广东省省控重点污染源排放废水在线监控解读.docx
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广东省省控重点污染源排放废水在线监控解读
广东省省控重点污染源排放废水在线监控(监测)系统验收检测及方法(征求意见稿)
1、主题内容与适用范围
为了执行国家、地方污染物排放标准,按照广东省重点污染源在线监测与监控系统建设方案要求,实施我省污染源排放污染物总量监测,特制定本技术规范。
安装在省控重点污染源上的废水连续排放监测系统必须满足本技术规范。
本技术规范由广东省环境保护监测中心站负责解释。
1.1范围
1.1.1本技术规范规定了废水连续排放监测系统(以下简称在线仪器)的安装、主要技术指标、检测项目、验收方法和验收时的质量保证措施。
1.1.2本技术规范适用于固定污染源排放废水中的化学需氧量、总有机碳、pH值、流量等排放浓度(流速)和排放总量。
1.1.3其他项目可参照本技术规范试行。
1.2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在技术规定中引用成为本规定的条文:
HJ/T96-2003pH水质自动分析仪技术要求
GB6587.1-8-86电子测量仪器环境试验
GBll914-89水质化学需氧量的测定重铬酸盐法
HJ/T104-2003总有机碳(TOC)水质自动分析仪技术要求
GBl28928-1996污水综合排放标准
HJ/T12-1996环境保护仪器分类与命名
HJ/T15-1996超声波明渠污水流量计
HBC6-2001化学需氧量(CODcr)在线监测仪器环境保护产品认定技术要求
上述标准修订后,以最新版本为准。
2、废水在线监测仪器的安装
2.1监测用房要求
按照排污口规范化整治的要求,合理安排排污口的整治土建、监测室的施工装修、专用电话线的架设、配电以及空调等。
监测专用站房必须大于5m2。
2.1.1在线监测仪器安装位置应避开腐蚀性气体、较强电磁干扰的电器设备和振动。
房间内应安装空凋(周围温度为0-40℃),环境应清洁、空气相对湿度≤85%。
2.1.2在线监测仪器使用的电源为照明用电和电压稳定的工业用电并安全接地。
2.1.3监测传感器或采样系统到一次分析仪器或数据采集/控制仪的信号传输距离尽可能缩短,随机所带的三芯电源要可靠接地。
2.1.4监测小屋(房)内部室内管线、分析仪器设备应和配电柜、仪表柜保持一定的距离,房内应设立相应的设备以用于试剂配制以及定期的清洗工作。
2.1.5安装TOC、TN等装置内有电炉等热源的连续监测系统,必须避开严禁烟火和不通风的封闭的场所。
2.2监视传感器安装要求
2.2.1监视传感器与数据采集/控制仪连线应通过电缆连接,电缆应加护管辅在地下或空中架设,空中架设电缆应附着在固定牢靠的铁轨(铝轨)上。
2.2.2电流传感器安装时要把用电设施的主线穿过传感器,在无法安装电流传感器的情况下,可以在设备控制开关和控制继电器上选择一个可以表示设备开关的无源触点。
2.3废水采样系统的安装要求
2.3.1为保证所采水样的代表性,采样系统尽量设在流路的中央部,采水部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。
同时应设置人工采样口,以便做对比试验,保证数据的正确性。
2.3.2采样系统的构造必须保障在温度变化较大的情况下能工作或不至被损坏,有必要的防冻、防热和防腐设施。
2.3.3采样系统的管路设计必须有远程自动清洗。
2.3.4采样系统的安装应便于采样泵的安置及维护。
2.3.5采样泵对水质参数影响小,使用寿命长,易维护。
。
2.3.6采样系统必须采用双泵双管路设计,可实现自动反冲,清洗功能,防止泥沙沉积及藻类生成。
若没有双泵双管路设计,必须修改采样系统,满足2.3.3条的远程自动清洗功能。
2.3.7采样管路应采用优质的硬质PVC或PPR管材,具有很强的防腐能力,对水质没有影响。
2.3.8采样系统及仪表应设有快速回路(溢流回落)装置。
3、在线监测仪器主要技术指标检测验收方法
3.1一般要求
3.1.1调试
3.1.1.1在现场完成仪器安装、初调后,使仪器投入运行,运行调试时间不少于168小时。
3.1.1.2调试期间除检测仪器零点和量程校准的时间外,不允许计划外的维护、检修和调节仪器。
3.1.1.3每天进行零点和量程校准检查,当累积漂移超过规定指标时,则应调整仪器。
3.1.l.4如果因排放源故障或供电造成调试中断,在排放源或供电恢复正常后,重新开始运行调试,累计运行调试时间不少于168小时。
3.1.1.5如果因仪器故障造成调试中断,在仪器恢复正常后,重新开始168小时的运行调试。
3.1.1.6编制调试期间的零点和量程漂移测试报告。
3.1.2检测
3.1.2.1仪器正常运行168小时后进行检测。
检测期间不一定紧接在调试期间之后。
检测期间不少于168小时。
3.1.2.2检测期间除检测仪器零点和量程校准的时间外,不允许计划外的维护、检修和调节仪器。
3.1.2.3可设定任一时间(时间间隔为24小时),由仪器自动调节零点和校准量程值。
3.1.2.4如果因排放源故障或供电造成测试中断,在排放源或供电恢复正常后,重新开始检测,累计检测时间不少于168小时。
3.1.2.5如果因仪器故障造成测试中断,在仪器恢复正常后,重新开始检测,累计检测时间不少于168小时。
3.1.2.6进行相关校准和校验时,必须有专人负责监督工况,厂方应根据校准工作的要求调整工况或净化设备的运行参数,在测试期间保持相对稳定。
3.1.3复检和校验
3.1.3.1在CEMS技术指标检测合格后,仪器连续运行90天以后,开始复检或校验。
复检或校验期间不少于24小时。
3.1.3.2与3.1.2.2、3.1.2.3、3..2.6条相同。
3.1.3.3如果因排放源故障或供电造成测试中断,在排放源或供电恢复正常后,重新开始24小时的复检或校验。
3.1.3.4如果因仪器故障造成测试中断,在仪器恢复正常后,重新开始24小时的复检或校验。
3.1.4在调试、检测和复检或校验仪器期间作好测试记录和调整、维护记录,如重新对光、清洁学光镜头、更换滤料、量程校正液、蒸馏水等。
3.2CODcr在线仪
3.2.1术语
3.2.1.1试样指导入自动分析仪器企事业单位排放的污水。
3.2.1.2校正液为了获得与试样CODcr浓度相同的指示值所配制的校正液,有以下几种:
a.零点校正液
b.量程校正液
3.2.1.3零点漂移指采用本技术规范中规定的零点校正液为试样连续测试,自动分析仪的指示在一定时间内变化的大小。
3.2.1.4量程漂移指采用本技术规范中规定的量程校正液为试样连续测试,相对于自动分析仪的测定量程,仪器指示值在一定时间内变化的大小。
3.2.1.5邻苯二甲酸氢钾试验溶液指邻苯二甲酸氢钾氢钾溶于水后配制成的试验溶液。
3.2.2仪器类型
试样加入已知量的重铬酸钾溶液,在硫酸介质中,以银盐为催化剂,采用加热回流2H或微波消解15分钟等方式,将试样中的某些有机物和无机还原性物质氧化。
据终点指示方式的不同,仪器可划分为以下类型:
3.2.2.1用硫酸亚铁铵滴定未被还原的重铬酸钾,用双铂电极电位法指示滴定终点。
由消耗的硫酸亚铁铵量换算成消耗氧的质量浓度得到试样的CODcr值。
3.2.2.2用分光光度法测定未被还原的Cr6+或氧化生成的Cr3+含量,根据反应消耗重铬酸钾的量换算成消耗氧的质量浓度,得到试样的CODcr值。
3.2.2.3用恒电流电解产生的Fe2+还原剂滴定试样中未被还原的重铬酸钾,用双铂电极电位法指一终点。
根据电解Fe2+消耗的电量,计算得到反应消耗重铬酸钾的电量,换算成消耗氧的质量浓度后,得到试样的CODcr值。
3.2.2.4其他适用于在线自动测定化学需氧量(CODcr)自动分析仪器(如H202/UV、03、electro-chemical、UV、TOC法等)。
3.2.3验收方法
3.2.3.1试验条件
a.环境温度在0℃-40℃之间,试验期间的温度变化在±5℃以内。
b.湿度相对湿度在85%以内。
c.大气压在86-106kPa压力下,其变化幅度在±5℃以内。
d.电压规定的电压(220V±10%)。
e.电源频率规定的频率(50Hz±1%)。
f.仪器预热时间按说明书规定的时间。
3.2.3.2试剂
a.蒸馏水按GB119l4—89方法获得不含还原性物质的蒸馏水(以下简称“水”)。
b.零点校正液采用本条a的水。
c.量程校正液溶解39.5g六水合硫酸亚铁铵于水中,加入200ml(ρ=1.84g/ml,分析纯),待溶液冷却后,全量转入1000ml量瓶中,加水至刻度标线。
该溶液浓度约为0.10mg/L(量程校正液)。
该量程校正液的CODcr值约为1000mg/L。
临用前,必须用重铬酸钾标准溶液准确标定该溶液的浓度。
[标定]取10.00ml3.2.3.2.5中配制的重铬酸钾溶液(0.250mol/L)于300ml锥形瓶中,用水稀释至约l00ml,加入30ml硫酸(ρ=1.84g/ml,分析纯)。
混匀,冷却后,加3滴(约0.15m1)试亚铁灵指示剂,用硫酸亚铁铵标准滴定溶液(浓度约0.025mol/L)进行滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色变为红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵消耗量(m1)。
硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度由公式
(1)计算:
式中,V—滴定消耗的硫酸亚铁铵溶液的体积(m1)
上式计算结果的4倍即为量程校正液中硫酸亚铁铵的浓度,量程校正液表示CODcr值
按公式
(2)进行校正计算:
式中C为公式
(1)的计算结果,
d.邻苯二甲酸氢钾试验液称取在120℃下干燥2h并冷却后的邻苯二甲酸氢钾0.4251g,用水溶解后,全量转入1000ml容量瓶中,加水至刻度标线,该溶液的CODcr值为500mg/L。
CODcr值为250mg/L和100mg/L的试验液由该溶液经逐级稀释后获得。
e.硫酸-硫酸银溶液、硫酸铁溶液(200g/L)、硫酸汞溶液(200g/L)、重铬酸钾溶液(0.250mol/L)和试亚铁灵指示剂,参照GB11914-89或仪器制造商提供的方法配制。
3.2.3.3验收准备及校正
a.仪器预热运行接通电源后,按操作说明书规定的预热时间进行自动分析仪的预热运行,以使各部分功能显示记录单元稳定。
b.校正按仪器说明书的校正方法,用3.2.3.2中的b和c校正液进行仪器零点校正和量程校正。
3.2.3.4性能验收方法
3.2.3.4.1重现性在前述的试验条件下,测定零点校正液7次,各次仪器指示值的平均值作为零点平均值,求出7次零点测定值的相对标准偏差。
在相同条件下,量程校正液7次,各次仪器指示值的平均值作为量程平均值,求出7次量程测定值的相对标准偏差。
3.2.3.4.2零点漂移、量程漂移
在检测期间开始时,人工或自动校准仪器零点和量程值,记录最初的模拟零点和量程读数。
每隔24小时后测定(人工或自动)和记录一次零点、量程值读数:
随后校准仪器零点和量程值,记录零点、量程值读数;连续168小时(7天)。
按(3)—(6)式计算零点漂移、量程漂移:
a.零点漂移:
ΔZ=Zi-Z0………………………………………………………(3)
Zd=ΔZmax/R×100%……………………………………………(4)
式中:
Z0—零点读数初始值;
Zi—第i次零点读数值;
Zd—零点漂移;
ΔZ—零点漂移绝对误差;
ΔZmax—零点漂移绝对误差最大值;
R—仪器满量程值。
b.量程漂移:
ΔS=Si-S0………………………………………………………(5)
Sd=ΔSmax/R×100%……………………………………………(6)
式中:
S0—量程值读数初始值;
Si—第i次量程值读数值;
Sd—量程值漂移;
ΔS—量程值漂移绝对误差;
ΔSmax—量程值漂移绝对误差最大值;
R—仪器满量程值。
3.2.3.4.3邻苯二甲酸氢钾试验采用邻苯二甲酸氢钾试验液,测定7次,计算平均值与100mg/L的偏差,求出相对于100mg/L的百分率。
3.2.3.4.4实际废水样品比对试验采集实际废水样品,以自动监测仪器与国标方法(GBll914-89)对废水浓度水平进行比对实验,计算该种废水相对误差绝对值的平均值。
比对实验过程中应保证自动监测仪器与国标方法测试水样的一致性。
a.验收期间,生产设备、治理设施正常运行,在低、中、高生产能力或调节污水处理系统(如减少曝气量、减少投药量等)改变污水排放浓度条件下进行测试。
b.国标方法与仪器同步进行,仪器每半小时记录一次显示值,取与国标方法同时间区间监测值的平均值与国标方法测定的平均值组成一个数据,每天至少获得12个测定数据对。
但必须报告所有的数据,包括舍取的数据对,连续进行7天。
c.以CEMS(仪器)显示值为横坐标(X),国标方法(参比方法)测定的浓度为纵坐标(Y),由最小二乘法建立两变量之间的关系。
一元线性回归方程:
相关系数:
3.2.4验收指标和要求
化学需氧量在线自动分析仪的性能指标见附件一。
3.3总有机碳(TOC)在线仪
3.3.1术语
3.3.1.1试样指导入自动分析仪器企事业单位排放的污水。
3.3.1.2校正液为了获得与试样TOC浓度相同的指示值所配制的校正液,有以下几种:
a.零点校正液
b.量程校正液
3.3.1.3零点漂移指相对于自动分析仪的最小刻度,仪器指示值在一定时间内的变化大小。
3.3.1.4量程漂移指相对于自动分析仪的测定量程,仪器指示值在一定时间内的变化大小。
3.3.2验收方法
3.3.2.1试验条件
a.环境温度在0℃-40℃之间,试验期间的温度变化在±5℃以内。
b.湿度相对湿度在85%以内。
c.大气压在86-106kPa压力下,其变化幅度在±5℃以内。
d.电压规定的电压(220V±10%)。
e.电源频率规定的频率(50Hz±1%)。
f.仪器预热时间按说明书规定的时间。
3.3.2.2试剂
a.零点校正液按GB13193-91方法获得不含CO2的蒸馏水。
b.量程校正原液(1000mgC/L)将邻苯二甲酸氢加于100℃干燥约30min,置于保干器中冷却后,称取2.125g,用零点校正液溶解后全量转入1000ml容量瓶中,加零点校正液至刻度标线。
c.量程校正液采用80%量程的溶液。
在使用时配制。
d.无机碳残留率试验液取适量无机碳残留率试验原液(配制溶液的TOC值约为所用量程的80%以上)于容量瓶中,加零点校正液至刻度标线。
3.3.2.3验收准备及校正
a.仪器预热运行接通电源后,按操作说明书规定的预热时间进行自动分析仪的预热运行,以使各部分功能及显示记录单元稳定。
b.校正按仪器说明书的校正方法,用3.3.2.2中的校正液交替进行仪器零点校正和量程校正。
3.3.2.4性能验收方法
3.3.2.4.1重复性误差测定零点校正液6次,各次指示值作为零值。
在相同条件下,测定量程校正液6次,计算6次量程测量值的相对标准偏差。
3.3.2.4.2零点漂移采用零点校正液,连续测定24h。
利用该时间内的初期零值(最初的3次测定值的平均值),计算最大变化幅度相对于量程的百分率。
3.3.2.4.3量程漂移采用量程校正液,于零点漂移试验的前后分别测定3次。
计算平均值,由减去零点漂移成分后的变化幅度,求出相对于量程的百分率。
3.3.2.4.4.实际废水样品比对实验选择5种或5种以上实际水样,分别以自动监测仪器与国标方法(GB11894-89)对每种水样的?
、中、低三种浓度水平进行比对实验,每种水样在?
、中、低三种浓度水平下的比对实验次数分别不少于15次,计算该种水样相对误差绝对值得平均值(A)。
比对实验过程应保证自动分析仪与国标方法测试水样的一致性。
其中,Xn:
第n次测量值;B:
水样以国标方法测定所得测量值;n:
比对实验次数。
3.3.4验收指标和要求
总有机碳在线自动分析仪的性能指标见附件一。
3.4pH在线仪
3.4.1术语
3.4.1.1pH标准液用基准试剂配制pH校正液
3.4.1.2邻苯二甲酸氢盐pH标准液(pH=4)
3.4.1.3中性磷酸盐pH标准液(pH=7)
3.4.1.4零点漂移指相对于自动分析仪的最小刻度,仪器指示值在一定时间内的变化大小。
3.4.1.5量程漂移指相对于自动分析仪的测定量程,仪器指示值在一定时间内的变化大小。
3.4.1.6测定范围指pH仪器测量值范围为pH0-14或pH2-12最小刻度单位在0.1pH以下。
3.4.2验收方法
3.4.2.1试验条件
a.环境温度在0—40℃之间的任意温度下,其变化幅度在±5℃以内;
b.湿度相对湿度在85%以内;
c.电压规定的电压(220±10%V);
d.电源频率规定的频率(50±1%Hz);
e.流速制造商规定的流速;
f.pH标准液温度25±l%℃。
3.4.2.2验收准备及校正
3.4.2.2.1验收准备预先将电极浸入水中浸泡过夜后,与信号转换器连接。
接通电源,至试验开始前自动分析仪应预热30min以上,以使各部分功能及显示记录单元稳定。
在电极受沾污情况下,必要时应采用洗涤剂或0.Olmol/L盐酸等洗涤后,用流水充分洗净。
3.4.2.2.2校正
a.将电极浸入pH=7的标准液,将指示值调整为pH标准液的值;
b.将电极浸入pH=4的标准液,将指示值调整为pH标准液的值;
c.调节交替进行以上操作,调节分析仪直至标准液的测定值与指示值之差在±0.1pH以内为止。
备注:
在交替试验时,应用蒸馏水充分洗净玻璃电极,以下类同。
3.4.2.3性能验收方法
3.4.2.3.1重现性测定pH=4或pH=7标准液7次,读取各次仪器显示的pH指示值。
3.4.2.3.2pH=7标准液测定值的变化将电极浸入pH=7的标准液中,读取5分钟后以及24小时后的pH指示值。
计算该段时间内的最大变化幅度与初期值(5分钟)的变化之差。
3.4.2.3.3pH=4标准液测定值的变化将电极浸入pH=4的标准液中,读取5分钟后以及24小时后的pH指示值。
计算该段时间内的最大变化幅度与初期值(5分钟)的变化之差。
3.4.2.3.4响应时间将电极从pH=7的标准液移入pH=4的标准液中,测定指示值达到pH=4.3时所需要的时间。
3.4.2.3.5温度补偿精度将带有温度补偿传感器的玻璃电极浸入pH=4的标准液中,在10-30℃之间以0.5℃的变化方式改变液温pH指示值。
根据测定结果求出各测量值与该温度下pH=4标准液标准pH值之差。
3.4.2.3.6实际废水样品比对实验采集实际废水样品,以自动监测仪器与国标方法(GB6920-86)对废水PH浓度水平进行比对实验,比对实验过程中应保证自动监测仪器与国标方法测试水样的一致性。
取与国标方法同时间区间显示值的平均值与国标方法测定的平均值组成一个数据,每天至少获得12个测定数据对。
但必须报告所有的数据,包括舍取的数据对,连续进行7天,计算该种废水相对误差绝对值的平均值。
3.4.3验收指标和要求
pH在线自动分析仪的性能指标见附件一。
3.5超声波明渠污水流量计
超声波明渠污水流量计的检测验收指标和要求具体参照HJ/T15—1996中第4条“检测与试验方法”。
4、数据采集/控制系统及企业监控管理软件系统
4.1适应性检查
只修改系统设置和建立相应的测试模板,系统就可以适应新的一次测量仪表,修改系统设置可以改变监测对象,系统采集通道类型可自由设定,系统应可设置多个安全级别,以确保系统数据的安全性和保密性。
4.2接口与显示检查
4.2.1数据采集/控制仪器除具备模拟量、数字量、标准串行口(RS485/RS422/RS232)输入功能外,还必须有数据输出接口(RS485/RS422/RS232),污水控制系统或其他工厂监控系统发送数据,以便企业实时监控排放数据。
4.2.2仪器接口应具有扩展功能、模块化结构设计,可根据使用要求实行单路、双路和多路输入和输出,满足环保局的各项监控功能要求。
4.2.3数据采集/控制仪器必须能动态显示仪器现场工作状态、报警信息、图表以及动态显示污染物排放数据和相关参数。
4.3诊断检查
数据采集/控制仪器对一次测量仪表必须具备自诊断功能(传感器故障报警、超标报警、通讯故障报警、断电记录等),并记录有效数据个数(或样本数)。
4.4独立性检查
数据采集仪器还必须具备独立脱网工作功能,而不影响数据采集仪器的各种功能。
采集系统实时数据传输速度为每3秒刷新所有数据点。
4.5管理安全检查
仪器应具备安全管理功能,操作人员需登录帐号和密码后,才能进入控制界面,系统对所有的控制操作均自动记录,并入库保存。
系统应具备两级以上操作管理权限。
4.6数据处理与检索检查
4.6.1数据处理检查
采集系统必须可存储1年以上的原始数据,记录测定数据和仪器运行状态数据。
自动生成运行参数报告、数据报告、掉电记录报告、操作记录报告和仪器校准报告。
4.6.1.1测定数据和仪器运行状态数据
a.记录有效数据个数
b.记录电源故障
c.记录排放源停运
d.记录零点和量程校准
e.记录操作和维护
f.记录超标准排放
g.记录数据丢失
h.记录超测定上限和下限
i.记录仪器故障
4.6.1.2掉电记录报告
当受外界强干扰或偶然意外或掉电后又上电等情况发生时,造成程序中断,系统应能自动启动,自动恢复运行状态并记录出现故障的时间和恢复运行的时间。
4.6.1.3操作记录报告
运行参数设置的修改,系统应自动记录,可对这些记录随时调用。
4.6.1.4运行参数和数据报告
废水在线系统的基本要求:
系统应每60秒获得一个累计平均值,能显示和打印1分钟、10分钟的测试数据和监测数据滑动平均值(COD除外,COD至少30分钟获得一个监测值,能显示和打印30分钟、60分钟的测试数据),生成小时(至少45分钟的有效数据)、日(至少18小时的有效数据)、月(至少22日的有效数据)、年报表等并具有对缺失或丢失数据进行修复的功能。
报表中应给出最大值、最小值、平均值、参加统计的样本数。
4.6.2数据检索检查
能检索不同时段不同日期的历史数据进行报表统计和图形曲线分析;自动生成日报、月报、年报(详见附表)。
4.7缺失或丢失数据修复检查
仪器应具有对缺失或丢失数据进行修复的功能。
在有质量保证的前提下,仪器首次正常运行720小时。
缺失或丢失数据后,数据采集和处理系统自动修复缺失或丢失数据。
a.在仪器未达到规定的首次正常运行时间期间缺失或丢失数据,取已运行时间中最大小时平均值为缺失或丢失数据的小时平均值。
b.在仪器达到规定的首次正常运行时间后缺失或丢失数据,废水缺失或丢失数据的处理方法见表l。
表1仪器缺失或丢失数据的处理方法
中断时间(小时)
计算规则
方法
选取时段
N≤8
平均值
HB/HA
8<N≤24
百分位数为90%的值
中断前720运行小时
24<N
百分位数为95%的值
中断前720运行小时
注:
HB/HA示中断前一小时值和中断后一小时值。
c.按式
(1)计算百分
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