HJ353-水污染源在线监测系统(CODCr、NH3-N等)安装技术规范(征求意见稿)

中华人民共和国国家环境保护HJ353-201□代替HJ/T353-2007水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）安装技术规范TechnicalSpecificationforInstallationofWastewaterOn-lineMonitoringSystem（CODCr,NH3-Netal.）（征求意见稿）201□-□□-□□发布201□-□□-□□实施环境保护部发布i目次前言..................................................................................................................................................ii1适用范围...................................................................................................................................12规范性引用文件.......................................................................................................................13术语和定义...............................................................................................................................24水污染源在线监测系统组成...................................................................................................25建设施工要求...........................................................................................................................36水污染源在线监测仪器安装要求...........................................................................................57调试要求...................................................................................................................................68质量控制编制要求...........................................................................................................99试运行要求...............................................................................................................................9附录A（资料性附录）监测站房布局图.....................................................................................10附录B（资料性附录）水污染源在线监测系统报表.................................................................14附录C（资料性附录）标准计量堰（槽）安装规范.................................................................14附录D（资料性附录）企业排污及在线监测设备情况表.........................................................23附录E（资料性附录）水污染源在线监测仪器调试报告.........................................................25附录F（资料性附录）水污染源在线监测系统试运行报告......................................................28ii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监测，规范水污染源在线监测系统的安装技术要求，制定本标准。本标准规定了水污染源在线监测系统的组成部分，水污染源排放口、流量监测系统、监测站房、水质自动采样系统及数据控制系统的建设要求，流量计、水质自动采样器及水质自动分析仪的安装要求，以及水污染源在线监测系统的调试、试运行及质量控制方案技术要求。本标准适用于水污染源在线监测系统各组成部分的建设，以及所采用的水污染源在线监测仪器的安装、调试及试运行。本标准所规范的水污染源在线监测系统适用于化学需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、总氮（TN）、pH值、温度及流量监测因子的在线监测。本标准首次发布于2007年，本次为首次修订。本次修订的主要内容如下：——增加了水污染源在线监测系统组成部分的规定；——细化了污染源排放口建设要求，增加了测流段建设要求，修改了监测站房建设要求；——新增了水质自动采样系统及数据控制系统的建设要求；——删除了数据采集仪的安装要求，修改了水质自动采样器、明渠流量计、水质在线分析仪的安装要求，增加了电磁流量计的安装要求；——增加了质控方案要求；——增加了站房布局图（推荐）、调试报告、试运行报告等相关技术图表。本标准由环境保护部环境监测司、科技标准司组织制订。本标准起草单位：中国环境监测总站、上海市环境监测中心、湖南省环境监测中心站。本标准由环境保护部201□年□□月□□日批准。本标准自201□年□□月□□日起实施。本标准由环境保护部解释。1水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）安装技术规范1适用范围本标准规定了水污染源在线监测系统的组成部分，水污染源排放口、流量监测系统、监测站房、水质自动采样系统及数据控制系统的建设要求，流量计、水质自动采样器及水质自动分析仪的安装要求，以及水污染源在线监测系统的调试、试运行及质量控制方案技术要求。本标准适用于水污染源在线监测系统各组成部分的建设，以及所采用的水污染源在线监测仪器的安装、调试及试运行。本标准所规范的水污染源在线监测系统适用于化学需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、总氮（TN）、Ph值、温度及流量监测因子的在线监测。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件或其中的条款。凡是不注明日期的引用文件，其有效版本适用于本标准。GB15562.1环境保护图形标志排放口（源）GB50057建筑物防雷规范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GB50169电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB/T17214工业过程测量和控制装置工作条件第1部分:气候条件HJ477污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求HJ/T15环境保护产品技术要求超声波明渠污水流量计HJ/T91地表水和污水监测技术规范HJ/T96pH水质自动分析仪技术要求HJ/T101氨氮水质自动分析仪技术要求HJ/T102总氮水质自动分析仪技术要求HJ/T103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HJ354水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）验收技术规范HJ355水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）运行与考核技术规范HJ/T367环境保护产品技术要求电磁管道流量计HJ/T372水质自动采样器技术要求及检测方法HJ/T377环境保护产品技术要求化学需氧量（CODCr）水质在线自动分析仪JB/T9248电磁流量计JJG711明渠堰槽流量计试行检定规程JJF1048数据采集系统校准规范CJ/T3008.1城市排水流量堰槽测量标准三角形薄壁堰CJ/T3008.2城市排水流量堰槽测量标准矩形薄壁堰CJ/T3008.3城市排水流量堰槽测量标准巴歇尔量水槽DGJ08-114临时性建筑物应用技术规程23术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1水污染源在线监测系统Wastewateron-linemonitoringsystem指由实现废水流量监测、废水水样采集、废水水样分析及分析数据统计与上传等功能的软硬件设施组成的系统。3.2水污染源在线监测仪器Wastewateron-linemonitoringequipment指水污染源在线监测系统中用于在线连续监测污染物浓度和排放量的仪器、仪表。3.3水质自动采样系统Automaticwatersamplingsystem指水污染源在线监测系统中用于实现采集实时水样及混合水样、平行监测留样、比对监测留样的系统，供化学需氧量（CODCr）水质自动分析仪、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、温度计、pH水质自动分析仪等水污染源在线监测仪器分析测试。3.4数据控制系统Datacontrolsystem指实现控制整个水污染源在线监测系统内部仪器设备联动，自动完成水污染源在线监测仪器的数据采集、整理、输出及上传至上位机，接受上位机命令控制水污染源在线监测仪器运行等功能的系统。3.5清净下水Thepuresewer未受到物料污染、不经处理可以直接排放的污水。3.6混合水样Compositesample指同一个采样点不同时刻多次采集到的水样的混合体。3.7瞬时水样Instantaneoussample指某个采样点某时刻一次采集到的水样。4水污染源在线监测系统组成水污染源在线监测系统主要由四部分组成：流量监测系统、水质自动采样系统、水污染源在线监测仪器、数据控制系统以及相应的建筑设施等，见图1。3图1水污染源在线监测系统组成示意图5建设施工要求5.1水污染源排放口建设要求5.1.1按照HJ/T91中的布设原则选择水污染源排放口位置。5.1.2排放口依照GB15562.1的要求设置环境保护图形标志牌。5.1.3排放口应能满足采样要求。用暗管或暗渠排污的，要设置能满足采样条件的竖井或修建一段明渠。污水面在地面以下超过1m的，应配建采样台阶或梯架。压力管道式排放口应安装取样阀门。5.1.4排放口的设置应能满足5.4中水质自动采样系统建设相关要求。5.2流量监测系统建设要求5.2.1需测定流量的排污单位，应在其排放口上游能对全部污水束流的位置，根据地形和排水方式及排水量大小，修建一段特殊渠（管）道的测流段，以满足测量流量、流速的要求。5.2.2一般可安装三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、巴歇尔槽等标准化计量堰（槽）。5.2.3标准化计量堰（槽）的建设应满足：能够清除堰板附近堆积物，能够进行明渠流量计比对工作。5.2.4管道流量计安装处的管道及周围应留有足够的长度及空间以满足管道流量计的计量检定和手工比对。5.3监测站房建设要求5.3.1应有专用监测站房，新建监测站房面积应不小于10m2，保证水污染源在线监测系统正常运转，化学需氧量(CODCr)水质自动分析仪氨氮(NH3-N)水质自动分析仪总磷(TP)水质自动分析仪总氮(TN)水质自动分析仪水质自动采样系统数据控制系统pH水质自动分析仪温度计流量监测系统上位机平台采样口数据传输水流方向4推荐方案见附录A。5.3.2监测站房应尽量靠近采样点，与采样点的距离不宜大于50m。监测站房应做到专室专用。5.3.3应安装空调和冬季采暖设备，具备温湿度计，保证室内清洁，环境温度、相对湿度和大气压等应符合GB/T17214的要求。5.3.4监测站房内应配置安全合格的配电设备，能提供足够的电力负荷，功率不小于5kW，站房内应配置稳压电源。5.3.5监测站房内应配置合格的给、排水设施，使用符合实验要求的用水清洗仪器及有关装置。5.3.6监测站房应配置完善规范的接地装置和避雷措施、防盗和防止人为破坏的设施。接地装置安装工程的施工应满足GB50169的相关要求。建筑物防雷设计应满足GB50057的相关要求。5.3.7监测站房如采用彩钢夹芯板搭建，应符合DGJ08-114的要求。5.3.8监测站房内应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等。5.3.9监测站房不能位于通讯盲区。5.3.10监测站房的设置应避免对企业安全生产和环境造成影响。5.3.11有条件的监测站房，宜在站房门口、采样口等区域安装视频监控设备。5.4水质自动采样系统建设要求5.4.1水质自动采样系统应保证采集瞬时水样和混合水样，并且有平行监测留样和比对监测留样的功能，供化学需氧量（CODCr）、氨氮（NH3-N）、总磷（TP）、总氮（TN）、pH水质自动分析仪及温度计取样分析。5.4.2水质自动采样系统的构造应保证将水样不变质的输送到各水质分析仪，应有必要的防冻和防腐设施。5.4.3采水口应尽量设在标准化计量堰（槽）取水口头部的流路中央，采水口的前端设在下流的方向，减少采水部前端的堵塞。测量合流排水时，在合流后充分混合的场所采水。采水装置宜设置成可随水面的涨落而上下移动的形式。5.4.4管材应采用优质的PVC硬管或PPR硬管。5.4.5采样泵应根据采样流量、水质自动采样系统的水头损失及水位差合理选择。采样泵应对水质参数没有影响，并且使用寿命长、易维护，安装位置应便于采样泵的维护。5.4.6应在水质自动采样器后端的送样管路上设置实际水样比对采样口。5.5数据控制系统建设要求5.5.1数据控制系统可协调统一运行水污染源在线监测系统，采集、储存、显示监测数据及运行日志，向上位机上传污染源监测数据，具体控制图见图2。5.5.2数据控制系统可控制水质自动采样系统采样、输送样品、判断并触发平行监测、比对监测留样，具体控制图见图2。5.5.3数据控制系统触发水污染源在线监测仪器进行测量、标液核查、校准等操作。5.5.4数据控制系统读取各个水污染源在线监测仪器的测量数据，并实现实时数据、小时均值、日均值等项目的计算与显示，并上传至数据采集仪。5.5.5数据控制系统上传的污染源监测数据必须有数据状态标识。5.5.6数据控制系统可生成、显示各水污染源在线监测仪器监测数据的日报表、周报表、月报表，具体格式见附录B。5图2数据控制系统示意图6水污染源在线监测仪器安装要求6.1基本要求6.1.1工作电压和频率工作电压为单相（220±22）VAC，频率为（50±0.5）Hz。6.1.2通信协议支持RS-232、RS-485协议，具体要求按照HJ/T212的规定。6.1.3仪器资格要求水污染源在线监测系统中所采用的仪器设备应符合表1中所列的技术要求。表1水污染源在线监测仪器技术要求序号水污染源在线监测仪器技术要求1明渠堰槽流量计HJ/T152电磁流量计HJ/T3673化学需氧量（CODCr）水质自动分析仪HJ/T3774氨氮（NH3-N）水质自动分析仪HJ/T1015总氮（TN）水质自动分析仪HJ/T1026总磷（TP）水质自动分析仪HJ/T1037pH水质自动分析仪HJ/T968水质自动采样器HJ/T3729数据采集传输仪HJ4776.1.4其他要求6.1.4.1各种电缆和管路应加保护管铺于地下或空中架设，空中架设的电缆应附着在牢固的桥架上，并在电缆和管路以及电缆和管路的两端作上明显标识。电缆线路的施工还应满足GB50168的相关要求。6.1.4.2各仪器应落地或壁挂式安装，有必要的防震措施，保证设备安装牢固稳定。在仪器周围应留有足够空间，方便仪器维护。此处未提及的要求参照仪器相应说明书相关内容，应满足GB50093的相关要求。上位机平台数据控制系统流量计水质自动采样系统水质自动分析仪采样泵数据信息水流方向66.1.4.3必要时（如南方的雷电多发区），仪器和电源也应设置防雷设施。6.2流量计安装要求6.2.1需进行测定流量的排污单位，应安装流量计进行流量监测。6.2.2采用明渠流量计测定流量，应按照JJG711、CJ/T3008.1、CJ/T3008.2、CJ/T3008.3等技术要求修建或安装标准化计量堰（槽），并通过计量部门检定。主要流量堰槽的安装规范见附录C。6.2.3应根据测量流量范围选择合适的标准化计量堰（槽），根据计量堰（槽）的类型确定明渠流量计的安装点位，具体要求如表2所示。表2计量堰（槽）的选型及流量计安装点位序号堰槽类型测量流量范围（m3/s）流量计安装点位1巴歇尔槽0.1×10-3~93应位于堰槽入口段（收缩段）1/3处2三角形薄壁堰0.2×10-3~1.8应位于堰板上游（3~4）倍最大液位处3矩形薄壁堰1.4×10-3~49应位于堰板上游（3~4）倍最大液位处6.2.4采用管道电磁流量计测定流量，应按照HJ/T367和JB/T9248等技术要求进行选型、设计和安装。6.2.5电磁流量计垂直管道上安装时，被测流体的流向应自下而上，在水平管道上安装时，两个测量电极不应在管道的正上方和正下方位置。流量计上游直管段长度和安装支撑方式应符合设计文件要求。管道设计应保证流量计测量部分管道水流时刻满管。应在流量计安装管路外部建设可供比对的平台。6.2.6流量计应安装牢固稳定，有必要的防震措施。仪器周围应留有足够空间，方便仪器维护与比对。6.3水质自动采样器安装要求6.3.1水质自动采样器具有采集瞬时水样和混合水样、混匀及暂存水样、冷藏保存水样、自动清洗及排空混匀桶、保护水样不变质的功能。6.3.2可实现远程启动采样和留样功能，可实现平行监测功能，水质自动采样器将瓶号、时间、超标和平行监测等信息。6.3.3水质自动采样器应设置A、B两个采样桶，分别用作采集混合水样及为水质自动分析仪供样。6.4水质自动分析仪安装要求6.4.1应根据企业废水实际情况选择合适的水质自动分析仪。应根据附录D所登记的企业实际排放废水浓度选择合适的水质自动分析仪工作量程，具体设置方法参照HJ355。6.4.2安装高温加热装置的水质自动分析仪，应避开可燃物和严禁烟火的场所。6.4.3水质自动分析仪与数据采集传输仪的电缆连接应可靠稳定，并尽量缩短信号传输距离，减少信号损失。6.4.4水质自动分析仪工作所必需的高压气体钢瓶，应稳固固定在监测站房的墙上，防止钢瓶跌倒。6.4.5需要进行过滤的水质自动分析仪可安装过滤装置，所安装的过滤装置应防止过度过滤，不应显著影响测试结果。7调试要求7.1一般调试要求7.1.1在完成水污染源在线监测系统的建设之后，需要对流量计、水质自动采样器、水质自动分析仪进行调试，并联网上报数据。7.1.2调试完成后，各指标符合表3的要求。7.1.3编制水污染源在线监测系统调试报告（附录E）。7表3水污染源在线监测仪器调试期性能指标仪器类型项目性能指标限值明渠流量计液位比对误差12mm流量比对试验±10%水质自动采样器采样量相对误差±10%温度控制误差±2℃化学需氧量（CODCr）水质自动分析仪重复性10%准确度±10%零点漂移3mg/L量程漂移±10%FS实际水样CODCr<30mg/L（用浓度为20~25mg/L的标准样品替代实际水样进行试验）±5mg/L30mg/L≤实际水样CODCr<60mg/L±30%60mg/L≤实际水样CODCr<100mg/L±20%实际水样CODCr≥100mg/L±15%氨氮（NH3-N）水质自动分析仪重复性10%准确度±10%零点漂移0.1mg/L量程漂移±10%FS实际水样氨氮<2mg/L（用浓度为1.5mg/L的标准样品替代实际水样进行试验）±0.3mg/L实际水样氨氮≥2mg/L±15%总磷（TP）水质自动分析仪重复性10%准确度±10%零点漂移0.05mg/L量程漂移±10%FS实际水样总磷<0.4mg/L（用浓度为0.2mg/L的标准样品替代实际水样进行试验）±0.04mg/L实际水样总磷≥0.4mg/L±15%总氮（TN）水质自动分析仪重复性10%准确度±10%零点漂移0.2mg/L量程漂移±10%FS实际水样总氮<2mg/L（用浓度为1.5mg/L的标准样品替代实际水样进行试验）±0.3mg/LpH水质自动分析仪准确度±0.5pH实际水样比对±0.5pH7.2基本调试方法7.2.1重复性测试按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，导入浓度值为工作量程上限值50%的标准溶液，水质自动分析仪以离线模式，以1h为周期，连续测定该标准溶液6次，按公式（1）计算6次测定值的相对标准偏差Sr，即为重复性。ir00%21111ninxxSx................................................（1）式中：8Sr——相对标准偏差；x——6次测量值的算术平均值，mg/L；n——测定次数，6；xi——第i次测量值，mg/L。7.2.2准确度测试按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，导入浓度值为工作量程上限值20%和80%的标准溶液，水质自动分析仪（pH水质自动分析仪除外）以离线模式，以1h为周期，连续测定每种标准溶液各3次，按照公式（2）计算3次仪器测定值的算术平均值与标准溶液标准值的相对误差，即为准确度。Δ=100%xBAB-...................................................（2）式中：ΔA——相对误差；B——标准溶液标准值，mg/L；x——3次仪器测量值的算术平均值，mg/L。pH水质自动分析仪的电极浸入pH=4.008的标准溶液，连续测定6次，按照公式（3）计算6次测定值的算术平均值与标准溶液标准值的误差，即为准确度。=AxB-................................................................（3）式中：A——误差；B——标准溶液标准值；x——6次仪器测量值的算术平均值。7.2.3零点漂移按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，导入浓度值为工作量程下限值的标准溶液，水质自动分析仪以离线模式，以1h为周期，连续测定24h。取前三次测定值的算术平均值为初始测定值x0，按照公式（4）计算后续测定值xi与初始测定值x0的误差绝对值的平均值，即为零点漂移，用ZD表示。n330iixxZDn.................................................................（4）式中：ZD——仪器的零点漂移，mg/L；xi——第i（i≥3）次测定值，mg/L；x0——前三次测量值的算术平均值，mg/L；n——24。7.2.4量程漂移按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，导入浓度值为工作量程上限值80%的标准溶液，水质自9动分析仪以离线模式，以1h为周期，连续测定24h。取前三次测定值的算术平均值为初始测定值x0，按照公式（5）计算后续测定值xi与初始测定值x0的最大变化幅度相对于量程上限值的百分比，即为量程漂移，用RD表示。i0×xxRD=100%A-…………………..………………（5）式中：RD——仪器的量程漂移；xi——第i（i≥3）次测定值，mg/L；x0——前三次测量值的算术平均值，mg/L；A——工作量程上限值，mg/L。7.3各仪器设备调试项目7.3.1明渠流量计调试方法，采用HJ354中规定的方法每天进行一次流量比对试验和液位比对试验。7.3.2水质自动采样器调试方法，采用HJ354中规定的方法每天进行一次采样量相对误差和温度控制误差测试。7.3.3水质自动分析仪应根据排污企业排放浓度选择量程，并在该量程下根据HJ354中规定的方法进行零点漂移、量程漂移、重复性测试、准确度测试以及实际水样比对试验。7.3.4一次仪表或二次仪表数据控制系统应按照JJF1048的要求进行调试（调整）、校准和验证，并对相关参数进行记录和保存。数据控制系统的显示结果应与测量仪表一致，可方便查阅本标准中规定的各种报表。8质量控制方案编制要求8.1为了保证水污染源在线监测系统运行稳定，数据有效可靠，应根据实际水污染源排放特点，编制水污染源在线监测系统运行质量控制方案。8.2质控方案的相关文件应包含水污染源在线监测系统基本情况、质控、作业指导书及记录。8.3水污染源在线监测系统基本情况应包含排污单位废水排放基本情况、各种仪器方法原理及所选量程。8.4质控制度应参照HJ355中所规定的相关内容进行建立。9试运行要求9.1试运行期间水污染源在线监测系统应连续正常运行30天。9.2试运行期间应按照所制定的质控方案及HJ355相关要求进行作业。9.3水污染源自动分析仪可自动调节零点和校准量程值，两次校准时间间隔不小于24小时。9.4因排放源故障或在线监测系统故障等造成运行中断，在排放源或在线监测系统恢复正常后，重新开始试运行。9.5试运行期间数据传输率应不小于75%。9.6数据采集与控制系统已经和水污染源在线监测仪器正确连接，并开始向上位机发送数据。9.7编制水污染源在线监测系统试运行报告（附录F）。10附录A（资料性附录）监测站房布局图图A.1监测站房布局图（推荐）