RFTC 500 DPD 比色法余氯分析仪与 RF8600P pH 分析仪在河南某自来水厂的在线监测应用案例

品牌：ROFLUTEC（罗孚泰） ｜ 仪表集成与技术服务：净时测控技术（上海）有限公司 案例类型：市政饮用水厂出厂水水质在线监测（余氯 / pH） 说明：本案例中水厂名称、供水规模等商业信息按项目惯例作匿名化处理；文中运行区间与比对结果为同类工况下的示例说明，实际数值以现场调试记录为准。设备技术参数均引自产品技术资料，执行标准见文末附录。

一、项目背景

1.1 水厂概况

河南省某城镇集中式供水水厂承担城区居民生活用水及部分工业用水供水任务，净水工艺采用常规处理流程：

原水取水 → 混凝投药 → 沉淀 / 澄清 → 过滤 → 加氯消毒 → 清水池 → 出厂总管 → 市政输配管网 → 用户末梢

水厂采用液氯（或次氯酸钠）消毒工艺，需要在清水池出口（出厂水）及重点管网监测点连续掌握消毒后剩余消毒剂水平，并同步监控出水 pH，以保证出厂水质稳定达标、指导加氯量调节、控制管网腐蚀与消毒副产物生成风险。

1.2 执行的水质标准

依据《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022），本厂重点控制的两项常规指标要求如下：

余氯实验室检测方法依据《水质 游离氯和总氯的测定 DPD分光光度法》（HJ 586—2010）：在 pH 6.2～6.5 条件下，游离氯与 DPD反应生成红色化合物，于 515 nm 波长处测定吸光度并换算浓度。本项目 RFTC 500 在线分析仪即基于同一 DPD 化学反应原理，便于在线数据与实验室标准方法进行溯源比对。

二、客户面临的问题与监测需求

2.1 原有监测方式存在的不足

水厂在改造前主要依靠化验室人工取样（DPD 分光光度法 / 滴定法）辅以早期电极式在线仪表，运行中暴露出以下问题：

1. 人工化验频次不足，过程指导滞后。 人工取样一般按班次或每日数次进行，难以反映水质随负荷、水量、水源波动的连续变化，无法实时反馈加氯效果。

2. 电极法余氯测量受工况干扰明显。 恒电压 / 膜法电极的输出受水样 pH、温度、水流速度、电导率以及表面活性剂等干扰物影响，电极膜片、电解液和极化状态随时间漂移，在线读数与实验室化验值之间偏差偏大，需要频繁标定和清洗。

3. 加氯控制凭经验调节。 余氯反馈滞后，运行人员只能按经验提高或降低加氯量：投加不足存在出厂水余氯偏低、管网末梢微生物超标的风险；投加过量则造成氯味加重、药耗上升，并增加三卤甲烷等消毒副产物的生成风险。

4. pH 波动缺少连续记录。 pH 偏高或偏低会直接影响消毒效率与管道、二次供水设施的腐蚀状态；缺少在线连续记录与超限报警，事后追溯困难。

5. 数据未纳入厂级监控系统。 早期仪表数据分散，不能接入 SCADA / 供水调度平台实现集中监视、趋势分析与超限报警，巡检工作量大。

2.2 项目监测需求

综合上述情况，水厂提出如下在线监测与控制需求：

• 在出厂水总管设置余氯在线分析仪，游离余氯量程覆盖饮用水常见区间（0～5 mg/L），并可通过更换试剂扩展监测总氯；

• 同点位配套 pH 在线分析仪，带自动温度补偿，连续记录 pH 并输出标准信号；

• 在线测量原理尽量与实验室国标方法保持一致，读数可溯源、可比对；

• 仪表具备高低限报警、信号远传能力，输出 4-20 mA 模拟量与 RS485 Modbus 数字通讯，接入水厂 SCADA / PLC 系统，为加氯机闭环或联锁控制提供依据；

• 现场环境为户外 / 泵房安装，要求防护等级高、维护量小、操作菜单支持中文。

三、解决方案与设备配置

3.1 选型思路

• 余氯：选用 RFTC 500 DPD 比色法余氯 / 总氯分析仪。 仪器自动定量加入 DPD 试剂，在反应池中完成显色后进行光电比色，原理与 HJ 586—2010 实验室分光光度法一致；相比电极法，比色法不依赖膜片与电解液，不受电极极化漂移影响，测量选择性与稳定性更适合作为出厂水余氯的在线基准监测。

• pH：选用 RF8600P 智能控制器（RF8600 pH）配套 WQ-PH 系列玻璃复合电极。 电极内置 Pt1000 温度元件实现自动温度补偿，控制器提供背光点阵显示、双路 4-20 mA、RS485 Modbus RTU、高低限报警继电器及电极自动清洗继电器输出。

3.2 监测点位与配置清单

取样条件说明：RFTC 500 建议水样流量约 1 L/min、压力约 1 bar；现场通过减压阀、稳流 / 缓冲装置将总管压力降至仪表适用范围，并保证水样澄清、无气泡夹带。pH 电极采用流通槽安装，便于观察与定期清洗校准。

3.3 测量原理简述

RFTC 500（DPD 比色法）：水样进入计量反应池，仪器按程序自动投加 DPD 缓冲液与指示剂试剂并混匀显色；游离氯在规定 pH 条件下与 DPD 反应生成红色化合物，光电检测器测量显色后的吸光度，仪器根据内置标准曲线换算并显示余氯浓度；更换为总氯试剂后可在线监测总氯浓度。仪器具备自动诊断、自动校准功能，分析周期约 2.5 min，测量周期可在 60～3600 s 之间按需设定。

RF8600P（玻璃电极法 pH）：WQ-PH101 复合电极由 pH 玻璃膜、Ag/AgCl 参比系统与凝胶电解液组成，将水样中氢离子浓度转换为电位信号；控制器测量电极电位并按 Nernst 方程换算为 pH 值，Pt1000 内置测温元件同步进行自动温度补偿；电极电位与温度信号经 RS485 及 4-20 mA 上传 SCADA。

四、安装、调试与实施过程

4.1 现场安装

1. 取样系统布设：在出厂水总管预留取样口，加装取样阀、过滤器、减压阀与稳流缓冲装置，将水样以恒定流量分别引入 RFTC 500 反应池与 pH 流通槽；排水回流至厂区排水渠道。

2. 仪表安装：RFTC 500 采用挂壁式安装于泵房 / 仪表间墙面（外形尺寸 350 × 450 × 200 mm，约 4 kg，防护等级 IP65）；RF8600P 支持挂壁、面板、管道多种安装方式（控制器尺寸 144 × 144 × 105 mm，开孔 138 × 138 mm，IP65），现场按仪表间盘柜布局选择盘装或壁挂。

3. 电气与通讯：两台仪表统一接入 90～260 VAC（RFTC 500 为 100～240 VAC，50/60 Hz）供电；模拟量 4-20 mA 信号与 RS485 Modbus 总线分别接入水厂 PLC / SCADA，报警继电器接入声光报警或联锁回路；线缆做好屏蔽与穿管保护。

4.2 校准与比对调试

1. pH 校准：按控制器中文菜单提示，使用 pH 标准缓冲液对 WQ-PH101 电极进行两点（或三点）校准，温度补偿自动生效；校准流程有分步提示，降低误操作概率。

2. 余氯校准与实验室比对：按 RFTC 500 操作程序进行试剂安装、管路排气与自动校准；投运后连续采集在线读数，与化验室 DPD 分光光度法（HJ 586—2010）同期平行取样比对，校核标准曲线与试剂状态；偏差超出允许范围时检查试剂、管路气泡与样品流速。

3. 报警阈值设定：结合 GB 5749—2022 限值与水厂工艺控制目标，设定余氯、pH 的高低限报警点与报警迟滞，避免临界波动引起频繁报警；pH 电极可按周期由清洗继电器执行自动冲洗。

4. 系统联调：在 SCADA 画面建立余氯、pH、温度趋势曲线与超限报警记录；将余氯高低限报警信号接入加氯机控制回路或值班提醒流程，实现在线监测对加氯操作的实时指导。

4.3 培训与运维交接

服务商对水厂运行与化验人员进行现场培训，内容包括：日常巡检要点、试剂与泵管更换周期、pH 电极清洗与校准、报警信息判读、常见故障处理与数据导出；交付操作手册、试剂耗材清单与备品备件建议，建立定期比对校验制度。

五、运行效果（同类工况示例说明）

以下控制区间与结论用于说明方案的典型应用效果，具体数值以本厂实际运行记录与实验室比对报告为准。

5.1 测量稳定性与实验室比对

投运后，RFTC 500 在线余氯读数与化验室 DPD 分光光度法平行样保持良好一致性：在饮用水常见的低浓度区间（0～2 mg/L），仪器标称精度为 ±3%；2～5 mg/L 区间为 ±5%，满足出厂水过程控制与达标判断要求。DPD 比色法以化学反应显色为基础，不受电极膜片老化、极化状态漂移影响，连续运行期间读数趋势平稳，报警触发与人工化验异常情况能够相互印证。

RF8600P pH 控制器在出厂水温度变化条件下由 Pt1000 自动温度补偿，pH 分辨率 0.01、标称精度 ±0.01 pH，读数稳定，与实验室 pH 计比对偏差处于允许范围内；温度信号单独由一路 4-20 mA 上传，便于运行人员判断温度对电极与消毒效果的影响。

5.2 工艺控制改善

以示例工况为例，出厂水游离余氯被控制在 0.3～0.8 mg/L 的工艺运行区间（高于 GB 5749—2022 出厂水 ≥0.3 mg/L 的余量要求，低于 2.0 mg/L 限值），pH 稳定在 7.0～7.8（处于 6.5～8.5 标准区间内）。在线实时反馈带来的改善包括：

• 加氯调节由”经验估算”转向”依据在线余氯闭环参考”，避免盲目过量投加，降低氯耗与消毒副产物生成风险；

• 余氯或 pH 超限即时报警，运行人员可及时调整，缩短异常工况持续时间；

• 历史数据连续记录并上传 SCADA，满足供水水质台账、追溯与主管部门在线监控对接要求。

5.3 运维工作量变化

• RFTC 500 无需更换电极膜片与电解液，日常维护以试剂补充、管路与反应池清洗、定期实验室比对为主；仪器具备自动诊断与自动校准提示，降低了人工判断难度。

• RF8600P 电极结构简单、支持自动清洗继电器定时冲洗，配合定期缓冲液校准即可维持测量性能；控制器具备密码保护、校准步骤提示与一键恢复出厂设置，现场人员易上手。

• 两台仪表均为中文菜单、IP65 防护，适应水厂现场潮湿、多粉尘的安装环境。

5.4 用户反馈（匿名概述）

水厂运行人员反馈：在线余氯与 pH 数据实时可视，出厂水质波动能够第一时间被发现；仪表读数与化验室结果相互印证，增强了运行判断信心；系统接入调度平台后，巡检记录与数据留档更加规范。服务商在安装调试、培训和耗材供应方面响应及时，满足了水厂长期运行维护需要。

六、方案总结

本项目以 RFTC 500 DPD 比色法余氯 / 总氯分析仪 承担出厂水消毒剂余量在线监测，以 RF8600P pH 控制器（WQ-PH101 电极、Pt1000 自动温度补偿） 承担 pH 与温度在线监测，二者通过 4-20 mA 与 RS485 Modbus 接入水厂 SCADA，形成”实时监测—超限报警—数据留档—指导加氯”的出厂水质在线监控链条。方案在测量原理上与国家实验室标准方法保持一致，配置上满足 GB 5749—2022 对余氯余量与 pH 的控制要求，兼顾了测量精度、运行稳定性与现场可维护性，可为同类城镇自来水厂出厂水及管网水质在线监测提供参考。

附录 A　RFTC 500 DPD 比色法余氯 / 总氯分析仪技术参数

附录 B　RF8600P 在线 pH/ORP 控制器技术参数（配 WQ-PH 系列电极）

配套 WQ-PH101 电极（饮用水 / 通用工况）主要参数

附录 C　主要执行与参考标准

1. GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》：pH 6.5～8.5；游离氯接触时间 ≥30 min、出厂水余量 ≥0.3 mg/L、末梢水余量 ≥0.05 mg/L、限值 ≤2.0 mg/L；总氯出厂 ≥0.5 mg/L、末梢 ≥0.05 mg/L。

2. HJ 586—2010《水质 游离氯和总氯的测定 DPD分光光度法》。

3. GB/T 5750 系列《生活饮用水标准检验方法》。

本文档为应用案例说明，设备配置、量程与报警阈值可根据水厂实际工艺、水源水质与监控系统接口要求进行调整。