排放口水質在線監測系統安裝工程

一、總則

一.1 編制依據

1. 環境污染源自動監控信息傳輸、交換技術規范（試行）（HJ/T 352-2007）

2. 水污染源在線監測系統安裝技術規范（試行）（HJ/T 353-2007）

3. 水污染源在線監測系統驗收技術規范（試行）（HJ/T 354-2007）

4. 水污染源在線監測系統運行與考核技術規范（試行）（HJ/T 355-2007）

5. 水污染源在線監測系統數據有效性判別技術規范（試行）（HJ/T 356-2007）

6. 污染源在線自動監控（監測）數據采集傳輸儀技術要求（HJ 477-2009）

7. 污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準（HJ/T 212-2005）

8. 《PH水質自動分析儀技術要求》HJ/T 96-2003；

9. 《氨氮水質自動分析儀技術要求》HJ/T 101-2003

10. 《總磷水質自動分析儀技術要求》HJ/T 103-2003

11. 《總氮水質自動分析儀技術要求》HJ/T 102-2003

12. 《環境保護產品技術要求-超聲波明渠流量計》HJ/T 15-2007

13. 《環境保護產品技術要求-化學需氧量CODcr水質在線監測儀》HJ/T 377-2007

14. 《關于開展排放口規范化整治工作的通知》環發[1999]24號

15. 《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002

16. 《工業與民用電力裝置的接地設計規范》GBJ65-83

17. 《電纜線路施工及驗收規范》GB50168-92

18. 《巴歇爾槽測流規范》  SL 24-91

二、 排污單位及排污現狀

二.1 排污口規范化情況

經污水廠處理后出水排入河道，日排水量約為*****m³，計量明渠已建設，已安裝標準化計量槽和明渠流量計。

三、 系統建設方案設計

排污在線監測系統由采樣單元，預處理單元、分析監測單元、通信單元等構成。采樣單元、預處理單元完成水質自動監測的水樣采集、水樣預處理等采樣控制過程；分析監測單元完成水質監測參數的分析過程；通信單元實現數據及控制指令的上行及下行傳輸過程，數據及時傳至省市環保及廠區監控中心。系統依據合理、實用、經濟、可靠、運行維護簡單的原則，并參照國家有關技術標準、規范及有關部門技術標準嚴格設計。滿足用戶對水質實時監測和遠程監控的要求。

三.1 污染源在線監測設備安裝位置選擇

在線監測設備安裝于污水廠總排放口旁在線監測房內，采樣點位于排放口明渠內，該處為處理廠總排出口，經污水廠處理后水中污染物充分混合，水質均勻，采集的水樣可以代表污水廠處理后出水水質狀況。

三.2 主要監測因子

本項目主要對醫院污水處理站出水COD、氨氮、總氮、總磷和流量進行監測。

三.3 設備選型與說明

三.3.1 選型要求

本項目選擇主要分析、數據采集傳輸儀器見表2。

表2  主要分析、數據采集傳輸儀器一覽表

三.3.2 在線CODcr分析儀

三.3.2.1 典型應用：

工業廢水及市政污水排放的COD在線監測。

三.3.2.2 儀器特點：

定量測量，數據穩定

氧化率高，穩定性強

進口組件，易維護

溫度報警功能強，可靠性高

三.3.2.3 檢測原理：

經典重鉻酸鉀氧化與全新測試技術的有機統一。樣品在強氧化劑和高溫175°C的條件下，快速、*的消解，光學系統檢測樣品被*氧化后的吸光值，此吸光值與樣品的COD值成正比。

三.3.2.4 技術參數：

測試方法：重鉻酸鉀高溫消解，比色測定

測試量程：0～5000mg/l

準 確 度：＞50mg/l:＜10%讀數；＜50mg/l:＜±5mg/l

重復性：不超過5%

試劑消耗：試劑一400ml/月，試劑二1200ml/月

模擬輸出：2路0/4---20mA模擬輸出

輸出信號：RS-485和4-20mA輸出

消解溫度：175℃

工作溫度：5～40℃ 濕度≤85%

電   源：（220±22） V AC；10%/50-60Hz

功   耗：150 W

尺   寸：600mm×450mm×1560mm

其他：儀器異常報警；斷電數據自動保存；6萬色TFT觸摸屏顯示及指令輸入；異常復位和斷電后來點自動恢復工作狀態。

三.3.3 氨氮在線分析儀

三.3.3.1 應用

工業廢水及市政污水排放的氨氮在線監測。

三.3.3.2 特點

? 試劑環保，配置方便

? 定量精確，數據穩定出

? 靈敏度高，檢出限低

? 三個量程自動切換，亦可鎖定量程

三.3.3.3 維技術參數

? 測量范圍：0-2ml/l、0-10ml/l、0-50mg/l（可選）

? 測量原理：水楊酸分光光度法

? 準確度：＞2.0mg/l:＜8%讀數；＜2.0mg/l:＜±0.16mg/l

? 重復性：優于滿量程的3%

? 試劑消耗：試劑一：1200ml/月；試劑二：1000ml/月

? 環境溫度：5-40℃；濕度≤85%

? 信號輸出：4-20mA模擬輸出或RS485或RS232可選

? 電源：（220±22） V AC；10%/50-60Hz

? 功耗：150W

? 尺寸：600mm×450mm×1560mm

? 其他：儀器異常報警；斷電數據自動保存；6萬色TFT觸摸屏顯示及指令輸入；異常復位和斷電后來點自動恢復工作狀態。

三.3.4 總磷在線分析儀

三.3.4.1 應用

工業廢水及市政污水排放的總磷在線監測。            

三.3.4.2 特點

? 分析精度高，應用范圍廣

? 定量精確，數據穩定出

? 靈敏度高，檢出限低

? 具有*的溫度補償技術，克服溫漂影響

三.3.4.3 維技術參數

? 測量范圍：0-2ml/l、0-10ml/l（可擴展）

? 測量原理：鉬酸銨分光光度法

? 準確度：＞0.5mg/l:＜10%讀數；＜0.5mg/l:＜±0.05mg/l

? 重復性：優于滿量程的5%

? 試劑消耗：試劑一：630ml/月；試劑二：630ml/月；

試劑三：630ml/月

? 環境溫度：5-40℃；濕度≤85%

? 信號輸出：4-20mA模擬輸出或RS485或RS232可選

? 電源：（220±22） V AC；10%/50-60Hz

? 功耗：150W

? 尺寸：600mm×450mm×1560mm

? 其他：儀器異常報警；斷電數據自動保存；6萬色TFT觸摸屏顯示及指令輸入；異常復位和斷電后來點自動恢復工作狀態。

三.3.5 總氮在線分析儀                                            

三.3.5.1 應用

工業廢水及市政污水排放的總氮在線監測。

三.3.5.2 特點

? 穩定可靠，易維護

? 定量精確，數據穩定

? 良好的耐用性

? 采用氙氣，進口光譜儀

三.3.5.3 技術參數

? 測量范圍：0-10ml/l、0-50ml/l（可擴展）

? 測量原理：堿性過硫酸鉀消解紫外光分光光度法

? 準確度：＞2.0mg/l:＜10%讀數；＜2.0mg/l:＜±0.2mg/l

? 重復性：優于滿量程的5%

? 試劑消耗：試劑一：1500ml/月；試劑二：750ml/月

           試劑二：750ml/月

? 環境溫度：5-40℃；濕度≤85%

? 信號輸出：4-20mA模擬輸出或RS485或RS232可選

? 電源：（220±22） V AC；10%/50-60Hz

? 功耗：150W

? 尺寸：600mm×450mm×1560mm

? 其他：儀器異常報警；斷電數據自動保存；6萬色TFT觸摸屏顯示及指令輸入；異常復位和斷電后來點自動恢復工作狀態。

三.3.6 超聲波明渠流量計

三.3.6.1 典型應用

明渠流量非接觸式監測的儀表，適用于流量測量和液位控制，包括:自來水、雨水、廢水和活性污泥。

三.3.6.2 性能和特點

? 內置大量堰和槽的規格數據庫，如:V形槽，矩形槽，圓底槽，巴歇爾槽等；

? 對于非標準的明渠結構，用戶可以自己輸入流量曲線；

? 脈沖反射技術；

? 自動溫度補償；

? 非接觸測量，能在較惡劣的環境中應用；

三.3.6.3 操作原理

流量計的工作原理是超聲回波技術，通過測量流量槽(堰)液位高度，再經儀器內部的微處理器運算得到流量。超聲波傳感器在微機控制下，發射和接收超聲波，計算出液位高度;再根據規定流量計算公式:即可得到液體流量。本分析儀具有適用于多數普通堰槽的內置尺寸表格運算。

三.3.6.4 技術參數

u 流    量： 0~9999, 0~999.9 或0~99.99，流量單位可選

u 累積流量：（可復位） 0~9999999, 體積單位可選

u 電流輸出：(1 和2) 0.00~20.00 mA 或者4.00~20.00 mA

u 深    度：0~30,000 mm 或者0~30.000 m

u 空氣溫度：-40.0~100.0℃

u 總累積量：（不可復位） 0~9,999,999，帶7種可以選擇的體積單位

u 測量結構類型：內置的堰流量和槽流量表列在下面，或者是根據用戶定義的

u 30點流量/深度曲線來計算流量。

u 電源要求：180~260 VAC，50/60 Hz 交流電（大10 VA）VAC，50/60 Hz 交流電（大10 VA）

u 準 確 度：滿量程的0.5%

u 靈 敏 度：滿量程的0.1%

u 重 復 性：滿量程的0.1%

三.3.7 在線PH分析儀

三.3.7.1 產品功能

u 可連接GLI差比式電極和復合式電極。

u 大屏幕帶背景光可調LCD顯示。

u 具有自診斷功能和自動報警功能，及EMI/RFI防干擾功能。

u 可同時測量pH及溫度。在顯示屏上可同時顯示pH值和溫度，也可以以pH和溫度分別輸出4-20mA。

u 斷電恢復后儀器能自動啟動。

u 自動校準功能。校正方法可選，一點或兩點樣品校準；一點或兩點標準液校準。

u 可連接自動清洗系統并直接設定清洗的周期。

u GLI差比電極可更換鹽橋，增加整支電極的壽命。

u 具有RS-232及選擇HART Protocol。

三.3.7.2 技術規格

測量范圍：0.00 ～ 14.00 pH ；  -20.00 ～ +200 ℃

檢 出 限：0.01

精    度：0.1%

穩 定 性：0.05%/24h

重 現 性：0.05%

溫度漂移：零點：低于0.03%

量程：低于0.03%

模擬輸出：4-20mA

環境濕度：≤ 90%

工作電壓：220V±10%，50Hz帶接地線

防護等級：NEMA4X ，IP65

自動溫度補償：-10～110℃

三.3.8 型數據采集儀

三.3.8.1 產品用途及運用范圍

污染源在線自動監控（監測）數據采集傳輸儀是根據中華人民共和國環境保護部門發布的HJ477-2009《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》的要求開發的新一代無線數據采集通訊終端。該產品采用貼裝工藝，符合標準HJ/T212-2005《污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準》中的標準通訊協議，可以通過無線/有線方式與任何一個符合行業標準通訊協議的監控中心平臺對接，可對各類排污企業、排污流域的數據進行采集、管理及傳輸到中心。

三.3.8.2 產品特點

? 安裝調試方便，可與現場環境監測設備通過多路的數字、模擬通道進行通訊。

? 與終端平臺傳輸方式有GPRS, CDMA,以太網三種傳輸方式。

? 采用32位ARM體系的CPU，具有功能強大、聯接方便、靈活、可靠的特點。

? 模擬通道采集數據的精確度高達12位。

? 內部具有1GB容量的存儲器，可進行大量數據的存儲。

? 適用于實時數據傳輸，監控頻次較為密集的污染源在線實時監控。

? 觸摸式液晶顯示屏，數據實時顯示，操作簡便。

三.3.8.3 功能簡介

? 32位工業級ARM處理器, 工作頻率60MHz，功耗低，比其他同類產品（以51為構架）速度提高了百倍以上。

? 通訊協議采用污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準（HJ/T212-2005）的規定與上位機通訊。

? 組網方式分為GPRS、CDMA、以太網三種。

? 支持對記錄數據進行查詢，可以在現場提取實時數據及歷史數據。

? 與環境監測終端設備可通過數字接口、模擬量接口及開關量接口連接。設備自身帶6路數字接口（1路RS485，5路RS232），8路模擬量輸入接口，8路開關量輸入接口，2路開關量輸出接口，并可通過定制CAN總線外擴數據采集卡增加數據采集通道。通過串行端口聯接時，需要設備用戶提供環境監測終端設備的通訊協議。

? 電源電壓范圍（AC187V～AC253V）。

? 設備自帶備電功能，如有需求另行添加備電電池（需定制）。

? 設備設計具備防靜電、浪涌、電磁干擾、高頻干擾、煙霧、水濺、潮濕等性能。

? 觸摸式液晶顯示屏，多可同時顯示14個參數的實時數據。

? 可現場查詢歷史數據及斷電、上電記錄。

三.3.8.4 技術參數

? 電源：(187～253)VAC,(47.5～52.5)Hz

? 后備電池：12V/2.2AH

? 功耗：<10W

? 環境溫度：(0～40)℃

? 相對濕度：5％～95％

? CAN接口：1 路，多塊采集卡級聯使用

? 數字接口：6 路(1路RS485,5路RS232)

? 模擬量輸入：標準(4～20)mA模擬量8路，阻抗 100Ω

? 開關量輸入：8路，帶光電隔離

? 開關量輸出：2路，繼電器無源節點: DC30V,1A

? 采集卡電源：DC5V

? 顯示屏：5.6寸觸摸式液晶屏

? 天線：外置，3m導線，全天候，自帶吸盤

? 通訊頻率：900MHz

? 安裝方式：壁掛式

? 外形尺寸：340mm*270mm*123mm

? 安裝尺寸：170mm*210mm

? 重量：4.2kg

三.4 系統拓撲圖

三.5 建設安裝程序說明

三.5.1 采樣取水系統安裝

采樣取水系統設在廢水排放堰槽取水口頭部的流路中央，采水的前端設在下流的方向，減少采水部前端的堵塞。選擇潛水排污泵(Q=20m³/h H= 25m. N =300w)能滿足監測儀器需要的流量及揚程要求，且對水質不產生影響，使用壽命長且便于維護。取水口外圍加設不銹鋼絲網，防止進水口淤積和雜物堵塞。采樣取水系統設過濾設施，防止雜物和粗顆粒懸浮物損壞采樣泵。

采水管路鋪設平滑并有一定的坡降，盡可能減少彎頭數量，有利于清淤及揚水，避免排水時管道內部存水。

采水管采用PVC管，材質化學性能穩定、耐壓、耐腐蝕、抗老化性能好，避免對水樣產生污染。

管路外套防護管后采用埋設的方式鋪設，保證樣品的溫度等物理性質無大的變化，而且保護了取水管路，延長其使用壽命。采水管路安裝保溫套管進行絕熱處理，并在外部套用PVC管材，減少環境溫度等因素對水樣造成的影響，保證對測定項目監測結果的影響小于5%。

三.5.2 水質自動分析儀安裝

大型水質自動分析儀采用落地式安裝，小型儀表儀器采用壁掛式式安裝，保證設備安裝牢固穩定。

水質自動分析儀與數據采集傳輸儀的電纜加保護管空中架設在牢固的橋架上，兩端作上明顯標識，連接可靠穩定。

三.5.3 系統調試

在現場完成水污染源在線監測儀器的安裝、初試后，對在線監測儀器進行調試，調試連續運行時間不少于72小時。

每周進行零點校準和量程校準檢查，當累積漂移超過規定指標時，對在線監測儀器進行調整。

如遇排放源故障或在線監測系統故障造成調試中斷，在排放源或在線監測系統恢復正常后，重新開始調試，調試連續運行時間不少于72小時。

編制水污染源在線監測儀器調試期間的零點漂移和量程漂移測試報告。

確保數據采集傳輸儀和水污染源在線監測儀器正確連接，并可向上位機發送數據。

三.5.4 系統試運行

試運行期間水污染源在線監測儀器連續運行30天。

如遇排放源故障或在線監測系統故障等造成運行中斷，在排放源或在線監測系統恢復正常后，重新開始試運行。

編制化學需氧量（COD_Cr）在線水質自動分析儀、氨氮水質在線自動分析儀、總磷在線水質自動分析儀和總氮在線自動分析儀等水污染源在線監測儀器的零點漂移、量程漂移和重復性的測試報告。

四、 技術支持與服務

在系統安裝及調試的同時對在線監測系統操作維護人員給予技術培訓。培訓方式采用邊安裝邊培訓、設備移交時再次進行培訓。設備安裝調試完成后，由設備生產廠商對具體操作人員進行系統培訓的內容包括：

1、儀器儀表的原理及使用功能；

2、儀器儀表的正常操作、使用；

3、儀器儀表的簡單故障判斷；

通過培訓使參加培訓的人員能夠獨立操作在線監測設備，掌握沒備的運行狀況，發現故障能初步判定故障原因。