水污染源在線監測系統安裝技術規范1適用范圍1.1本標準規定了水污染源在線監測系統中儀器設備的主要技術指標和安裝技術要求，監測站房建設的技術要求，儀器設備的調試和試運行技術要求。1.2本標準適用于安裝于水污染源的化學需氧量（CODCr）水質在線自動監測儀、總有機碳（TOC）水質自動分析儀、紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀、氨氮水質自動分析儀、總磷水質自動分析儀、pH水質自動分析儀、溫度計、流量計、水質自動采樣器、數據采集傳輸儀的設備選型、安裝、調試、試運行和監測站房的建設。2規范性引用文件本標準內容引用了下列文件中的條款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本適用于本標準。GB11914水質化學需氧量的測定重鉻酸鹽法GB50093自動化儀表工程施工及驗收規范GB50168電氣裝置安裝工程電纜線路施工及驗收規范HBC6-2001環境保護產品認定技術要求化學需氧量（CODCr）水質在線自動監測儀HJ/T15超聲波明渠污水流量計HJ/T70高氯廢水化學需氧量的測定氯氣校正法HJ/T96-2003pH水質自動分析儀技術要求HJ/T101-2003氨氮水質自動分析儀技術要求HJ/T103-2003總磷水質自動分析儀技術要求HJ/T104-2003總有機碳（TOC）水質自動分析儀技術要求HJ/T191-2005紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀技術要求HJ/T212污染源在線自動監控（監測）系統數據傳輸標準JB/T9248電磁流量計ZBY120工業自動化儀表工作條件溫度、濕度和大氣壓力3術語和定義下列術語和定義適用于本標準。3.1水污染源在線監測儀器指在污染源現場安裝的用于監控、監測污染物排放的化學需氧量（CODCr）在線自動監測儀、總有機碳（TOC）水質自動分析儀、紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀、pH水質自動分析儀、氨氮水質自動分析儀、總磷水質自動分析儀、超聲波明渠污水流量計、電磁流量計、水質自動采樣器和數據采集傳輸儀等儀器、儀表。3.2水污染源在線監測系統本標準所稱的水污染源在線監測系統由水污染源在線監測站房和水污染源在線監測儀器組成。3.3超聲波明渠污水流量計用于測量明渠出流及不充滿管道的各類污水流量的設備，采用超聲波發射波和反射波的時間差測量標準化計量堰（槽）內的水位，通過變送器用ISO流量標準計算法換算成流量。3.4電磁流量計利用法拉第電磁感應定律制成的一種測量導電液體體積流量的儀表。3.5水質自動采樣器一種污水取樣裝置，具有智能控制器、采樣泵、采樣瓶和分樣轉臂，可以設定程序按照時間、流量或外部觸發命令采集單獨或混合樣品。3.6數據采集傳輸儀采集各種類型監控儀器儀表的數據、完成數據存儲及與上位機數據通訊傳輸功能的工控機、嵌入式計算機、嵌入式可編程自動控制器（PAC）或可編程控制器等。3.7平均無故障連續運行時間指水污染源在線監測儀器在校驗期間的總運行時間（h）與發生故障次數（次）的比值，單位：h/次。3.8零點漂移采用零點校正液為試樣連續測試，水污染源在線監測儀器的指示值在一定時間內變化的幅度。3.9量程漂移采用量程校正液為試樣連續測試，相對于水污染源在線監測儀器的測定量程，儀器指示值在一定時間內變化的幅度。4儀器設備主要技術指標4.1一般要求4.1.1工作電壓和頻率工作電壓為單相（220±20）V，頻率為（50±0.5）Hz。4.1.2通信協議支持RS-232、RS-485協議，具體要求按照HJ/T212規定。4.1.3相關認證要求應具有中華人民共和國計量器具型式批準證書或生產許可證。應通過國家環境保護總局環境監測儀器質量監督檢驗中心適用性檢測。4.1.4基本功能要求應具有時間設定、校對、顯示功能。應具有自動零點、量程校正功能。應具有測試數據顯示、存儲和輸出功能。意外斷電且再度上電時，應能自動排出系統內殘存的試樣、試劑等，并自動清洗，自動復位到重新開始測定的狀態。應具有故障報警、顯示和診斷功能，并具有自動保護功能，并且能夠將故障報警信號輸出到遠程控制網。應具有限值報警和報警信號輸出功能。應具有接收遠程控制網的外部觸發命令、啟動分析等操作的功能。對于總有機碳（TOC）自動分析儀，應具有將TOC數據自動換算成CODCr，并顯示和輸出數據的功能。對于紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀，應具有將檢測結果自動換算成CODCr，并顯示和輸出數據的功能。對于排放水質不穩定的水污染源，不宜使用總有機碳（TOC）自動分析儀或紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀。對于排放高氯廢水（氯離子濃度在1000～20000mg/L）的水污染源，不宜使用化學需氧量（CODCr）水質在線自動監測儀。4.2化學需氧量（CODCr）水質在線自動監測儀4.2.1方法原理在酸性條件下，將水樣中有機物和無機還原性物質用重鉻酸鉀氧化的方法，檢測方法有光度法、化學滴定法、庫侖滴定法等。如果使用其他方法原理的化學需氧量（CODCr）水質在線自動監測儀，其各項性能指標應滿足本標準第4.1條與4.2條的相關要求。4.2.2測定范圍20～2000mg/L，可擴充。4.2.3性能要求實際水樣比對試驗80%相對誤差值應滿足表1的要求，其它各項性能指標應滿足HBC6-2001要求。表1化學需氧量（CODCr）水質在線自動監測儀實際水樣比對試驗CODCr值相對誤差CODCr<30mg/L±10%（用接近實際水樣濃度的低濃度質控樣替代實際水樣進行試驗）30mg/L≤CODCr<60mg/L±30%60mg/L≤CODCr<100mg/L±20%CODCr≥100mg/L±15%4.3總有機碳（TOC）水質自動分析儀4.3.1方法原理干式氧化原理：填充鉑系、鈷系等催化劑的燃燒管保持在680～1000℃的TOC燃燒氧化。干式氧化反應器常采用的方式有兩種，一種是將載氣連續通入燃燒管，另一種是將燃燒管關閉一定時間，在停止通入載氣的狀態下，將試樣中的TOC燃燒氧化。濕式氧化原理：指向試樣中加入過硫酸鉀等氧化劑，采用紫外線照射等方式施加外部能量將試樣中的TOC氧化。4.3.2檢測方法非分散紅外吸收法。4.3.3測定范圍2～1000mg/L，可擴充。4.3.4性能要求實際水樣比對試驗按HBC6-2001第8.4.5條試驗方法，以總有機碳（TOC）水質自動分析儀與GB11914方法（高氯廢水采用HJ/T70方法）作實際水樣比對試驗，總有機碳（TOC）水質自動分析儀測定結果換算得到的CODCr濃度值與GB11914（或HJ/T70）方法測得的CODCr濃度值間的80%相對誤差值應滿足表1的要求。其它各項性能指標應滿足HJ/T104要求。4.4紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀4.4.1方法原理單波長UV儀：以單波長254nm作為檢測光直接透過水樣進行檢測的UV儀。多波長UV儀：在紫外光譜區內以多個紫外波長作為檢測光源的UV儀。掃描型UV儀：對水樣進行可見和紫外區域掃描的UV儀。4.4.2測定范圍標準溶液濃度與換算成1m光程的吸光度呈線性的范圍。最小測定范圍為0~20m-1，最高測定范圍可達0~250m-1或更高4.4.3性能要求實際水樣比對試驗方法按HBC6-2001第8.4.5條，以紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀與GB11914方法（高氯廢水采用HJ/T70方法）作實際水樣比對試驗，紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀測定結果換算得到的CODCr濃度值與按GB11914（或HJ/T70）方法測得的CODCr濃度值間的80%相對誤差值應滿足表1的要求。其它各項性能指標應滿足HJ/T191要求。4.5氨氮水質自動分析儀4.5.1方法原理（氣敏電極法、光度法）氣敏電極法：采用氨氣敏復合電極，在堿性條件下，水中氨氣通過電極膜后對電極內液體pH值的變化進行測量，以標準電流信號輸出。光度法：在水樣中加入能與氨離子產生顯色反應的化學試劑，利用分光光度計分析得出氨氮濃度。使用其他方法原理的氨氮水質在線自動監測儀，其各項性能指標也應滿足本標準的相關要求。4.5.2測定范圍測量最小范圍：（1）電極法為0.05~100mg/L；（2）光度法為0.05~50mg/L。4.5.3性能要求光度法零點漂移應不大于±5%，電極法和光度法的實際水樣比對試驗80%相對誤差值應不大于±15％，其它各項性能指標應滿足HJ/T101要求。4.6總磷水質自動分析儀4.6.1方法原理將水樣用過硫酸鉀氧化分解后，用鉬銻抗分光光度法測定。氧化分解方式主要有三種：水樣在120℃、30min加熱分解；水樣在120℃以下紫外分解；水樣在使用其他方法原理的總磷水質在線自動監測儀，其各項性能指標也應滿足本標準的相關要求。4.6.2測定范圍測定最小范圍：0～50mg/L。4.6.3性能要求實際水樣比對試驗80%相對誤差值應不大于±15％，其它各項性能指標應滿足HJ/T103要求。4.7pH水質自動分析儀4.7.1測定原理玻璃電極法。4.7.2測量范圍測量最小范圍：pH2~12（0~40℃4.7.3性能要求實際水樣比對試驗80%絕對誤差值應不大于±0.5pH，其它各項性能指標應滿足HJ/T96要求。4.8溫度計4.8.1方法原理鉑電阻或熱電偶測量法。4.8.2測量范圍0~100℃，精度0.14.8.3安裝方式插入式。4.9流量計4.9.1流量計是指用于測定污水排放流量的儀器，一般宜采用超聲波明渠污水流量計或管道式電磁流量計。使用其他測量方式的流量計，其各項性能指標也應滿足本標準的相關要求。4.9.2超聲波明渠污水流量計4.9.2.1方法原理用超聲波發射波和反射波的時間差測量標準化計量堰（槽）內的水位，通過變送器用ISO流量標準計算法換算成流量。4.9.2.2性能要求各項性能指標應滿足HJ/T15規定的要求。4.9.3管道式電磁流量計4.9.3.1方法原理與管道連接，根據法拉第電磁感應原理測得流速。4.9.3.2性能要求各項性能指標應滿足JB/T9248規定的要求。4.10水質自動采樣器4.10.1采樣方式：蠕動泵法、真空泵法。4.10.2工作溫度：-10~60℃4.10.3基本功能要求吸水高度應大于5m。外殼防護應達到IP67。采樣量重復性應不大于±5mL或平均容積的±5%。最大水平采樣距離應大于50m。應具備采樣管空氣反吹及采樣前預置換功能。應具備控制器自診斷功能，能自動測試隨機存儲器、只讀存儲器、泵、顯示面板和分配器。應具備可按時間、流量、外接信號設置觸發采樣的功能。應具備泵管更換指示報警功能。應具有樣品低溫保存功能。4.11數據采集傳輸儀4.11.1通信協議應符合HJ/T212規定的要求。4.11.2工作溫度和濕度0~50℃，0~95%4.11.3備用電源應配置備用電源（如不間斷電源UPS或電池），在斷電時數據采集傳輸儀可繼續工作6h以上。4.11.4數據存儲采集數據的存儲格式應為常用的格式，如TXT文件、CSV文件或數據庫等格式，如果使用加密文件的專用格式，應公開其格式并提供讀取數據的方法和軟件。在存儲水質測定數據時，應包括該數據的采集時間和對應的樣品采集時間，同時存儲該數據的標記、標注信息（如電源故障、校準、設備維護、儀器故障、正常等），并向上位機發送上述三類數據。數據儲存容量大小應滿足：當所有的數據輸入端口全部使用時保存不少于12個月（按每分鐘記錄一組數據計算）的歷史數據（包括監測數據和報警等信息），并且不小于64Mbytes。數據采集傳輸儀存儲的數據可以在需要時方便地提取，并可以在通用的計算機中讀出。4.11.5模擬量輸入電流輸入：4~20mA，光電隔離，輸入阻抗≤250?。電壓輸入：0~10V，光電隔離，輸入阻抗>10M?。模擬量輸入通道數應為8路及以上，A/D轉換分辨率應至少為12bit或以上。4.11.6數字量輸入數字量輸入通道數應為8路及以上，光電隔離。4.11.7繼電器輸出：通道數應為4路及以上，觸點容量為AC250V、1A。4.11.8上述輸入、輸出端口應各有不少于2路冗余作為備用端口。4.11.9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備用。4.11.10內部時鐘應有獨立電池供電。走時誤差優于±0.5s/24h。4.11.11通信波特率300/600/1200/2400/4800/9600/19200bps，可用軟件調節設置。4.11.12人機界面宜達到或優于以下要求：10英寸及以上TFT液晶顯示器；具有鍵盤輸入功能（當使用觸摸屏時，可省去）。4.11.13數據采集傳輸儀平均無故障連續運行時間應不小于17000h。4.11.14基本功能要求4.11.14.1能實時采集水污染源在線監測儀器及輔助設備的輸出數據。4.11.14.2能對采集的數據進行處理、存儲和顯示，適合模擬信號、數字信號等多種信號輸入方式，兼容多種水污染源在線監測儀器的通信協議。4.11.14.3應能夠設置三級系統登錄密碼及相應的操作權限。4.11.14.4能對所存儲數據進行分析、統計和檢索，并以圖表的方式表示出來。4.11.14.5應具有數據處理參數遠程設置功能，例如：可以通過上位機設定或修改采樣數據的量程，監測參數報警值的上、下限等。4.11.14.6應具有數據打包和遠程通信功能。4.11.14.7應具有多種遠程通信方式，例如：定時通信方式、隨機通信方式、實時通信方式、直接通信方式等。4.11.14.8低功耗和交直流兩用。4.11.14.9應具有自檢和故障自動恢復功能。4.11.14.10上位機可通過數據采集傳輸儀進行遠程遙控，啟動現場水污染源在線監測儀器按照要求進行工作。4.11.14.11能運行相應程序，控制水污染源在線監測儀器及輔助設備按預定要求進行工作。4.11.14.12瞬時流量采集精度（用引用誤差表示）應優于±0.1％，采集的累積流量數據應與流量計中的累積流量數據一致。4.11.14.13在惡劣的工作環境條件下，如當監測站房內有腐蝕性氣體存在、房內氣溫較高時等，數據采集傳輸儀仍可穩定運行。4.11.14.14具有斷電數據保護功能。4.11.14.15實時監視水污染源在線監測儀器工作狀況，當其出現故障時，重啟該儀器，重啟失敗時即時報告故障信息。4.11.14.16當水質參數超標時，在發出報警的同時啟動水質自動采樣器采集超標水樣。5監測站房與儀器設備安裝技術要求5.1企業排放口設置5.1.1排放口應滿足環境保護部門規定的排放口規范化設置要求。5.1.2排放口的設置應能滿足安裝污水水量自動計量裝置、采樣取水系統的要求。5.1.3排放口的采樣點應能設置水質自動采樣器。5.2監測站房5.2.1新建監測站房面積應不小于7m2。監測站房應盡量靠近采樣點，與采樣點的距離不宜大于50m。監測站房應做到專室專用。5.2.2監測站房應密閉，安裝空調，保證室內清潔，環境溫度、相對濕度和大氣壓等應符合ZBY120的要求。5.2.3監測站房內應有安全合格的配電設備，能提供足夠的電力負荷，不小于5kW。站房內應配置穩壓電源。5.2.4監測站房內應有合格的給、排水設施，應使用自來水清洗儀器及有關裝置。5.2.5監測站房應有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。5.2.6監測站房如采用彩鋼夾芯板搭建，應符合相關臨時性建（構）筑物設計和建造要求。5.2.7監測站房內應配備滅火器箱、手提式二氧化碳滅火器、干粉滅火器或沙桶等。5.2.8監測站房不能位于通訊盲區。5.2.9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采樣取水系統安裝要求5.3.1采樣取水系統應保證采集有代表性的水樣，并保證將水樣無變質地輸送至監測站房供水質自動分析儀取樣分析或采樣器采樣保存。5.3.2采樣取水系統應盡量設在廢水排放堰槽取水口頭部的流路中央，采水的前端設在下流的方向，減少采水部前端的堵塞。測量合流排水時，在合流后充分混合的場所采水。采樣取水系統宜設置成可隨水面的漲落而上下移動的形式。應同時設置人工采樣口，以便進行比對試驗。5.3.3采樣取水系統的構造應有必要的防凍和防腐設施。5.3.4采樣取水管材料應對所監測項目沒有干擾，并且耐腐蝕。取水管應能保證水質自動分析儀所需的流量。采樣管路應采用優質的硬質PVC或PPR管材，嚴禁使用軟管做采樣管。5.3.5采樣泵應根據采樣流量、采樣取水系統的水頭損失及水位差合理選擇。取水采樣泵應對水質參數沒有影響，并且使用壽命長、易維護。采樣取水系統的安裝應便于采樣泵的安置及維護。5.3.6采樣取水系統宜設有過濾設施，防止雜物和粗顆粒懸浮物損壞采樣泵。5.3.7氨氮水質自動分析儀采樣取水系統的管路設計應具有自動清洗功能，宜采用加臭氧、二氧化氯或加氯等沖洗方式。應盡量縮短采樣取水系統與氨氮水質自動分析儀之間輸送管路的長度。5.4現場水質自動分析儀安裝要求5.4.1現場水質自動分析儀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。此處未提及的要求參照儀器相應說明書內容，現場水質自動分析儀的安裝還應滿足GB50093的相關要求。5.4.2安裝高溫加熱裝置的現場水質自動分析儀，應避開可燃物和嚴禁煙火的場所。5.4.3現場水質自動分析儀與數據采集傳輸儀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。5.4.4各種電纜和管路應加保護管輔于地下或空中架設，空中架設的電纜應附著在牢固的橋架上，并在電纜和管路以及電纜和管路的兩端作上明顯標識。電纜線路的施工還應滿足GB50168的相關要求。5.4.5現場水質自動分析儀工作所必需的高壓氣體鋼瓶，應穩固固定在監測站房的墻上，防止鋼瓶跌倒。5.4.6必要時（如南方的雷電多發區），儀器和電源也應設置防雷設施。6調試6.1在現場完成水污染源在線監測儀器的安裝、初試后，對在線監測儀器進行調試，調試連續運行時間不少于72小時。6.2每天進行零點校準和量程校準檢查，當累積漂移超過規定指標時，應對在線監測儀器進行調整。6.3因排放源故障或在線監測系統故障造成調試中斷，在排放源或在線監測系統恢復正常后，重新開始調試，調試連續運行時間不少于72小時。6.4編制水污染源在線監測儀器調試期間的零點漂移和量程漂移測試報告。7試運行7.1試運行期間水污染源在線監測儀器應連續正常運行60天。7.2可設定任一時間（時間間隔為24小時），由水污染源在線監測系統自動調節零點和校準量程值。7.3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。7.4如果使用總有機碳（TOC）水質自動分析儀或紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀，試運行期間應完成總有機碳（TOC）水質自動分析儀或紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀與CODCr轉換系數的校準。7.5水污染源在線監測儀器的平均無故障連續運行時間應滿足：化學需氧量（CODCr）在線自動監測儀≥360h/次；總有機碳（TOC）水質自動分析儀、紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀、pH水質自動分析儀、氨氮水質自動分析儀和總磷水質自動分析儀≥720h/次。7.6數據采集傳輸儀已經和水污染源在線監測儀器正確連接，并開始向上位機發送數據。7.7編制化學需氧量（CODCr）在線自動監測儀、總有機碳（TOC）水質自動分析儀、紫外（UV）吸收水質自動在線監測儀、pH水質自動分析儀、氨氮水質自動分析儀和總磷水質自動分析儀等水污染源在線監測儀器的零點漂移、量程漂移和重復性的測試報告，以及CODCr轉換系數的校準報告。水污染源在線監測儀器的零點漂移、量程漂移、重復性和平均無故障連續運行時間等性能指標與試驗方法見表2。表2水污染源在線監測儀器零點漂移、量程漂移、重復性和平均無故障連續運行時間性能指標儀器類型項目性能指標試驗方法化學需氧量（CODCr）在線自動監測儀重復性±10%HBC6-2001，第8.4.1條零點漂移±5mg/LHBC6-2001，第8.4.2條量程漂