污染源在线监测系统建设方案.docx

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污染源在线监测系统建设方案

水污染源在线监测系统工程

建

设

方

案

贰零壹陆年肆月

1．系统概述

1.1项目概述

1.2系统建设要求

1.3系统构成

1.4在线监测因子种类

1.5仪器选型

1.6仪器简介

1.6.1COD在线分析仪技术参数

1.6.2氨氮在线分析仪技术参数

1.6.3总磷在线分析仪技术参数

1.6.4工业PH计技术参数

1.6.5明渠流量计技术参数

1.6.6数据采集仪技术参数

二．系统建设

2.1系统建设时间表

2.2站房建设方案

2.3超声波明渠流量计堰槽建设

2.4采样系统建设方案

2.5数据采集传输系统建设方案

2.5.1数据采集仪

2.5.2数据传输

2.6在线分析仪安装方案

2.6.1操作员基本要求

2.6.2现场机箱安装

2.6.3现场管路材料及工具的配备

3．质量及服务承诺

3.1质量保证

3.2售后服务

四．资金预算

编制说明

依照国家有关标准和关于水质在线自动监测系统建设的相关要求，在指定排水口安装水质在线监测仪器，对相关水质参数（化学需氧量、氨氮、总磷、重金属等）进行监测，以达到相关管理及监管部门对现场处理水质的实时监控和管理。

本方案将分析仪测量系统、采样系统以及数据传输系统进行集成，作为一体化水质在线自动监测系统进行详细的方案设计。

一、系统概述

1.1项目概述

根据环保局对废水污染物排放进行总量控制、安装在线监测系统的要求，拟在的总排口安装污染源自动监控系统。

本项目建设拟选用提供的COD、氨氮、总磷在线分析仪，PH，超声波明渠流量计，并负责安装、调试、运行、保修、快速反应服务及协助项目验收、技术支持、用户培训。

1.2系统建设要求

该系统应达到以下要求：

①系统具有实用性、先进性、专业性、开放性、安全性、集成性和经济性。

②总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。

③监测参数分析方法符合国家、行业有关技术标准和规范。

④监测数据准确、可靠。

⑤取样方式经济、合理，便于维护。

⑥具有良好的开放性、扩展性，便于维护及升级，为企业将来实现远程查看仪器数据预留接口。

⑦现场监测站房布局合理，安全防盗。

1.3系统构成

在线监测系统由采样系统、测量系统、数据采集传输系统三部分组成。

采样系统由泵、采样管路、专用采样器、控制单元等构成。

测量系统由测量仪器及控制单元构成。

数据采集传输系统由数据采集传输仪构成。

1.4在线监测因子种类

根据环保部门和企业要求，监测因子为COD、氨氮、总磷、PH、流量。

1.5仪器选型

为了确保测量数据的准确性、在线监测系统的长期稳定性、可靠性及低成本运行，并结合企业实际情况，本案计划选用的COD、氨氮、总磷、PH、流量计。

1.6仪器简介

1.6.1COD在线分析仪技术参数

仪器名称：

COD在线分析仪

应用范围：

应用于废水处理，纯净水，锅炉水等以及电子，电镀，印染，化学，食品制药等领域

测量原理：

重铬酸钾比色法

性能特点：

◆光电非接触式计量，计量精度高、运行可靠性高

◆单次做样液体总量<9ml，费用约为0.5元人民币／次，运维成本低

◆一体化消解／比色模块（专利技术），高温（170℃）、高压密闭消解后直接测量，结构小巧，消解完全、效率高

◆采用高分辨率工业级彩色触控屏，操作方便、信息量丰富

技术指标：

◆方法依据：

国家标准GB11914-89《水质-化学耗氧量测定-重铬酸钾》。

◆测量范围：

10-5000mg/LCOD。

◆准确度：

≥100mg/L时，不超过±10%；＜100mg/L时，不超过±6mg/L。

◆重复性：

≥100mg/L时，不超过±10%；＜100mg/L时，不超过±5mg/L。

◆测量周期：

最小测量周期为20分钟，据实际水样，可在5～120min任意修改消解时间。

◆采样周期：

时间间隔（20～9999min任意可调）和整点测量模式。

◆校准周期：

1～99天任意间隔任意时刻可调。

◆维护周期：

一般每月一次，每次约1小时。

◆试剂消耗：

小于0.5元/样品。

◆输出：

RS-232，4-20mA。

◆环境要求：

温度可调的室内，建议温度+5～28℃；湿度≤90%（不结露）。

◆电源：

AC230±10%V，50±10%Hz，5A。

1.6.2氨氮在线分析仪技术参数

仪器名称：

氨氮在线分析仪

应用范围：

应用于废水处理，纯净水，锅炉水等以及电子，电镀，印染，化学，食品制药等领域

测量原理：

水杨酸分光光路法

系统描述：

独特的设计，使本产品较之同类产品具有更低故障率、更低维护量、更低的试剂消耗量以及更高的性价比。

1—选择阀组件：

选择试剂采样时序，通道灵活多样，功能万变，具有最小死体积，易维护高寿命等优点。

2—微小计量组件：

通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为1毫升，大大减少了试剂使用量。

3—进样组件：

蠕动泵负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀；同时使得试剂混合更为简洁灵活。

4—微量大配比计量组件：

在保证微小计量试剂的同时，实现了不同试剂间大配比的准确计量难题，大大提高了分析设备的准确度。

5—试剂管：

采用进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于1.5mm，减少了水样颗粒堵塞几率。

电气器件：

采用进口PLC等控制元器件，减少了环境干扰和设备故障。

基本原理：

水样和掩蔽剂混合后，以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮在碱性环境和增敏剂存在的情况下，与水杨酸及次氯酸盐反应生成一种带色络合物，分析仪检测此颜色的变化，并把这种变化换算成氨氮值输出来。

生成的带色络合物量相当于氨氮量。

检测步骤：

1.用新的水样冲洗测量水样、试剂体积的容器和消解试管。

 开启蠕动泵进样。

水样并不直接与蠕动泵管接触，在泵管和水样间有一个空气缓冲区。

进样的体积由一可视测量系统控制。

 开启蠕动泵投加试剂，试剂的体积也由可视测量系统控制。

4.通过鼓泡混合水样和试剂。

5.溶液显色后，由蠕动泵排出溶液。

6.在用户自定义的测量周期中，分析仪会利用内置的校准标液和清洗溶液自动进行校准和清洗。

v技术规格

◆方法依据：

水杨酸分光光度检测。

◆测量范围：

0-300mg/L氨氮（分档0-8mg/L；0.1-30mg/L；5-300mg/L）量程可定制

◆准确度：

不超过±10%或不超过±0.2mg/L。

◆重复性：

不超过±5%或不超过±0.2mg/L。

◆测量周期：

最小测量周期为20分钟，据现场环境，可在5～120min任意修改显色时间。

◆采样周期：

时间间隔（10～9999min任意可调）和整点测量模式。

◆校准周期：

1～99天任意间隔任意时刻可调。

◆维护周期：

一般每月一次，每次约30min。

◆试剂消耗：

小于0.50元/样品。

◆输出：

2路RS-232；1路4～20mA。

◆环境要求：

温度可调的室内，建议温度+5～28℃；湿度≤90%（不结露）。

◆电源：

AC230±10%V，50±10%Hz，5A。

◆其他：

异常报警和断电不会丢失数据；

◆触摸屏显示及指令输入；

◆异常复位和断电后来电，仪器自动排出仪器内残留反应物，自动恢复工作状态。

1.6.3总磷在线分析仪技术参数

仪器名称：

总磷在线分析仪

应用范围：

应用于废水处理，纯净水，锅炉水等以及电子，电镀，印染，化学，食品制药等领域

测量原理：

水样、催化剂溶液和强烈氧化剂消解溶液的混合液加热到120℃，水样中聚磷酸盐和其他含磷化合物，在高温高压的酸性条件下被强烈氧化剂消解氧化生成磷酸根，在催化剂存在下，磷酸根离子在含钼酸盐的强酸溶液中，生成一种带色络合物，分析仪检测此颜色的变化，并把这种变化换算成总磷值输出来。

生成的带色络合物量相当于总磷量。

系统描述：

独特的设计，使本产品较之同类产品具有更低故障率、更低维护量、更低的试剂消耗量以及更高的性价比。

1—选择阀组件：

选择试剂采样时序，通道灵活多样，功能万变，具有最小死体积，易维护高寿命等优点。

2—微小计量组件：

通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为1毫升，大大减少了试剂使用量。

3—进样组件：

蠕动泵负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀；同时使得试剂混合更为简洁灵活。

4—密封消解组件：

高温高压消解体系，加快反应进程，克服了敞口系统腐蚀性气体挥发对设备的腐蚀。

5—微量大配比计量组件：

在保证微小计量试剂的同时，实现了不同试剂间大配比的准确计量难题，大大提高了分析设备的准确度。

6—试剂管：

采用进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于1.5mm，减少了水样颗粒堵塞几率。

技术规格：

方法依据：

磷钼蓝法分光光度检测。

测量范围：

0-500mg/L总磷（分档0-6mg/L；0-30mg/L；2-500mg/L）。

准确度：

不超过±10%或不超过±0.2mg/L。

重复性：

不超过±5%或不超过±0.2mg/L。

测量周期：

最小测量周期为30分钟，据实际水样，可在5～120min任意修改消解时间。

采样周期：

时间间隔（10～9999min任意可调）和整点测量模式。

校准周期：

1～99天任意间隔任意时刻可调。

维护周期：

一般每月一次，每次约30min。

试剂消耗：

小于0.50元/样品。

输出：

2路RS-232；1路4～20mA。

环境要求：

温度可调的室内，建议温度+5～28℃；湿度≤90%（不结露）。

电源：

AC230±10%V，50±10%Hz，5A。

尺寸：

高1400×宽510×深422（mm）。

其他：

异常报警和断电不会丢失数据；

触摸屏显示及指令输入；

异常复位和断电后来电，仪器自动排出仪器内残留反应物，自动恢复工作状态。

1.6.4流量计主要技术指标及技术参数

1.流量范围：

10L/s～10m3/s（由配用的量水堰槽的种类、规格确定）

2.累计流量：

8位十进制数，累满8位后自动回零，重计

3.流量准确度:

±5%（1%～3％配用量水堰槽的不确定，再附加上1%～2％的仪表测量误差）

4.测距范围：

0.4～2m（从探头底部起0.4m内是盲区，0.4m～2m内为测距范围）

5.测距准确度：

±3mm（在1m量程内标定的结果）

6.液位分辩：

1mm

7.工作环境温度：

-20℃～55℃

（交流供电，且仪表内有附加自伴热时可以：

-35℃～55℃，附加自伴热要在订货时声明）

8.仪表防护等级：

仪表显示部分：

IP66（仪表下部的过线孔要堵死）；探头部分：

IP68

9.供电电源：

交流供电：

（220V±22V）6W（使用仪表自伴热时为26W）

直流供电：

12V±2V120mA[直流供电时，仪表没有（4～20）mA输出和继电器动作]

交流、直流供电同时存在时，仪表使用交流供电；交流掉电，自动接通直流。

11.仪表日历钟计时误差:

<5分钟/每月

12.仪表数据存储量：

每月、每天、每小时的记录：

仅记录流量＞2年，附加其它仪表4路＞4个月。

每分钟的记录：

仅记录流量＞8小时，附加其它仪表4路＞4小时

14.接入其它仪表的（4～20）mA电流：

仪表内部采样电阻：

200Ω；负端与仪表地端共接

可以接入的数量：

I1、I2、I3、I4共4路

13.可以配接的打印机：

接口插座，DB25插孔

设定为“打印记录”时：

EPSON兼容（建议配用TP-μp40T）

设定为“定时打印”时：

仅TP-μp40T（需用该打印机内的汉字库）

14.（4～20）mA电流输出：

外部负载电阻：

（0～500）Ω

误差：

0.5％（相对仪表示值）

负端与仪表地端共接（根据应用要求可改成悬浮地输出）

输出内容：

流量、液位可选

15.RS-232：

接口插座，DB9插针

编码方式：

1起始位，8数据位，1停止位，有奇偶校验位或无校验位

波特率：

300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,43200,57600可选。

通讯协议：

锐泉等（见第十章第10节“远程通讯”）

16.继电器：

控制方式：

每累计设定的m3闭合一次、液位报警、液位上限、液位下限

1.6.5在线PH计技术参数

规格

测量范围pH：

0.00～+14.00pH

ORP：

-1999～+1999mV

Temp.：

0～+100℃

分辨率pH：

0.01pH

ORP：

1mV

Temp.：

0.1℃

仪表精度pH：

±0.01PH±1digit

ORP：

±0.1%±1digit

Temp.：

±0.1%±1digit

温度补偿自动温度补偿Pt1000

手动温度补偿旋钮设定

工作温度0~60℃

输入阻抗＞1012Ω

显示幕大型LCD显示

模拟输出两路隔离式4~20mA输出

pH0~14

ORP-1000~+1000

继电器输出高低点、滞后任意程序设定

两组ON/OFF输出对应双通道

240VAC最大电流2A

电压提供DC±12VAC

电源输入110/220VAC±15%、50/60Hz

安装方式盘面安装

仪表尺寸144mm×144mm×195mm（H×W×D）

挖孔尺寸137mm×137mm.（H×W×D）

重量1.7Kg

2.1系统建设进度计划

时间

建设阶段

2016-4-14

建设方案设计

···

······

2.2站房建设方案

为保障仪器的正常运行，仪器摆放的监测房需达到下述的一定要求，可由现场的房间略作改造。

①按一般民用建筑的有关规定要求设计，结构材料符合监测用房的安全要求。

②监测用房内应密闭，保证室内清洁，环境温度、相对湿度和大气压等应符合ZBY120-83的要求，仪器正视方位不得有阳光直射。

③监测用房内有安全合格的配电设备（民用电），应能提供足够的电力负荷，不小于5KW。

考虑到监测系统内的分析仪器需要保证电压稳定，因此站房内应配置稳压电源，并安装电源总开关和漏电保护开关。

④监测用房内应有合格的上、下水设施。

⑤监测用房必须有完善、规范的接地装置和避雷措施，防盗和防止人为破坏的设施，避雷和地线系统应与附近厂区取得平衡。

⑥监测房距离采水点距离不超过15米。

⑦在进行监测房的改造过程中，需为水样预处理系统预留一些必要的孔位，以方便管路的敷设及接入。

⑧监测房的进，出水口须加装过滤器

⑨·····

监测站房布置示意图

监测站房参考示意图

该监测站房面积应不小于4m×5m=20m2。

监测站房应靠近采样点（15米以内）。

房间地面高度高于地平面20cm，距离污染源的落差在4m以内。

监测站房未直接建设在污染源之上（否则会产生湿度严重超标）。

在靠近污染源一侧，靠地面留一直径10公分的通孔，方便水管进出（单台设备有3个水管进出）。

监测站房已经在做到专室专用，专人保管、维护。

正确（污染源在监测房侧面）不正确（污染源在监测房的下面）

1.1监测站房做到了密闭、安装空调、墙面白石灰、地面瓷砖、平整、无震动。

保证室内清洁，环境温度在5度~30度、相对湿度在45%~70%，有照明装置。

1.2监测房内有安全合格的配电设备，能够提供足够的电力负荷，电源电压：

220V±10%AC,电源频率：

50HZ,功率5kW。

一台设备至少配有1只三眼插座。

站房内应配置稳压电源。

1.3监测房现有合格的给、排水设施，应使用自来水清洗仪器及有关装置；每台设备要接自来水，以便冲洗。

1.4监测站房有完善规范的接地装置（接地电阻小于10Ω）和避雷措施、防盗和防止人为破坏的设施。

1.5监测站房采用彩钢夹芯板搭建，符合相关临时性监（构）筑物设计和建造要求。

1.6监测站房内配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等。

1.7监测站房未位于通信盲区，房间周围未有有强电磁场干扰，未有强腐蚀性气体。

1.8监测站房的设置不会对企业安全生产和环境造成影响

基本要求：

按一般民用建筑的有关规定要求设计，结构材料符合监测用房的安全要求（如防火、防腐），地面采用防滑瓷砖铺设。

监测房规格：

3m*4m*2.7m室内面积为12㎡

外墙面：

1、材质：

内外两层钢板，外层是不锈钢（304），厚度2mm；内层是不锈钢（304），厚度1.5mm。

地板是防滑花纹钢板

地坪：

按一般民用建筑的有关规定浇注，混凝土平台为5000mm*380mm*150mm约19㎡，为建造彩钢板房打好基础。

接地装置：

接地体采用垂直敷设一根角钢（长2.5m、宽40mm、厚4mm）。

接地体通过一根扁钢引至仪表机柜旁，连接处用10mm镀锌螺栓压接，扁钢长1.5m，厚4mm，截面100m㎡。

接地线用绝缘铜导线（2.5mm），接地体与仪器通过接线排间接相连。

塑钢门：

门向外开启（2000×900mm），门上方带防爆视窗，配事故紧急逃生锁，配门限位器，

窗户：

分析小屋配百叶式换气窗。

室内地面：

用瓷砖铺砌

室外地坪：

用瓷砖铺砌

供水要求：

1.监测房内需安装一只立式盥洗池和水龙头并接入自来水。

按彩/配水要求在室内规范布局管路

供电要求：

安装电源总开关和漏电保护开关。

1.接入5000W、220V交流电源。

2.监测房的避雷和地线系统应与附近厂区取得平衡。

3.安装变送器箱一个（安装12路4~20m变送器）

配套设施：

1.监测房天花板安装40W日光灯。

2.监测房内安装一只换气扇。

3.室内选安装壁挂式冷暖空调（格力1.5匹）

4.安装温湿度计对室内状况进行监控

5.工作台

2.3超声波明渠流量计堰槽建设

1.依据现场流量情况选用相关规格的堰、槽、材质选用不锈钢或玻璃钢等。

2.排放口的整治工作围绕堰、槽（下述说明巴歇尔槽为例）的安装进行：

a）定制堰、槽

b）嵌入堰、槽

c）对堰、槽外围进行浇制

d）外围装饰

堰、槽的进水段应保持2~5米的支流缓冲区域，在该区域内不允许有任何支流汇入，水面应平稳。

在堰、槽入口处安装超声波液位探头。

支流缓冲区域

堰、槽的出水位应保持顺畅，不得有任何阻碍物，不得抬高水位形成滞流区域（否则会引起流量计读数的偏大）。

出水顺流区域

超声波明渠流量计堰槽举例

监测点（采样点）选在院内总排管上，位置在计量井东侧大约5米。

考虑到总排管埋于地面下4米左右，为水泥管，管径1.2米。

整治时将在适当位置将总排管断开，在断开处制作流量计计量槽。

如下图：

出于安全角度考虑，在地面将用水泥覆盖在明渠之上。

同时在适当位置制作一井，井与明渠底部建一梯，以供人员上下出入，方便维护。

施工说明：

1.由于开挖后，计量槽部分（6.5米）与地面落差较大（>4米），故在设计时将考虑建造一扶梯，以供人员上下，从而便于仪器的维护。

2.为了安全起见，在地面上将用水泥板覆盖于上方，与地面保持平齐，同时在预定位置建造一井。

RenQ流量计水槽，最大流量900吨/小时

2.4采样系统建设方案

2.4.1选取采样点

①取样点与监测房距离不超过1米；

②取样点所采水样应具有代表性（流速、流量、水流宽度、深度等适合）；

③取样点水样应避免杂质，漂浮物等干扰；

④取样点应方便维护人员到达。

2.4.2系统管路铺设

①水路由循环水路和逆流管路组成。

其中循环水路是用潜水泵供给的水路，管内满管且有一定的压力；逆流管路为流经水样预处理装置的水样，必须保证管内无压排放。

②水路的安装：

循环水路（进水样）由采集点至监测房内的水样预处理装置的相应接口；循环水路（回水样）由监测房内的水样预处理装置的相应接口至采样点（或就近合理排放）；逆流管路（无压排放）由监测房内的水样预处理装置的相应接口至附近排水管道。

上述涉及到的电缆电线在现场铺设时必须外套PVC电工护套管；上述采样管暴露在室外的部分均加装保温层。

③潜水泵电源电缆必须由监测房内供电，以便监测房内的水样预处理装置对其工作状态进行控制。

连接距离由潜水泵接线端子开始至监测房内的水样预处理装置的远近来决定。

2.5数据采集及传输系统建设方案

2.5.1数据采集仪

数据采集仪必须符合HJ/212-2005《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》和HJ477-2009《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输技术要求》。

具备：

一址多发（四发以上）、一年以上储存容量、流量触发、反控、数据补发等功能，并自带UPS不间断电源。

按照国家最新相关标准的要求，在线监测系统的作用是建立全省统一、功能一致、上下贯通的信息平台，实现企业、运维单位、县级环保、市级环保和省级监控平台信息同步，及时连通。

系统所生成的数据是政府环保部门监管执法的参考标准，对于数据来源、数据格式、数据精度、采集频次都有了更加严格明确的要求。

要求数采仪能够实现及时采集、存储各种类型监测仪器仪表的数据、并能完成与上位机数据传输功能的数据终端单元的快速准确的传输和具备单独的数据处理功能。

2.5.2数据传输

数据传输网络建设依照《环境污染源自动监控信息传输、交换技术规范》（HJ/T352-2007）设计，统一采集现场端监测设备的数据，通过光纤网络（或无线3G网络）与监控平台对接。

2.6在线监控设备安装方案

2.6.1操作人员基本要求

贵公司指派至少1名仪器仪表负责人全程跟踪协助我方产品的安装调试，并接受我司的现场培训。

该负责人负责仪器日后的保养和日常维护。

2.6.2现场机箱的安装：

安装时机柜的背面离墙壁至少要留有70cm的距离，方便打开机柜后门。

（1）仪表现场的样板

（2）预处理安装样板

（3）水泵现场安装样板

2.6.3现场管线材料和工具的配备：

1、准备PVC的给水管20从采样点到监测房的每台设备需要三个来回，PVC胶水、弯头；

2、准备至少30的大活动扳手，电锤一把（需要开孔时用）；

2.5.4现场安装时注意事项：

1、设备应单独接地。

建议设备用80公分钢管打入湿土中，用至少4mm的电线单独接于机箱接地位置，否则可能会导致测量数据不稳定或仪器电子部分损坏。

2、设备应做防雷保护。

建议在设备220V进线端接入防雷模块，否则可能会导致雷击损坏。

3、设备应安装预处理系统。

因水中杂志较多，会导致管路容易堵塞、九通阀故障，维护频率高、缩短仪器寿命。

4、现场湿度过大。

建议将仪器转移到干燥环境，因现场湿度过大容易导致电路部分短路。

5、建议安装空调，防止昼夜温差太大导致测量结果有影响、试剂结冰或容易变质。

三、质量及服务承诺

3.1质量保证

3.1.1仪器供应商所提供的产品必须符合国家有关质量标准要求。

3.1.2仪器供应商必须保证所供货物是全新的、未使用过的，技术水平是先进的、成熟的，并完全符合合同规定的数量、质量、工艺、设计、型式、规格和技术性能，满足技术规范的要求；

3.1.3由于仪器供应商责任造成货物的质量或