上海市污水处理厂在线监测技术规程设备和安装

I上海市污水处理厂在线监测技术规程设备和安装（试行）Technicalguidelinesoftheon-linemonitoringequipmentsandinstallationforShanghaimunicipalwastewatertreatmentplant上海市环境保护局上海市水务局发布目次前言............................................................................III1适用范围............................................................................12规范性引用文件......................................................................13术语和定义..........................................................................14仪器设备主要技术指标................................................................25监测站房与仪器设备安装技术要求......................................................56调试................................................................................77试运行..............................................................................7前言为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国水污染防治法》，实施污染源污染物排放总量监测，规范上海市污水处理厂在线监测系统设备和安装的技术要求，对本规程进行修订。本规程明确了化学需氧量在线监测仪的定义，增加了总磷和总氮水质自动监测仪，进一步完善了监测站房建设的技术要求。本规程于2007年4月20日首次发布，本次修订为第一次修订。本次修订由上海市环境保护局和上海市水务局提出并归口。本规程修订单位：上海市环境监测中心本规程自发布之日起实施。本规程由上海市环境保护局解释。当本规程与国家新颁布的相关标准或规范有冲突时，以国家颁布的标准或规范为准。1上海市污水处理厂在线监测技术规程设备和安装（试行）1适用范围1.1本规程规定了上海市污水处理厂在线监测系统中仪器设备的主要技术指标和安装技术要求，监测站房建设的技术要求，仪器设备的调试和试运行技术要求。1.2本规程适用于安装于上海市污水处理厂的化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪、氨氮水质自动分析仪、总磷水质自动分析仪、总氮水质自动分析仪、pH水质自动分析仪、水质自动采样器、数据采集传输仪的设备选型、安装、调试、试运行和监测站房的建设。2规范性引用文件本规程引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本规程。GB11914水质化学需氧量的测定重铬酸盐法GB50093自动化仪表工程施工及验收规范GB50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范HBC6-2001环境保护产品认定技术要求化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪HJ/T70高氯废水化学需氧量的测定氯气校正法HJ/T96-2003pH水质自动分析仪技术要求HJ/T101-2003氨氮水质自动分析仪技术要求HJ/T102-2003总氮水质自动分析仪技术要求HJ/T103-2003总磷水质自动分析仪技术要求HJ/T212污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准JB/T9248电磁流量计ZBY120工业自动化仪表工作条件温度、湿度和大气压力3术语和定义下列术语和定义适用于本规程。3.1在线监测仪器指在上海市污水处理厂现场安装的用于监控、监测污染物排放的化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪、氨氮（NH3-N）水质自动分析仪、总磷（TP）水质自动分析仪、总氮（TN）水质自动分析仪、pH水质自动分析仪、流量计、水质自动采样器和数据采集传输仪等仪器、仪表。3.2在线监测系统由在线监测站房和在线监测仪器组成。3.3超声波明渠污水流量计用于测量明渠出流及不充满管道的各类污水流量的设备，采用超声波发射波和反射波的时间差测量标准化计量堰（槽）内的水位，通过变送器用ISO流量标准计算法换算成流量。3.4电磁流量计利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。23.5水质自动采样器一种污水取样装置，具有智能控制器、采样泵、采样瓶和分样转臂，可以设定程序按照时间、流量或外部触发命令采集单独或混合样品。3.6数据采集传输仪采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据通讯传输功能的工控机、嵌入式计算机、嵌入式可编程自动控制器（PAC）或可编程控制器等。3.7平均无故障连续运行时间指在线监测仪器在校验期间的总运行时间（h）与发生故障次数（次）的比值，单位：h/次。3.8零点漂移采用零点校正液为试样连续测试，在线监测仪器的指示值在一定时间内变化的幅度。3.9量程漂移采用量程校正液为试样连续测试，相对于在线监测仪器的测定量程，仪器指示值在一定时间内变化的幅度。4仪器设备主要技术指标4.1一般要求4.1.1工作电压和频率工作电压为单相（220±20）V，频率为（50±0.5）Hz。4.1.2通信协议支持RS-232、RS-485协议，具体要求按照HJ/T212规定。4.1.3相关认证要求化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪、氨氮水质自动分析仪、总磷水质自动分析仪、总氮水质自动分析仪、pH水质自动分析仪、水质自动采样器应具有中华人民共和国计量器具型式批准证书或生产许可证。化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪、氨氮水质自动分析仪、pH水质自动分析仪、应通过国家环境保护总局环境监测仪器质量监督检验中心适用性检测。4.1.4基本功能要求应具有时间设定、校对、显示功能。应具有自动零点、量程校正功能。应具有测试数据显示、存储和输出功能。意外断电且再度上电时，应能自动排出系统内残存的试样、试剂等，并自动清洗，自动复位到重新开始测定的状态。应具有故障报警、显示和诊断功能，并具有自动保护功能，并且能够将故障报警信号输出到远程控制网。应具有限值报警和报警信号输出功能。应具有接收远程控制网的外部触发命令、启动分析等操作的功能。4.2化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪4.2.1方法原理3在酸性条件下，将水样中有机物和无机还原性物质用重铬酸钾氧化的方法，检测方法有光度法、化学滴定法、库仑滴定法等。4.2.2测定范围20～15000mg/L，可扩充。4.2.3性能要求实际水样比对试验80%相对误差值的单个值应满足表1的要求，其它各项性能指标应满足HBC6-2001要求。表1化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪实际水样比对试验CODCr值相对误差CODCr＜30mg/L±10%（用接近实际水样浓度的低浓度质控样替代实际水样进行试验）30mg/L≤CODCr60mg/L±30%60mg/L≤CODCr100mg/L±20%CODCr≥100mg/L±15%4.3氨氮水质自动分析仪4.3.1方法原理（气敏电极法、光度法）气敏电极法：采用氨气敏复合电极，在碱性条件下，水中氨气通过电极膜后对电极内液体pH值的变化进行测量，以标准电流信号输出。光度法：在水样中加入能与氨离子产生显色反应的化学试剂，利用分光光度计分析得出氨氮浓度。4.3.2测定范围测量最小范围：（1）电极法为0.05~100mg/L；（2）光度法为0.05~50mg/L。4.3.3性能要求光度法零点漂移指标值应在±5%以内，电极法和光度法的实际水样比对试验80%相对误差值的单个值均应在±15％以内，其它各项性能指标应满足HJ/T101要求。4.4总磷水质自动分析仪4.4.1方法原理将水样用过硫酸钾氧化分解后，用钼锑抗分光光度法测定。氧化分解方式主要有三种：水样在120℃、30min加热分解；水样在120℃以下紫外分解；水样在100℃以下氧化电分解。4.4.2测定范围测定最小范围：0～50mg/L。4.4.3性能要求实际水样比对试验80%相对误差值的单个值应在±15％以内，其它各项性能指标应满足HJ/T103要求。4.5总氮水质自动分析仪4.5.1方法原理光度法：水样中加入碱性过硫酸钾溶液进行消解，氧化分解生成的NO3-可用紫外分光光度计测量。4.5.2测定范围测量最小范围：0~100mg/L。4.5.3性能要求实际水样比对试验80%相对误差值的单个值应在±15％以内，其它各项性能指标应满足HJ/T102要求。4.6pH水质自动分析仪4.6.1测定原理玻璃电极法。4.6.2测量范围测量最小范围：pH2~12（0~40℃）。44.6.3性能要求实际水样比对试验80%绝对误差值的单个值应在±0.5pH以内，其它各项性能指标应满足HJ/T96要求。4.7流量计4.7.1流量计是指用于测定污水排放流量的仪器，一般宜采用超声波明渠污水流量计或管道式电磁流量计，如果使用其他测量方式的流量计，其各项性能指标应满足本标准第4.1条相关要求。4.7.2超声波明渠污水流量计4.7.2.1方法原理用超声波发射波和反射波的时间差测量标准化计量堰（槽）内的水位，通过变送器用ISO流量标准计算法换算成流量。4.7.2.2性能要求各项性能指标应满足HJ/T15规定的要求。4.7.3管道式电磁流量计4.7.3.1方法原理与管道连接，根据法拉第电磁感应原理测得流速。4.7.3.2性能要求各项性能指标应满足JB/T9248规定的要求。4.8水质自动采样器4.8.1采样方式：蠕动泵法、真空泵法。4.8.2工作温度：-10~60℃。4.8.3基本功能要求吸水高度应大于5m。外壳防护应达到IP67。采样量重复性应小于±5mL，或一次调整平均容积的±5%。最大水平采样距离应大于50m。应具备采样管空气反吹及采样前预置换功能。应具备控制器自诊断功能，能自动测试随机存储器、只读存储器、泵、显示面板和分配器。应具备可按时间、流量、外接信号设置触发采样的功能。应具备泵管更换指示报警功能。应具有样品低温保存功能。4.9数据采集传输仪4.9.1通信协议应符合HJ/T212规定的要求。4.9.2工作温度和湿度0~50℃，0~95%相对湿度（不结露）。4.9.3备用电源应配置备用电源（如不间断电源UPS或电池），在断电时数据采集传输仪可继续工作6h以上。4.9.4数据存储采集数据的存储格式应为常用的格式，如TXT文件、CSV文件或数据库等格式，如果使用加密文件的专用格式，应公开其格式并提供读取数据的方法和软件。在存储水质测定数据时，应包括该数据的采集时间和对应的样品采集时间，同时存储该数据的标记、标注信息（如电源故障、校准、设备维护、仪器故障、正常等），并向上位机发送上述三类数据。数据储存容量大小应满足：当所有的数据输入端口全部使用时保存不少于12个月（按每分钟记录一组数据计算）的历史数据（包括监测数据和报警等信息），并且不小于64Mbytes。数据采集传输仪存储的数据可以在需要时方便地提取，并可以在通用的计算机中读出。54.9.5模拟量输入电流输入：4~20mA，光电隔离，输入阻抗≤250Ω。电压输入：0~10V，光电隔离，输入阻抗10MΩ。模拟量输入通道数应为8路及以上，A/D转换分辨率应至少为12bit或以上。4.9.6数字量输入数字量输入通道数应为8路及以上，光电隔离。4.9.7继电器输出：通道数应为4路及以上，触点容量为AC250V、1A。4.9.8上述输入、输出端口应各有不少于2路冗余作为备用端口。4.9.9通信串行接口：1路RS-485和2路及以上RS-232，并有1路RS-485和2路RS-232备用。4.9.10