個(gè)信號(hào)，但是在瀑布圖中可輕松地對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)

當(dāng)短時(shí)的干擾信號(hào)隱藏在穩(wěn)定的有用信號(hào)中時(shí)，括號(hào)同一頻率可按以下方式進(jìn)行操作

1) 用全掃寬掃描顯示頻譜，如GSM900下行鏈路935MHz-960MHz

2) 在顯示的大量信號(hào)中，很難對(duì)短時(shí)干擾信號(hào)進(jìn)行分辨

3) 通過激活跡線差分運(yùn)算模式，將接收機(jī)DIFF MODE鍵按下時(shí)刻的頻譜保存為參考頻譜

4) 以后每次測(cè)量得到的頻譜都和參考頻譜進(jìn)行差值運(yùn)算

5) 兩個(gè)頻譜中都存在的穩(wěn)定信號(hào)將被YZ，而參考頻譜中不存在的新型號(hào)將會(huì)顯示出來

6) 這種模式可顯著降低需要對(duì)其進(jìn)行分析的峰值信號(hào)的數(shù)量，從而很方便的看出偶發(fā)干擾信號(hào)。

以上就是安泰測(cè)試為大家總結(jié)的使用便攜式頻譜分析儀排查無線電干擾時(shí)的優(yōu)化設(shè)置和使用技巧，大家運(yùn)用中可以作為參考。如需了解更多電子測(cè)量?jī)x器儀表相關(guān)知識(shí)，歡迎訪問安泰測(cè)試網(wǎng)。