上海市水污染源在线监测设备和安装技术规范试行上海环模板.doc

上海市水污染源在线监测
设备和安装技术规范（试行）

Technical specifications for wastewater on-line monitoring
equipments and installation in Shanghai
（公布稿）

上海市环境保护局 公布

-11-22公布 -11-22试行

目 次
前 言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4检测项目和设备关键技术指标 2
5安装技术要求 8

前 言
为了加强对上海市水污染源排放监督管理，实施污染物排放总量控制许可证制度，规范水污染源在线监测设备和安装，特制订本规范。
本规范要求了水污染源在线监测系统检测项目、相关检测设备关键技术指标、设备安装条件和技术要求。
安装在固定污染源上水污染源在线监测系统技术性能须达成或高于本规范要求。全部设备须技术优异，稳定可靠，含有对应产品认可证书，确保监测数据正确可靠。
伴随技术进步和发展，和对水污染源排放监督管理要求深入，本规范将依据需要进行修订。
本规范为首次公布。
本规范由上海市环境保护局提出并归口。
本规范由上海市环境监测中心负责起草。
本规范由上海市环境保护局负责解释。
本规范为首次公布，自11月22日起试行。
当本规范和国家新颁布相关标准或规范有冲突时，以国家颁布标准或规范为准。

上海市水污染源在线监测设备和安装技术规范（试行）
1　 范围
1.1　 本技术规范要求了水污染源在线监测系统检测项目、设备关键技术指标、设备安装条件和技术要求。
1.2　 本技术规范适适用于水污染源在线监测系统监测固定污染源排水中化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、pH值、氨氮、温度、流量等参数测定。
2　 规范性引用文件
下列文件中条款经过本标准引用而成为本标准条款。
HBC6- 化学需氧量(CODCr)在线监测仪器环境保护产品认定技术要求
HJ/T 104- 总有机碳(TOC)水质自动分析仪技术要求
HJ/T 191- 紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪技术要求
HJ/T 96- pH水质自动分析仪技术要求
HJ/T 101- 氨氮水质自动分析仪技术要求
HJ/T 15-1996 超声波明渠污水流量计
JB/T 9248-1999 电磁流量计
ZBY 120-83 工业自动化仪表工作条件 温度、湿度和大气压力
当上述规范性引用文件被修订或重订时，应使用其最新版本。
3　 术语和定义
3.1　
化学需氧量(COD)测量重铬酸钾法
在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时，还原性物质所消耗氧化剂量，以氧mg/L来表示。
3.2　
总有机碳(TOC)燃烧法
利用催化燃烧方法将污水中有机成份转化成CO2并进行检测，用以确定污水TOC浓度。
3.3　
紫外(UV)吸收分光光度法
利用紫外吸收光谱对水中有机污染物浓度进行测定，在一定条件下，水中有机物浓度和紫外吸光度有很好相关性，依据光吸收系数(SAC)，得到水中有机物浓度。在水质监测中光吸收系数和CODCr或高锰酸盐指数含有相关性时，可将光吸收系数折算成CODCr或高锰酸盐指数。
3.4　
pH值测量玻璃电极法
污水pH测定一个方法，该方法采取玻璃电极作为指示电极，甘汞电极或银电极作为参比电极，测量以取得污水pH值。
3.5　
氨氮气敏电极法和比色法
采取氨气敏复合电极，在碱性条件下，水中氨气经过电极膜后对电极内液体pH值改变进行测量，以标准电流信号输出。
比色法是在污水水样中加入能和氨离子产生显色反应化学试剂利用分光光度计分析得出氨氮浓度方法。
3.6　
数据采集传输仪
采集多种类型监控仪器仪表数据、完成数据存放及和上位机数据通讯传输功效单片机、工控机、嵌入式计算机或可编程控制器等。
3.7　
超声波明渠污水流量计
用于测量明渠出流及不充满管道各类污水流量设备，采取超声波发射波和反射波时间差测量标准化计量堰、槽内水位，经过变送器用ISO流量标准计算法换算成流量。
3.8　
电磁流量计
利使用方法拉第电磁感应定律制成一个测量导电液体体积流量仪表。
3.9　
水质自动采样器
一个污水取样装置，含有智能控制器、采样泵、采样瓶和分样转臂，能够设定程序根据时间、流量或外部触发命令采集单独或复合样品。
3.10　
平均无故障连续运行时间
指自动分析仪在校验期间总运行时间(h)和发生故障次数(次)比值，以“MTBF”表示，单位为：h/次。
4　 检测项目和设备关键技术指标
4.1　 化学需氧量(CODCr)在线监测仪
4.1.1　 方法原理
在酸性条件下，将水样中有机物和无机还原性物质被重铬酸钾氧化方法，检测方法有光度法、化学滴定法、库仑滴定法等。
4.1.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.1.3　 测定范围
20～mg/L，可扩充。
4.1.4　 性能要求
4.1.4.1　 当采取HBC6-第8条试验时，化学需氧量在线自动分析仪器性能必需满足表1技术要求。

表1　 化学需氧量(CODCr)在线监测仪性能指标
项目
性能
反复性误差
± 10%
零点漂移
± 5mg/L
量程漂移
± 10%
直线性
± 5%
MTBF
≥360 h/次
项目
性能
邻苯二甲酸氢钾试验
± 10% (测量误差)
实际水样比对试验
±15%(CODCr＜30)以低浓度标样替换实际水样进行试验
±30%(30mg/L≤CODCr<60mg/L)
±20%(60 mg/L≤CODCr<80 mg/L)
±15% (CODCr≥80 mg/L)
电压稳定性
±10%
绝缘阻抗
20MΩ以上
耐电压
无异常现象(电弧和击穿等)
4.1.4.2　 其它功效要求
含有时间设定、校对、显示功效。
含有自动零点、量程校正功效。
含有测试数据显示、存放和输出功效。
意外断电且再度上电时，能自动排出系统内残余试样、试剂等，并自动清洗，自动复位到重新开始测定状态。
含有故障报警、显示和诊疗功效，并含有自动保护功效，而且能够将故障报警信号输出到远程控制网。
含有限值报警和报警信号输出功效。
含有接收远程控制网外部触发命令，开启分析等操作功效。
4.1.5　 仪器结构
相关仪器结构要求见 HBC6- 第7条。
4.1.6　 通讯协议
支持RS-232、RS-485协议，具体要求根据《上海市水污染源在线监测系统通信规范》要求。
4.1.7　 相关认证要求
4.1.7.1　 含有中国计量器具型式同意证书，经过环境监测专用仪器适用性检测。
4.1.7.2　 含有中国环境保护产业协会颁发环境保护产品认定证书。
4.2　 总有机碳(TOC)在线监测仪
4.2.1　 方法原理
见 HJ/T 104- 第4条。
4.2.2　 检测方法
非分散红外吸收法。
4.2.3　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.2.4　 测定范围
2～1000mg/L，可扩充。
4.2.5　 性能要求
4.2.5.1　 当采取 HJ/T 104-第9条试验，总有机碳(TOC)在线监测仪性能必需满足表2技术要求。
表2　 总有机碳(TOC)在线监测仪性能指标
项目
性能
反复性误差
± 5%
零点漂移
± 5%
量程漂移
± 5%
直线性
± 5%
响应时间(T90)
间歇式：5min 以内
连续式：15min 以内
MTBF
≥720 h/次
实际水样比对试验
TOC＜10 (以标样替换)
±15% (10≤TOC＜20)
±10% (TOC≥20)
电压稳定性
± 5%
绝缘阻抗
20MΩ以上
4.2.5.2　 其它功效要求
含有将TOC数据自动换算成CODCr，并显示和输出数据功效。
其它功效要求同本规范4.1.4.2。
4.2.6　 仪器结构
相关仪器结构要求见 HJ/T 104- 第8条。
4.2.7　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.2.8　 相关认证要求
同本规范4.1.7。
4.3　 紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪
4.3.1　 方法原理
见 HJ/T 191- 第3.2条。
若将紫外(UV)吸收分光光度法监测结果转换为COD/TOC时，其转换结果只能作为参考依据。
4.3.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.3.3　 测定范围
标准溶液浓度和换算成1m光程吸光度呈线性范围。最小测定范围为0～20m-1，最高测定范围可达0～250m-1或更高。
4.3.4　 性能要求
4.3.4.1　 当采取HJ/T 191- 第7条试验，UV仪性能必需满足表3技术要求。
表3　 紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪性能指标
项目
性能
反复性误差
量程± 2%以内
零点漂移
量程± 2%以内
量程漂移
量程± 4%以内
直线性
量程± 5%以内
MTBF
≥720 h/次
邻苯二甲酸氢钾试验
± 5% (测量误差)
电压稳定性
量程± 2%以内
绝缘阻抗
2MΩ以上
4.3.4.2　 其它功效要求
同本规范4.1.4.2。
4.3.5　 仪器结构
相关仪器结构要求见 HJ/T 191- 第6条。
4.3.6　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.3.7　 相关认证要求
同本规范4.1.7。
4.4　 pH在线监测仪
4.4.1　 方法原理
玻璃电极法：以玻璃电极为测量电极，银电极或饱和甘汞电极为参比电极，组成复合电极，样品在复合电极上所产生电位差。变送器将测量电位差值转换并经过温度赔偿，转为pH值显示并进行标准输出。
4.4.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.4.3　 测量范围
测量最小范围：pH 2～12 (0～40℃)。
安装方法
插入式。
4.4.4　 性能要求
4.4.4.1　 当采取 HJ/T 96- 第8条试验，pH自动分析仪性能必需满足表4技术要求。
表4　 pH自动分析仪性能指标
项目
性能
反复性
± 0.1pH 以内
漂移(pH=9)
± 0.1pH 以内
漂移(pH=7)
± 0.1pH 以内
漂移(pH=4)
± 0.1pH 以内
响应时间(T90)
0.5min 以内
温度赔偿精度
± 0.1pH 以内
MTBF
≥720 h/次
实际水样比对试验
± 0.5pH 以内
电压稳定性
指示值变动在± 0.1pH 以内
绝缘阻抗
5MΩ以上
4.4.4.2　 其它功效要求
同本规范4.1.4.2。
4.4.5　 仪器结构
相关仪器结构要求见 HJ/T 96- 第7条。
4.4.6　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.4.7　 相关认证要求
同本规范4.1.7。
4.5　 氨氮水质自动分析仪
4.5.1　 方法原理(气敏电极法、比色法)
气敏电极法：采取氨气敏复合电极，在碱性条件下，水中氨气经过电极膜后对电极内液体PH值改变进行测量，以标准电流信号输出。
比色法：在水样中加入能和氨离子产生显色反应化学试剂，利用分光光度计分析得出氨氮浓度。
4.5.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.5.3　 测定范围
测量最小范围：(1)电极法为0.05～100 mg/L；(2)光度法为0.05～50mg/L。
4.5.4　 性能要求
4.5.4.1　 当采取HJ/T 101- 第8项试验，氨氮水质自动分析仪性能必需满足表5技术要求。
表5　 氨氮水质自动分析仪性能指标
项目
性能
电极法
光度法
反复性误差
± 5%
± 10%
零点漂移
± 5%
± 5%
量程漂移
± 5%
± 10%
响应时间(T90)
5min以内
－
直线性
－
± 10%
温度赔偿精度
± 0.1mg/L以内
－
MTBF
≥720 h/次
≥720 h/次
实际水样比对试验
± 10%
± 10%
4.5.4.2　 其它功效要求
同本规范4.1.4.2。
4.5.5　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.5.6　 相关认证要求
同本规范4.1.7。
4.6　 温度在线监测仪
4.6.1　 方法原理
铂电阻或热电偶测量法。
4.6.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.6.3　 测量范围
0-100℃，精度0.1℃。
4.6.4　 安装方法
插入式。
4.6.5　 基础功效要求
含有时间设定、校对、显示功效。
含有断电保护和来电自动恢复功效。
含有故障报警、显示和诊疗功效，并含有自动保护功效，而且能够将故障报警信号输出到远程控制网。
含有限值报警和报警信号输出功效。
4.6.6　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.6.7　 相关认证要求
含有中国计量器具型式同意证书。
4.7　 超声波明渠污水流量计
4.7.1　 方法原理
用超声波发射波和反射波时间差测量标准化计量堰、槽内水位，经过变送器用ISO流量标准计算法换算成流量。
4.7.2　 工作电压和频率
供电电压应符合：AC 220V±22V，频率 50Hz±1Hz；或DC 12V±2V。
4.7.3　 性能要求
性能要求见 HJ/T 15-1996 第3.3条。
4.7.4　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.7.5　 相关认证要求
同本规范4.1.7.1。
4.8　 管道式电磁流量计
4.8.1　 方法原理
和管道连接，依据法拉第电磁感应原理测得流速。
4.8.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.8.3　 性能要求
性能要求见 JB/T 9248-1999 第3.2条、第4条。
4.8.4　 通讯协议
同本规范4.1.6。
4.8.5　 相关认证要求
同本规范4.1.7.1。
4.9　 水质自动采样器
4.9.1　 采样方法：蠕动泵法。
4.9.2　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.9.3　 工作温度：-10～60℃。
4.9.4　 吸水高度：大于5米。
4.9.5　 外壳防护：IP67。
4.9.6　 采样量反复性：±5ml，或一次调整平均容积±5%。
4.9.7　 基础功效要求
含有采样管空气反吹及采样前预置换功效。
控制器自诊疗功效：自动测试RAM 、ROM、 泵、显示面板和分配器。
可按时间、流量、外接信号设置触发采样功效。
含有泵管更换指示报警功效，含有样品低温保留功效。
4.9.8　 相关认证要求
同本规范4.1.7.1。
4.10　 数据采集传输仪
安装在污水排放口现场，集水质、水量等参数自动采集、数据处理、存放、通讯为一体设备，是污水在线监测系统中关键设备。通讯采取无线方法。
4.10.1　 工作电压和频率
工作电压为单相(220±20)V，频率为(50±0.5)Hz。
4.10.2　 工作温度和湿度
0～40℃，0～95%相对湿度(不结露)。
4.10.3　 电池备用
50 毫安时可充电锂电池(可保持不少于30天)或不间断电源(UPS)。
4.10.4　 数据存放
容量不少于32MB。
存放单元能够在需要时方便取出并在通用计算机中读取。
4.10.5　 电流输入，16路。
4 mA～20mA，光隔离。
12bit及以上分辨率。
输入阻抗：约170欧姆。
扫描频率：每秒16通道。
4.10.6　 电压输入 16路。
光电隔离，0伏特～10伏特。
12bit及以上分辨率。
输入阻抗：大于10兆欧姆。
扫描频率: 每秒16通道。
4.10.7　 数字量输入 16路。
4.10.8　 继电器输出 8路。
4.10.9　 通信串行接口： RS-485 二个，RS-232 二个。
4.10.10　 内部时钟
有独立电池供电。
走时误差优于正负0.5秒／二十四小时。
4.10.11　 通信波特率
300/600/1200/2400/4800/9600/19200 bps ,可用软件调整设置。
4.10.12　 人机界面
优于或达成以下要求：
10英寸及以上彩色平板显示器(非CRT)。
89键标准键盘。
数据存放：容量不少于32MB。
存放单元能够在需要时方便取出并在通用计算机中读取。
4.10.13　 仪器总体平均无故障时间(MTBF)：大于17000小时。
4.10.14　 基础功效要求
4.10.14.1　 实时采集在线监测仪表输出数据。
4.10.14.2　 对采集数据进行处理、存放、显示，适合模拟信号、数字信号等多个方法输入方法，兼容多个通讯协议。
4.10.14.3　 含有数据处理参数远程设置功效，比如：远程设定或修改采样数据上下限、监测参数报警值上下限、运行时间、短信息报警汉字地址、短信息服务中心号﹑短信报警手机号码、短信报警手机个数、许可或严禁报警等。
4.10.14.4　 含有数据打包和远程通讯功效。
4.10.14.5　 含有多个远程通讯方法。比如：定时通讯方法、随机通讯方法、实时通讯方法、直接通讯方法、短信报警等。
4.10.14.6　 低功耗和交直流两用。
4.10.14.7　 自检和故障自动恢复功效。
4.10.14.8　 可进行远程遥控，开启现场在线监测仪和自动采样器根据需要进行工作。
4.10.14.9　 流量数据无累计误差采集，模拟信号输入精度<0.1%。
4.10.14.10　 满足恶劣工作环境。
4.10.14.11　 运行稳定，含有断电数据保护性能。
4.10.14.12　 实时监视在线监测仪器工作情况，当在线监测仪器出现故障时，重启在线仪器，重启失效时采取短信息汇报在线监测仪器出现故障。
4.10.14.13　 当水质参数超标时，在发出短信息报警同时开启水质采样器采集超标水样。
5　 安装技术要求
5.1　 企业排污口
5.1.1　 排污口设置要求应满足《上海市污水排放口设置技术规范（试行）》要求。
5.1.2　 排污口采样点能够设置水质自动采样器。
5.2　 监测用房
5.2.1　 监测用房面积大于7m2。监测用房和排污口采样点距离不宜大于50米。监测用房应做到专室专用。
5.2.2　 监测用房内应密闭，安装空调，确保室内清洁，环境温度、相对湿度和大气压等应符合ZBY120-83要求。
5.2.3　 监测用房内有安全合格配电设备，应能提供足够电力负荷，大于5kW。电压稳定性达不到站房内相关检测设备要求时，应配置稳压电源。
5.2.4　 监测用房内应有合格上、下水设施。
5.2.5　 监测用房必需有完善、规范接地装置和避雷方法，防盗和预防人为破坏设施。
5.2.6　 监测用房设置应考虑到不对企业安全生产和环境造成影响。
5.3　 采样取水系统安装要求
5.3.1　 采样系统应确保采集有代表性水样，并确保将水样无变质地输送至监测用房供监测仪器取样分析或采样器采样保留。
5.3.2　 采样系统应尽可能设在流路中央部，采水前端设在下流方向(降低采水部前端堵塞)。测量合流排水时，在合流后充足混合场所采水。采样取水位置应在排污口采样断面中心。当通常水深大于1m 时，应在表层下1/4 深度处采样；水深小于或等于1m 时，在水深1/2 处采样,并应设置成可随水面涨落而上下移动形式。应同时设置人工采样口和供自动采样器采样采样口，方便做比对试验，确保数据正确性。
5.3.3　 采样系统结构必需保障在0℃以下能够工作并不至被损坏，有必需防冻和防腐设施。采样取水管材料应对所监测项目没有干扰，而且耐腐蚀。取水管应能确保监测仪所需流量，采样管路应采取优质硬质PVC或PPR管材，严禁使用软管做采样管。
5.3.4　 采样系统管路设计必需含有自动清洗功效。
5.3.5　 采样泵应依据采样流量，采样系统水头损失及水位差合理选择。取水采样泵应对水质参数没有影响，而且使用寿命长，易维护。采样系统安装应便于采样泵安置及维护。
5.3.6　 采样系统及仪表应设有快速回路(溢流回落)装置。
5.3.7　 采样系统应设有过滤设施以预防杂物和粗颗粒悬浮物损坏采样泵。
5.4　 现场监测仪安装要求
5.4.1　 现场在线监测仪应落地安装，或壁挂式安装，并有必需防震方法，确保设备安装牢靠稳定。在仪器周围应留有足够空间，以方便仪器维护。
5.4.2　 现场监测仪到数据采集器电缆连接应可靠稳定，信号传输距离应尽可能缩短，以降低信号损失。
5.4.3　 多种电缆和管路应加护管辅在地下或空中架设，空中架设电缆应附着在牢靠铁轨(或铝轨)上，并在电缆和管路上，和电缆和管路两端作上显著标识。
5.4.4　 安装高温加热装置现场监测仪，必需避开可燃物和严禁烟火场所。
5.4.5　 现场监测仪工作所必需高压气体钢瓶，必需稳固固定在监测用房墙上，预防钢瓶跌倒。