污染源在线监测项目技术方案教学内容.doc
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1、污染源在线监测项目技术方案精品文档目 录第一章 工程项目概述21.1 项目总体描述及工程内容21.2 参考规范及标准21.3 在线监测系统技术要求2第二章 系统方案设计52.1 系统总体描述52.2 系统主要功能62.3 系统的特点62.4 现场施工结构简图62.5 采水、配水单元说明72.6 工程土建要求及系统组成7第三章 在线监测仪及辅助设备123.1 CODmax铬法COD测定仪123.2 Amtax Compact氨氮分析仪173.3 U53超声波流量计193.4 外接采样系统223.5 无线数据采集与传输系统23第四章 在线监测仪器的安装和调试264.1 任务264.2 在线仪器的安
2、装26第五章 在线监测仪器的安装和调试335.1 济南市重点污染源在线监测项目345.2 上海市重点污染源在线监测项目355.3 广州市九大污水处理厂进出水口水质在线监测项目365.4 广州市重点污染源项目375.5 佛山市重点污染源在线监测项目385.6 辽宁省抚顺市重点污染源在线监测项目29第一章 工程项目简介1.1 项目总体描述及工程内容依据国家对污染源的整治要求,为贯彻相关法规,促进污水处理的建设和管理,加强污水处理点污染物的排放控制和污水资源化利用,保障人体健康,维护良好的生态环境,对相关污水处理点进行监控。1.2 污染源监测的主要参数和参考规范及标准1.21 主要测量参数:(1)
3、COD-化学需氧量:;(2) 氨氮:;(3) 流量:流量反映的是在一定的时间内企业或工厂对环境排放的污水量。国家环保部门对污水的排放量有严格的控制,目前有很多企业已经对污水进行了深度处理,实现了污水的零排放。1.22 参考的规范和标准: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GBll914-89 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法HJ/T96-2003 pH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GBl28928-1996 污水综合排放标准HJ/T12-1996 环境保护仪器分类
4、与命名GB50093-2002 自动化仪表工程施工及验收规范GB8566-88 计算机软件开发规范GB8567-88 计算机软件产品开发文件编制指南1.3 在线监测系统技术要求1.3.1基本性能a 仪器有制造计量器具CMC标志(进口仪器取得我国质量技术监督部门的计量器具型式批准证书)和产品铭牌,铭牌上标有仪器名称、型号、生产单位、出厂编号、制造日期。b 仪器均经有关部门或质量监督检验中心检验认可。c 结构合理,机箱外壳表面及装饰无裂纹、变形、划痕、污浊、毛刺等现象,表面涂层均匀,无腐蚀、生锈、脱落及磨损现象。产品组装坚固、零部件坚固无松动。按键、开关门锁等配合适度,控制灵活可靠。d 在正常运行
5、状态下,可平稳工作,无安全危险。e 各部件不易产生机械、电路故障、构造无安全危险。f 具有不因水的浸湿,结露等而影响自动分析仪运行的性能。g 加热器等发热结合部分,具有不因加热而发生变形及机能改变的性能。h 便于维护、检查作业,无安全危险。i 显示器无污点、损伤。显示部分的字符笔画高度均匀、清晰,无暗角、黑斑、彩虹、气泡、暗显示、隐划、不显示、闪烁等现象,能用显示屏提示进行全程序操作,说明功能的文字、符号和标志端正并符合国家标准规定。g 仪器外壳或外罩耐腐蚀、密封性能良好、防尘、防雨。k 试样、试剂导入管部分采用优质的硬质PVC或PPR管材,具有很强的防腐能力,对水质没有影响。有完整密闭的采样
6、系统,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。l 计量器具为防腐蚀的材料构造,并能准确计量。反应器为防腐蚀的材料构造,易于清洗。1.3.2 环境条件仪器设备在以下环境中能正常工作a环境温度:045;b相对湿度:90%;c大气压 :86106 kPa;d电压:AC220V10%,频率50Hz1%Hz;e 废水水温:095;f废水介质:pH 014。1.3.3 安全要求a 仪器电源引入线与机壳之间的绝缘电阻不小于10M。b 仪器设有漏电保护装置,防止人身触电。仪器还设有过载保护装置,防止仪器意外烧毁。1.3.4 校准仪器能用手动和/或自动方法进行零点漂移和
7、量程漂移校准,并具有远程校准功能。1.3.5 净化仪器具有防止废水取样头及其输送管路、电化学分析探头被废水污染的净化系统;净化系统能克服废水腐蚀性、悬浮物的沉积堵塞作用,保持光度法的光学比色皿/镜头清洁,分析不会因比色皿/镜头不洁带来重大误差。1.3.6 数据采集、处理、通讯仪器具有记录、存储、显示、数据处理、数据输出、打印、故障报警、安全管理和数据、图文传输功能。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、图表以及实时动态显示污染物排放数据和相关参数。仪器设置RS232、RS422、RS485 或其它总线方式中任一种通讯接口,提供网络接入功能,向监控中心实时传输现场原始数据和
8、图表,经中心对数据进行质量控制后接入相应共享数据库,并随时接受数据查询。定时发送时钟命令并校准时钟。1.3.7 在线监测系统应急要求a 连续排放监测系统所有的设备均要有自动化的应急保护, 如果因排放源故障或供电造成测试中断,在排放源供电恢复后,能自动重新开始运行。B 连续排放监测系统必须有现场采样和分析的实时监视闭路系统,并能满足招标文件的应急保护要求。第二章 系统方案设计2.1 系统总体描述污染源水质在线监控系统工程是一套以在线自动分析仪为核心,运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通信网络所组成的一个综合性的自动监测系统工程。污水自动监测系统
9、是一个把多项监测指标的分析仪表组合在一起,从采样、分析到记录、整理数据(包括远程数据)、中心遥控组成的系统,结合相应的监控及分析软件,实现实时在线自动监测,满足运行可靠稳定,维护量少的要求,并可实现无人值守。系统主要包括水样采集及控制、水质分析仪监测分析、数据的采集、信息传输、数据处理等几部分组成。整体布局如下图所示:水样采集的相应管路、阀门及辅助继电器等构成水样采集及控制单元,实现监测分析的水样采集及相应的预处理;自动监测仪器、传感器及标准通讯控制等构成监测分析单元;现场级的数据终端、水样预处理系统、通讯系统等组成数据采集控制及信息传输单元;计算机监测应用软件可现场、远程对系统的运行进行监测
10、并提供信号;辅助系统包括取水/配水系统、过滤系统、清洗单元、配电单元等辅助设备。2.2 系统主要功能污水自动监测系统具有以下功能:连续、及时、准确的监测目标排放水的水质及其变化状况和流量;数据异常值自动报警功能;定期自动反清洗、远程时钟设置功能;双向指令数据传输功能;水质连续采样和管道自动清洗过滤功能;水样采集通道预留以便扩展;现场可显示测量参数;现场数据可通过用户指令,将水质数据自动存贮,供上位机通讯及查询;具有可扩展及预留数据采集通道;具有停电保护及来电自动恢复功能。2.3 系统的主要特点本系统所遵循的原则是:先进性、可靠性、适用性、扩展性、开放性、数字化、智能化、人性化;系统所选的所有分
11、析仪表均出自国内外著名公司的产品,有良好的系统可操作性和可扩展性;辅助系统所需的仪器仪表设备均选用国内外成熟的产品;现场数据终端采用开放的嵌入式系统,除系统要求的数据传输方式外,同时只需增加相应的数传设备,无需增加任何其它硬件设备;中心站应用软件采用先进的结构体系,终端用户通过操作,数据采集传输、报表分析图形化,水质公报可自动生成,应用工具组态化,开放的动态工具方便用户自行维护,具有很好的异构兼容性和扩展性;2.4 现场施工结构简图图-1:在线监测现场布置图图-2:在线监测仪器现场连接图2.5 采水、配水单元说明污水自动监测系统采样系统采用单路单泵水样进水管路,并由电磁阀切换采样工作。水样通过
12、过滤装置、自吸泵送到自动监测仪器进行测量,通过电磁阀、手动阀调节进水流量及压力。自吸泵入口处加装过滤装置,过滤水中的泥沙等附属物,并可利用采样回水对采水管路进行自动冲洗。保证取水口不淤积、防堵塞、防冻结、防冰凌。采样管中能保证有仪器和后续仪器的总需水量的需求。在取水管道上设有清洗水入口,可以由PLC控制自来水进行自动反冲洗。2.6 工程土建要求及系统组成2.6.1污水排放口明渠改造污水排放口已设计为明渠,并要求规范安装标准的计量堰槽。根据去现场勘察的结果,建议选用三角堰槽或者巴楔尔堰槽,堰槽底部应定期清淤,避免计量误差。流量计的传感器安装在计量暗渠内,为了便于仪器仪表维护,排口应加装安全阶梯或
13、扶梯,周围留有4平方米作业场地,并加装护栏,设置防跌落警示牌。监测站房与排口距离小于15米,COD、氨氮监测仪通过管线直接从排口取样。流量计一次表通过传输电缆和室内二次表连接。计量明渠至监测站房之间需敷设3根管线。其中2根20 PVC管或不锈钢管为COD仪、氨氮分析仪采样上下水管,管线需电伴热并用保温材料包裹。另1根25 PVC管为流量计的信号线护管,穿好铁丝,可与不锈钢管一并架设。改造后的污水排放口的现场示意图如下:2.6.2 监测站房建设要求监测站房应建在总排口附近或把现有排污井包在仪器室内。目前这482家企业排污口因为分散在山西省下属的11个地市,下图是某企业污水处理站污水在线监控系统已
14、经建成的监测站房,面积约15-20m2左右,站房材料为彩色夹心板;室内安装COD等在线监测仪器。见下图:4m3m2.6m图2.1 站房外部示意图根据现场配置图2.2 站房内部示意图2.6.3 站房室内要求室内环境满足仪器仪表环境要求,配备照明、供暖、空调、防盗等辅助设备,站房远离强电磁干扰、避开强振动和高湿场所等。要求防雷击,温、湿度适宜,便于仪表的正常运行及维护。环境温度:535;环境湿度应该85%为满足仪器对工作环境的要求,需对房间进行装修并添加一些设备。具体内容:1、内墙面刷漆;2、地面贴普通防滑瓷砖,3、一台冷暖分体式空调和一台排气扇,4、供电设备:配电箱、插座、照明等, 5、室内应设
15、有上下水及洗手池。6、室内应设置工作桌、椅.。2.6.4 站房系统配电污水在线自动监测系统用电器有:在线监测仪器、数据采集器、冷暖空调、排风扇、照明等设备。电源设计按照仪器用电、动力用电、室内用电分开的原则进行设计。考虑到今后还需配置其他仪器,配电容量应适当增大。配电要求:电压:交流380V;三相五线制; 容量10KW; 电流:2.5A; 插座:3相(交流220V、10A) 安全接地。现场做人工接地,接地体及引出线施工方法参考国家相关要求及资料,接地线引至站房内配电箱附近,要求接地电阻R10。站房设置总配电箱,箱中有电表及空气总开关。在总配电箱处重复接地,确保零、地线分开,期间相位差为零;电源
16、应采取防雷措施。同时配电箱内预留三相和两相接线端子备用。电源动力线和通讯线、信号线应相互屏蔽,以免产生电磁干扰。2.6.5 系统的组成配置:流量计、COD、氨氮、PH等;污水排水管最好采用不破管流量计;需设计压力流的采样方式,使得自动监测仪器能够取到水样;如图2.3所示,根据要求整个系统可划分为流量计量、采样、自动分析仪器、数据采集、数据通讯等五个子系统。采样系统负责把被测样从监测排口取至监测站房内,供分析仪表分析使用,采样系统主要保证分析仪器所分析样品的有效性;在线分析仪器完成水样中污染物成分浓度的测量;数据采集与控制系统主要完成监测数据的采集、预处理、传输和存储;通讯方式采用无线数据传输系
17、统,形成污水监控系统专用数据传输通道。另外和山西省环保局的联网通过GPRS无线数据采集器和当地环保局联网。通讯系统负责完成数据的传输、存储、报警、察看报表等;数据管理系统功能是完成监测数据的统计、存储、备份、数据导出等,使环保局系统的局域网上的每一台PC机都可以浏览到数据。第三章、 在线监测仪及辅助设备3.1 COD在线自动监测仪选型仪器:CODmax型CODcr在线监测仪制造厂家:美国哈希公司/上海世禄仪器有限公司。3.1.1 仪器概述化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,CODcr)是指在一定条件下水体被强氧化剂重铬酸钾氧化的还原性物质所消耗重铬酸钾相对应的氧的质量浓度
18、,以氧的mg/L来表示。化学需氧量反映水体受还原性物质污染的程度。水中还原性物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很普遍的,因此化学需氧量也是有机物相对含量的重要指标之一。3.1.2 COD采样单元组成a. 采样泵:潜水泵/自吸泵b. 管路:PVC管c. 电气控制系统:控制水泵间断采样及远程控制d. 电缆:潜水泵/自吸泵及仪器供电3.1.3 现场安装条件说明a) 选择合适的取样点,以利于采样泵能正常工作。b) 合理敷设采样管路进样管与回水管内的水样在采样泵工作时必须保持循环状态,所以在敷设管路时应充分考虑进水、回水的位置。溢流管路内的水样必须为无压排放,且管内水路要保持通
19、畅。c) 在选定的安装墙面上按指定尺寸开孔3.1.4 COD测量单元CODmax在线自动监测仪(美国HACH公司)CODmax,经典重铬酸钾氧化与全新测试技术的有机统一!3.1.5 分析方法及原理采用重铬酸钾法的基本原理,在消解后用光度法测量其吸光度,通过吸光度与水样COD值的线性关系进行分析测定。3.1.6 特点和优点a 仪器应采用先进的活塞泵取样技术、精确的光学定量系统。b 具有自动和手动方法进行校准。c 具有远程控制,通过中心机反控仪器,实现远程校准、启动/停止测试、自d 动清洗、查看数据、修改参数功能。e 具有自我故障诊断、异常值自动报警、试剂液位报警功能。f 具有运行状态反馈功能,随
20、时反映仪器的运行状态。g 具有自动清洗功能及水样自动过滤装置。h 具有双向数据及信号传输功能。I 具有历史测试数据存储并能在仪器屏幕图表显示、断电保护和来电后自动恢复功能。j 具有时间设置功能,可根据需要任意设定测试相应时间。k 具有内部泄露自我监测功能,具备保护操作人员安全的防护面板。在线监测仪器除具有模拟量输出外,还应有数字量I/O接口输出和标准串行接口(RS232或RS485串行接口),可以通过该接口对仪器进行软件升级以满足市环保局监督管理的扩展需求。3.1.7 技术规格测量方法:重铬酸钾高温消解,比色测定测试量程:0 5,000mg/l检测下限:8mg/l准 确 度:100mg/l:1
21、0%读数;100mg/l: 6mg/l重 现 性:100mg/l:5%读数;100mg/l: 5mg/l试剂消耗:约1个月(试剂和标准液)自我监测:自我检测泄露;仪器状态自我诊断模拟输出:2路0/4 20mA模拟输出继电器控制:2路24V 1A继电器高低点控制服务接口:RS232可选配BUS:MODBUS RS485,Profibus DP显 示:大屏幕LCD图表显示,240128数据存储:2,000组消解温度:175工作温度:+5+40电 源:230V AC 10%/50 60Hz功 耗:约100VA尺 寸:550mm810mm390mm重 量:约22Kg(未接药剂)3.1.8 对于COD所
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