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                  HJ 353-2019 水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N 等)安裝技術規范

                  [2022-03-23 14:41:07]

                  HJ 353-2019 水污染源在線監測系統(CODCr、NH3-N 等)安裝技術規范-修改.pdf


                  1  適用范圍

                  本標準規定了水污染源在線監測系統的組成部分,水污染源排放口、流量監測單元、監 測站房、水質自動采樣單元及數據控制單元的建設要求,流量計、水質自動采樣器及水質自 動分析儀的安裝要求,以及水污染源在線監測系統的調試、試運行技術要求。

                  本標準適用于水污染源在線監測系統各組成部分的建設,以及所采用的流量計、水質自  動采樣器、化學需氧量(CODCr )水質自動分析儀、總有機碳(TOC)水質自動分析儀、氨 氮(NH3-N)水質自動分析儀、總磷(TP)水質自動分析儀、總氮(TN)水質自動分析儀、 溫度計、pH水質自動分析儀等水污染源在線監測儀器的安裝、調試及試運行。

                  本標準所規范的水污染源在線監測系統適用于化學需氧量(CODCr )、氨氮(NH3-N)、 總磷(TP)、總氮(TN)、pH 、溫度及流量監測因子的在線監測。

                  2  規范性引用文件

                   

                  本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本 標準。

                  GB 15562. 1    環境保護圖形標志排放口(源)


                  GB 50057 GB 50093 GB 50168

                  GB 50169


                  建筑物防雷設計規范

                  自動化儀表工程施工及驗收規范

                  電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范

                  電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗收規范


                  GB/T 17214    工業過程測量和控制裝置工作條件  1 部分: 氣候條件 HJ 15    超聲波明渠污水流量計技術要求及檢測方法

                  HJ 91. 1    污水監測技術規范

                  HJ 101    氨氮水質在線自動監測儀技術要求及檢測方法

                  HJ 212    污染源在線監控(監測) 系統數據傳輸標準

                  HJ 354-2019    水污染源在線監測系統(CODCr 、NH3-N 等) 驗收技術規范 HJ 355-2019    水污染源在線監測系統(CODCr 、NH3-N 等) 運行技術規范 HJ 377    化學需氧量(CODCr )水質在線自動監測儀技術要求及檢測方法 HJ 477    污染源在線自動監控(監測) 數據采集傳輸儀技術要求

                  HJ 828    水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法

                  HJ/T 70    高氯廢水 化學需氧量的測定 氯氣校正法

                  HJ/T 96   pH 水質自動分析儀技術要求

                   


                  HJ/T 102 HJ/T 103 HJ/T 104 HJ/T 367


                  總氮水質自動分析儀技術要求

                  總磷水質自動分析儀技術要求

                  總有機碳水質自動分析儀技術要求

                  環境保護產品技術要求 電磁管道流量計


                  HJ/T 372    水質自動采樣器技術要求及檢測方法

                   


                  CJ/T 3008. 1 CJ/T 3008.2 CJ/T 3008.3

                  DGJ 08- 114


                  城市排水流量堰槽測量標準三角形薄壁堰

                  城市排水流量堰槽測量標準矩形薄壁堰

                  城市排水流量堰槽測量標準巴歇爾量水槽

                  臨時性建筑物應用技術規程


                  JJG 711    明渠堰槽流量計(試行)

                  JJF 1048    數據采集系統校準規范

                   

                  3  術語和定義

                   

                  下列術語和定義適用于本標準。


                  水污染源在線監測系統  wastewater on- line monitoring system

                  指由實現水污染源流量監測、水污染源水樣采集、分析及分析數據統計與上傳等功能的

                  軟硬件設施組成的系統。


                  水污染源在線監測儀器  wastewater on- line monitoring equipment

                  指水污染源在線監測系統中用于在線連續監測污染物濃度和排放量的儀器、儀表。

                       瞬時水樣  instantaneous sample

                  指某個采樣點某時刻一次采集到的水樣。


                  混合水樣  composite sample

                  指同一個采樣點連續或不同時刻多次采集到的水樣的混合體。

                  水質自動采樣單元  automatic water sampling unit

                  指水污染源在線監測系統中用于實現采集實時水樣及混合水樣、超標留樣、平行監測留 樣、比對監測留樣的單元,供水污染源在線監測儀器分析測試。

                  數據控制單元  data control unit

                  指實現控制整個水污染源在線監測系統內部儀器設備聯動,自動完成水污染源在線監測 儀器的數據采集、整理、輸出及上傳至監控中心平臺,接受監控中心平臺命令控制水污染源 在線監測儀器運行等功能的單元。

                  4  水污染源在線監測系統組成

                   

                  水污染源在線監測系統主要由四部分組成: 流量監測單元、水質自動采樣單元、水污染 源在線監測儀器、數據控制單元以及相應的建筑設施等,見圖1。

                  QQ截圖20220323140434.jpg




                   1  水污染源在線監測系統組成示意圖

                  注: 根據污染源現場排放水樣的不同,CODCr 參數的測定可以選擇 CODCr 水質自動分析儀或 TOC 水質自

                  動分析儀,TOC 水質自動分析儀通過轉換系數(附錄 A)報 CODCr 的監測值,并參照 CODCr 水質自 動分析儀的方法進行安裝、調試、試運行、運行維護等。

                  5  建設要求

                   

                    水污染源排放口

                   


                  5.1.1按照 HJ 91. 1 中的布設原則選擇水污染源排放口位置。

                  5.1.2排放口依照 GB 15562. 1 的要求設置環境保護圖形標志牌。

                  5.1.3排放口應能滿足流量監測單元建設要求。

                  5.1.4排放口應能滿足水質自動采樣單元建設要求。

                  5.1.5用暗管或暗渠排污的,需設置能滿足人工采樣條件的豎井或修建一段明渠,污水面在地面以下超過 1 m 的,應配建采樣臺階或梯架。壓力管道式排放口應安裝滿足人工采樣條 件的取樣閥門。

                  5.2流量監測單元

                  5.2.1  需測定流量的排污單位,根據地形和排水方式及排水量大小,應在其排放口上游能

                  包含全部污水束流的位置,修建一段特殊渠(管) 道的測流段,以滿足測量流量、流速的要 求。

                  5.2.2  一般可安裝三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、巴歇爾槽等標準化計量堰(槽)。

                  5.2.3  標準化計量堰(槽) 的建設應使: 能夠清除堰板附近堆積物,能夠進行明渠流量計

                  比對工作。

                  5.2.4  管道流量計的建設應使: 管道及周圍應留有足夠的長度及空間以滿足管道流量計的

                  計量檢定和手工比對。

                  5.3監測站房

                  5.3.1  應建有專用監測站房,新建監測站房面積應滿足不同監控站房的功能需要并保證水 污染源在線監測系統的擺放、運轉和維護,使用面積應不小于 15 m2,站房高度不低于 2.8 m, 推薦方案見附錄 B。

                  5.3.2  監測站房應盡量靠近采樣點,與采樣點的距離應小于 50 m。

                  5.3.3  應安裝空調和冬季采暖設備,空調具有來電自啟動功能,具備溫濕度計,保證室內 清潔,環境溫度、相對濕度和大氣壓等應符合 GB/T 17214 的要求。

                  5.3.4  監測站房內應配置安全合格的配電設備,能提供足夠的電力負荷,功率5 kW ,站

                  房內應配置穩壓電源。

                   


                  5.3.5

                  裝置。

                  5.3.6


                  監測站房內應配置合格的給、排水設施,使用符合實驗要求的用水清洗儀器及有關

                   

                  監測站房應配置完善規范的接地裝置和避雷措施、防盜和防止人為破壞的設施,接


                  地裝置安裝工程的施工應滿足 GB 50169 的相關要求,建筑物防雷設計應滿足 GB 50057 

                  相關要求。

                  5.3.7  監測站房應配備滅火器箱、手提式二氧化碳滅火器、干粉滅火器或沙桶等,按消防

                  相關要求布置。

                  5.3.8  監測站房不應位于通訊盲區,應能夠實現數據傳輸。

                  5.3.9  監測站房的設置應避免對企業安全生產和環境造成影響。

                  5.3.10  監測站房內、采樣口等區域應安裝視頻監控設備。

                   水質自動采樣單元

                  5.4.1  水質自動采樣單元具有采集瞬時水樣及混合水樣,混勻及暫存水樣、自動潤洗及排 空混勻桶,以及留樣功能。

                  5.4.2 pH 水質自動分析儀和溫度計應原位測量或測量瞬時水樣。

                  5.4.3  CODCr 、TOC 、NH3-N 、TP 、TN 水質自動分析儀應測量混合水樣。

                  5.4.4  水質自動采樣單元的構造應保證將水樣不變質地輸送到各水質分析儀,應有必要的

                  防凍和防腐設施。

                  5.4.5  水質自動采樣單元應設置混合水樣的人工比對采樣口。

                  5.4.6  水質自動采樣單元的管路宜設置為明管,并標注水流方向。

                  4




                  5.4.7  水質自動采樣單元的管材應采用優質的聚氯乙烯(PVC)、三丙聚丙烯(PPR)等不

                  影響分析結果的硬管。

                  5.4.8  采用明渠流量計測量流量時,水質自動采樣單元的采水口應設置在堰槽前方,合流

                  后充分混合的場所,并盡量設在流量監測單元標準化計量堰(槽) 取水口頭部的流路中央, 采水口朝向與水流的方向一致,減少采水部前端的堵塞。采水裝置宜設置成可隨水面的漲落 而上下移動的形式。

                  5.4.9  采樣泵應根據采樣流量、水質自動采樣單元的水頭損失及水位差合理選擇。應使用

                  壽命長、易維護的,并且對水質參數沒有影響的采樣泵,安裝位置應便于采樣泵的維護。

                   數據控制單元

                  5.5.1  數據控制單元可協調統一運行水污染源在線監測系統,采集、儲存、顯示監測數據 及運行日志,向監控中心平臺上傳污染源監測數據,具體示意圖見圖 2。

                  5.5.2  數據控制單元可控制水質自動采樣單元采樣、送樣及留樣等操作。

                  5.5.3  數據控制單元觸發水污染源在線監測儀器進行測量、標液核查和校準等操作。

                  5.5.4  數據控制單元讀取各個水污染源在線監測儀器的測量數據,并實現實時數據、小時

                  均值和日均值等項目的查詢與顯示,并通過數據采集傳輸儀上傳至監控中心平臺。

                  5.5.5  數據控制單元記錄并上傳的污染源監測數據,上報數據應帶有時間和數據狀態標識,

                  具體參照 HJ 355-2019  6.2 條款。

                  5.5.6  數據控制單元可生成、顯示各水污染源在線監測儀器監測數據的日統計表、月統計

                  表和年統計表,具體格式見附錄 C。

                   QQ截圖20220323140446.jpg




                   2  數據控制單元示意圖


                  6  水污染源在線監測儀器安裝要求

                   

                    基本要求

                   


                  6.1.

                  6.1.2

                  6.1.3

                   

                   


                  工作電壓為單相(220 ± 22VA ,頻率為(50 ± 0.5Hz。

                  遵循 RS - 232 、RS - 485 ,具體要求按照 HJ 212 的規定。

                  水污染源在線監測系統中所采用的儀器設備應符合國家有關標準和技術要求(表 1)。

                   1  水污染源在線監測儀器技術要求


                   

                  序號

                  水污染源在線監測儀器

                  技術要求

                  1

                  超聲波明渠污水流量計

                  HJ 15

                  2

                  電磁流量計

                  HJ/T 367

                  3

                  化學需氧量(CODCr )水質自動分析儀

                  HJ 377

                  4

                  氨氮(NH3-N)水質自動分析儀

                  HJ 101

                  5

                  總氮(TN)水質自動分析儀

                  HJ/T 102

                  6

                  總磷(TP)水質自動分析儀

                  HJ/T 103

                  7

                  pH 水質自動分析儀

                  HJ/T 96

                  8

                  水質自動采樣器

                  HJ/T 372

                  9

                  數據采集傳輸儀

                  HJ 477

                   

                   其他要求

                  6.2.1  水污染源在線監測儀器的各種電纜和管路應加保護管,保護管應在地下鋪設或空中

                  架設,空中架設的電纜應附著在牢固的橋架上,并在電纜、管路以及電纜和管路的兩端設立 明顯標識。電纜線路的施工應滿足 GB 50168 的相關要求。

                  6.2.2  各儀器應落地或壁掛式安裝,有必要的防震措施,保證設備安裝牢固穩定。在儀器

                  周圍應留有足夠空間,方便儀器維護。其它要求參照儀器相應說明書相關內容,應滿足 GB 50093 的相關要求。

                  6.2.3  必要時(如南方的雷電多發區),儀器和電源應設置防雷設施。

                   流量計

                  6.3.1  采用明渠流量計測定流量,應按照 JJG 711、CJ/T 3008. 1、CJ/T 3008.2  、CJ/T 3008.3 等技術要求修建或安裝標準化計量堰(槽),并通過計量部門檢定。主要流量堰槽的安裝規 范見附錄 D。

                  6.3.2  應根據測量流量范圍選擇合適的標準化計量堰(槽),根據計量堰(槽) 的類型確定

                  明渠流量計的安裝點位,具體要求如表 2 所示。

                   2  計量堰(槽) 的選型及流量計安裝點位

                   

                  序號

                  堰槽類型

                  測量流量范圍(m3/s

                  流量計安裝點位

                  1

                  巴歇爾槽

                  0. 1×10-393

                  應位于堰槽入口段(收縮段) 1/3 

                  2

                  三角形薄壁堰

                  0.2×10-31.8

                  應位于堰板上游(34)倍最大液位處

                  3

                  矩形薄壁堰

                  1.4×10-349

                  應位于堰板上游(34)倍最大液位處

                   


                  6.3.3  采用管道電磁流量計測定流量,應按照 HJ/T 367 等技術要求進行選型、設計和安裝,

                  并通過計量部門檢定。

                  6.3.4  電磁流量計在垂直管道上安裝時,被測流體的流向應自下而上,在水平管道上安裝

                  時,兩個測量電極不應在管道的正上方和正下方位置。流量計上游直管段長度和安裝支撐方 式應符合設計文件要求。管道設計應保證流量計測量部分管道水流時刻滿管。

                  6.3.5  流量計應安裝牢固穩定,有必要的防震措施。儀器周圍應留有足夠空間,方便儀器

                  維護與比對。

                   水質自動采樣器

                  6.4.1  水質自動采樣器具有采集瞬時水樣和混合水樣、冷藏保存水樣的功能。

                  6.4.2  水質自動采樣器具有遠程啟動采樣、留樣及平行監測功能,記錄瓶號、時間、平行

                  監測等信息。

                  6.4.3  水質自動采樣器采集的水樣量應滿足各類水質自動分析儀潤洗、分析需求。

                   水質自動分析儀

                  6.5.1  應根據企業廢水實際情況選擇合適的水質自動分析儀。應根據附錄 E 所登記的企業 實際排放廢水濃度選擇合適的水質 自動分析儀現場工作量程 ,具體設置方法參照 HJ 355-2019  5. 1 章節。

                  6.5.2  安裝高溫加熱裝置的水質自動分析儀,應避開可燃物和嚴禁煙火的場所。

                  6.5.3  水質自動分析儀與數據控制系統的電纜連接應可靠穩定,并盡量縮短信號傳輸距離,

                  減少信號損失。

                  6.5.4  水質自動分析儀工作所必需的高壓氣體鋼瓶,應穩固固定,防止鋼瓶跌倒,有條件

                  的站房可以設置鋼瓶間。

                  6.5.5  CODCr 、TOC、NH3-N 、TP 、TN 水質自動分析儀可自動調節零點和校準量程值,兩

                  次校準時間間隔不小于 24 h。

                  6.5.6  根據企業排放廢水實際情況,水質自動分析儀可安裝過濾等前處理裝置,經過前處  理裝置所安裝的過濾等前處理裝置應防止過度過濾,過濾后實際水樣比對結果滿足表 3 要求。

                  7  調試要求

                   

                    基本要求

                  7.1.1  在完成水污染源在線監測系統的建設之后,需要對流量計、水質自動采樣器、水質

                  自動分析儀進行調試,并聯網上報數據。

                  7.1.2  數據控制單元的顯示結果應與測量儀表一致,可方便查閱本標準中規定的各種報表。

                  7.1.3  明渠流量計采用HJ 354-2019  6.3 章節規定的方法進行流量比對誤差和液位比對誤

                  差測試。

                  7.1.4  水質自動采樣器采用HJ 354-2019 6.3 章節規定的方法進行采樣量誤差和溫度控制 誤差測試。

                  7.1.5  水質自動分析儀應根據排污企業排放濃度選擇量程,并在該量程下按照 7.2 的方法


                  進行 24 h 漂移、重復性和示值誤差的測試,按照 HJ 354-2019  6.3 章節規定的方法進行實 際水樣比對測試。

                   調試方法

                  7.2.1  24 h 漂移

                  CODCr水質自動分析儀、TOC水質自動分析儀、NH3-N水質自動分析儀、TP水質自動分 析儀、TN水質自動分析儀按照下述方法測定24 h漂移。

                  按照說明書調試儀器,待儀器穩定運行后,水質自動分析儀以離線模式,導入濃度值為 現場工作量程上限值20% 、80%的標準溶液,以1 h為周期,連續測定24 h 。在兩種濃度下, 分別取前3次測定值的算術平均值為初始測定值x0 ,按照公式( 1)計算后續測定值xi與初始 測定值x0的變化幅度相對于現場工作量程上限值的百分比RD ,取絕對值最大RDmax24 h

                  。

                  RD  =  xi   - x0   × 100%                                                 1

                  式中: RD——漂移,%;

                  xi——ii  3)次測定值,mg/L;

                  x0——前三次測量值的算術平均值,mg/L;

                  A——工作量程上限值,mg/L。

                  pH水質自動分析儀參照下述方法測定24 h漂移。

                  按照說明書調試儀器,待儀器穩定運行后,將pH水質自動分析儀的電極浸入pH=6.865 25℃) 的標準溶液,讀取5 min后的測量值為初始值x0,連續測定24 h,每隔1 h記錄一個測

                  定瞬時值xi ,按照公式(2)計算后續測定值xi與初始測定值x0的誤差D ,取絕對值最大Dmax 24 h漂移。

                  i            0                                                                                                  2 

                   

                  式中: D——漂移;

                  xi——i次測定值;

                  x0——初始值。

                  7.2.2  重復性

                  按照說明書調試儀器,待儀器穩定運行后,水質自動分析儀以離線模式,導入濃度值為  現場工作量程上限值50%的標準溶液,以1 h為周期,連續測定該標準溶液6次,按公式(3

                  計算6次測定值的相對標準偏差Sr ,即為重復性。     

                  Sr          ni1 xi     x2   100%                                3

                  x

                  式中: Sr——相對標準偏差,%;

                  ——n次測量值的算術平均值,mg/L;


                  n——測定次數,6;

                  xi——i次測量值,mg/L。

                  7.2.3  示值誤差

                  按照說明書調試儀器,待儀器穩定運行后,水質自動分析儀(pH水質自動分析儀除外) 以離線模式,分別導入濃度值為現場工作量程上限值20%80%的標準溶液,以1 h為周期,

                  連續測定每種標準溶液各3次,按照公式(4)計算3次儀器測定值的算術平均值與標準溶液 標準值的相對誤差ΔA ,兩個結果的最大值ΔAmax 即為示值誤差。

                   

                  ΔA =             100%                                        4

                   

                  式中: ΔA——示值誤差,%;

                  B——標準溶液標準值,mg/L;

                  ——3次儀器測量值的算術平均值,mg/L。

                  pH水質自動分析儀的電極浸入pH=4.008的標準溶液,連續測定6次,按照公式( 5)計 6次測定值的算術平均值與標準溶液標準值的誤差A ,即為示值誤差。

                   

                  A  =  x - B                                                    5

                  式中: A——示值誤差;

                  B——標準溶液標準值;

                  ——6次儀器測量值的算術平均值。

                   調試指標

                  7.3.1  各水污染源在線監測儀器指標符合表 3 要求的調試效果,TOC 水質自動分析儀參照

                  CODCr 水質自動分析儀執行。

                  7.3.2  編制水污染源在線監測系統調試報告,見附錄 F。

                   

                  8  試運行要求

                   

                    應根據實際水污染源排放特點及建設情況,編制水污染源在線監測系統運行與維護方

                  案以及相應的記錄表格。

                   試運行期間應按照所制定的運行與維護方案及 HJ 355 相關要求進行作業。

                   試運行期間應保持對水污染源在線監測系統連續供電,連續正常運行 30 天。

                    因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。

                   試運行期間數據傳輸率應不小于 90%。

                   數據控制系統已經和水污染源在線監測儀器正確連接,并開始向監控中心平臺發送數

                  據。

                   編制水污染源在線監測系統試運行報告,見附錄 G。


                   

                   3  水污染源在線監測儀器調試期性能指標

                   

                  儀器類型

                  調試項目

                  指標限值

                  明渠流量計

                  液位比對誤差

                  12 mm

                  流量比對誤差

                  ± 10 %

                  水質自動采樣器

                  采樣量誤差

                  ± 10 %

                  溫度控制誤差

                  ± 2 

                   

                   

                   

                  CODCr水質自動分析

                  / TOC水質自動分

                  析儀

                  24 h漂移

                  20%量程上限值

                  ± 5% F.S.

                  80%量程上限值

                  ± 10% F.S.

                  重復性

                   10 %

                  示值誤差

                  ± 10 %

                   

                   

                  實際水樣比對

                  CODCr<30mg/L

                  (用濃度為2025 mg/L的標準樣品替代

                  實際水樣進行試驗)

                  ±5 mg/L

                  30mg/L實際水樣CODCr<60mg/L

                  ± 30 %

                  60mg/L實際水樣CODCr<100mg/L

                  ± 20 %

                  實際水樣CODCr 100mg/L

                  ± 15 %

                   

                   

                  NH3-N水質自動分析 

                  24 h漂移

                  20%量程上限值

                  ± 5% F.S.

                  80%量程上限值

                  ± 10% F.S.

                  重復性

                   10 %

                  示值誤差

                  ± 10 %

                   

                  實際水樣比對

                  實際水樣氨氮<2 mg/L

                  (用濃度為1.5 mg/L的標準樣品替代實際 水樣進行試驗)

                  ± 0.3 mg/L

                  實際水樣氨氮2 mg/L

                  ± 15 %

                   

                   

                   

                  TP水質自動分析儀

                  24 h漂移

                  20%量程上限值

                  ± 5% F.S.

                  80%量程上限值

                  ± 10% F.S.

                  重復性

                   10 %

                  示值誤差

                  ± 10 %

                   

                  實際水樣比對

                  實際水樣總磷<0.4 mg/L       

                  (用濃度為0.3 mg/L的標準樣品替代實際 水樣進行試驗)

                  ± 0.06 mg/L

                  實際水樣總磷0.4 mg/L

                  ± 15 %

                   

                   

                   

                  TN水質自動分析儀

                  24 h漂移

                  20%量程上限值

                  ± 5% F.S.

                  80%量程上限值

                  ± 10% F.S.

                  重復性

                   10 %

                  示值誤差

                  ± 10 %

                   

                  實際水樣比對

                  實際水樣總氮<2 mg/L

                  (用濃度為1.5 mg/L的標準樣品替代實際 水樣進行試驗)

                  ± 0.3 mg/L

                  實際水樣總氮2 mg/L

                  ± 15 %

                   

                  pH水質自動分析儀

                  示值誤差

                  ± 0.5

                  24 h漂移

                  ± 0.5

                  實際水樣比對

                  ± 0.5


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