上海市水污染源在线监测设备和安装技术规范（试行）

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 （发布稿） 2006-11-22发布 2006-11-22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检测项目和设备主要技术指标 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的监督管理，实施污染物排放总量控制的许可证制度，规范水污染源在线监测设备和安装，特制订本规范。 本规范规定了水污染源在线监测系统的检测项目、相关检测设备的主要技术指标、设备安装的条件和技术要求。 安装在固定污染源上的水污染源在线监测系统的技术性能须达到或高于本规范要求。所有设备须技术先进，稳定可靠，具有相应的产品认可证书，保证监测数据准确可靠。 随着技术的进步和发展，以及对水污染源排放监督管理要求的深入，本规范将根据需要进行修订。 本规范为首次发布。 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。 本规范为首次发布，自2006年11月22日起试行。 当本规范与国家新颁布的相关标准或规范有冲突时，以国家颁布的标准或规范为准。 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　本技术规范规定了水污染源在线监测系统的检测项目、设备主要技术指标、设备安装条件和技术要求。 1.2　本技术规范适用于水污染源在线监测系统监测固定污染源排水中的化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、pH值、氨氮、温度、流量等参数的测定。 2　规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 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 HJ/T 104-2003 总有机碳(TOC)水质自动分析仪技术要求 HJ/T 191-2005 紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪技术要求 HJ/T 96-2003 pH水质自动分析仪技术要求 HJ/T 101-2003 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)测量的重铬酸钾法 在强酸并加热条件下，用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时，还原性物质所消耗的氧化剂的量，以氧的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的有机成分转化成CO2并进行检测，用以确定污水的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，水中有机物的浓度与紫外吸光度有很好的相关性，根据光吸收系数(SAC)，得到水中有机物浓度。在水质监测中光吸收系数与CODCr或高锰酸盐指数具有相关性时，可将光吸收系数折算成CODCr或高锰酸盐指数。 3.4　 pH值测量的玻璃电极法 污水pH测定的一种方法，该方法采用玻璃电极作为指示电极，甘汞电极或银电极作为参比电极，测量以获得污水的pH值。 3.5　 氨氮气敏电极法和比色法 采用氨气敏复合电极，在碱性条件下，水中氨气通过电极膜后对电极内液体pH值的变化进行测量，以标准电流信号输出。 比色法是在污水水样中加入能与氨离子产生显色反应的化学试剂利用分光光度计分析得出氨氮浓度的方法。 3.6　 数据采集传输仪 采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及与上位机数据通讯传输功能的单片机、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的各类污水流量的设备，采用超声波发射波和反射波的时间差测量标准化计量堰、槽内的水位，通过变送器用ISO流量标准计算法换算成流量。 3.8　 电磁流量计 利用法拉第电磁感应定律制成的一种测量导电液体体积流量的仪表。 3.9　 水质自动采样器 一种污水取样装置，具有智能控制器、采样泵、采样瓶和分样转臂，可以设定程序按照时间、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的总运行时间(h)与发生故障次数(次)的比值，以“MTBF”表示，单位为：h/次。 4　检测项目和设备主要技术指标 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的方法，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 20～2000mg/L，可扩充。 4.1.4　性能要求 4.1.4.1　当采用HBC6-2001第8条试验时，化学需氧量在线自动分析仪器的性能必须满足表1的技术要求。 表1　化学需氧量(CODCr)在线监测仪的性能指标 项目 性能 重复性误差 ± 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)以低浓度标样替代实际水样进行试验 ±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　其他功能要求 具有时间设定、校对、显示功能。 具有自动零点、量程校正功能。 具有测试数据显示、存储和输出功能。 意外断电且再度上电时，能自动排出系统内残存的试样、试剂等，并自动清洗，自动复位到重新开始测定的状态。 具有故障报警、显示和诊断功能，并具有自动保护功能，并且能够将故障报警信号输出到远程控制网。 具有限值报警和报警信号输出功能。 具有接收远程控制网的外部触发命令，启动分析等操作的功能。 4.1.5　仪器构造 有关仪器构造的要求见 HBC6-2001 第7条。 4.1.6　通讯协议 支持RS-232、RS-485协议，具体要求按照《上海市水污染源在线监测系统通信规范》规定。 4.1.7　相关的认证要求 4.1.7.1　具有中华人民共和国计量器具型式批准证书，通过环境监测专用仪器适用性检测。 4.1.7.2　具有中国环境保护产业协会颁发的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 104-2003 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　当采用 HJ/T 104-2003第9条试验，总有机碳(TOC)在线监测仪的性能必须满足表2的技术要求。 表2　总有机碳(TOC)在线监测仪的性能指标 项目 性能 重复性误差 ± 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 (以标样代替) ±15% (10≤TOC＜20) ±10% (TOC≥20) 电压稳定性 ± 5% 绝缘阻抗 20MΩ以上 4.2.5.2　其他功能要求 具有将TOC数据自动换算成CODCr，并显示和输出数据的功能。 其他功能要求同本规范4.1.4.2。 4.2.6　仪器构造 有关仪器构造的要求见 HJ/T 104-2003 第8条。 4.2.7　通讯协议 同本规范4.1.6。 4.2.8　相关的认证要求 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 191-2005 第3.2条。 若将紫外(UV)吸收分光光度法的监测结果转换为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 标准溶液浓度与换算成1m光程的吸光度呈线性的范围。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　当采用HJ/T 191-2005 第7条试验，UV仪的性能必须满足表3的技术要求。 表3　紫外(UV)吸收水质自动在线监测仪的性能指标 项目 性能 重复性误差 量程的± 2%以内 零点漂移 量程的± 2%以内 量程漂移 量程的± 4%以内 直线性 量程的± 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 量程的± 2%以内 绝缘阻抗 2MΩ以上 4.3.4.2　其他功能要求 同本规范4.1.4.2。 4.3.5　仪器构造 有关仪器构造的要求见 HJ/T 191-2005 第6条。 4.3.6　通讯协议 同本规范4.1.6。 4.3.7　相关的认证要求 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的电位差。变送器将测量的电位差值转换并经过温度补偿，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℃)。 安装方式 插入式。 4.4.4　性能要求 4.4.4.1　当采用 HJ/T 96-2003 第8条试验，pH自动分析仪的性能必须满足表4的技术要求。 表4　pH自动分析仪的性能指标 项目 性能 重复性 ± 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 温度补偿精度 ± 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 指示值的变动在± 0.1pH 以内 绝缘阻抗 5MΩ以上 4.4.4.2　其他功能要求 同本规范4.1.4.2。 4.4.5　仪器构造 有关仪器构造的要求见 HJ/T 96-2003 第7条。 4.4.6　通讯协议 同本规范4.1.6。 4.4.7　相关的认证要求 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：采用氨气敏复合电极，在碱性条件下，水中氨气通过电极膜后对电极内液体PH值的变化进行测量，以标准电流信号输出。 比色法：在水样中加入能与氨离子产生显色反应的化学试剂，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　当采用HJ/T 101-2003 第8项试验，氨氮水质自动分析仪的性能必须满足表5的技术要求。 表5　氨氮水质自动分析仪的性能指标 项目 性能 电极法 光度法 重复性误差 ± 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% 温度补偿精度 ± 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　其他功能要求 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　相关的认证要求 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　安装方式 插入式。 4.6.5　基本功能要求 具有时间设定、校对、显示功能。 具有断电保护和来电自动恢复功能。 具有故障报警、显示和诊断功能，并具有自动保护功能，并且能够将故障报警信号输出到远程控制网。 具有限值报警和报警信号输出功能。 4.6.6　通讯协议 同本规范4.1.6。 4.6.7　相关的认证要求 具有中华人民共和国计量器具型式批准证书。 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的时间差测量标准化计量堰、槽内的水位，通过变送器用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　相关的认证要求 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 与管道连接，根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　相关的认证要求 同本规范4.1.7.1。 4.9　水质自动采样器 4.9.1　采样方式：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　采样量重复性：±5ml，或一次调整平均容积的±5%。 4.9.7　基本功能要求 具备采样管空气反吹及采样前预置换功能。 控制器自诊断功能：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的功能。 具备泵管更换指示报警功能，具有样品低温保存功能。 4.9.8　相关的认证要求 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、水量等参数的自动采集、数据处理、存储、通讯为一体的设备，是污水在线监测系统中的关键设备。通讯采用无线方式。 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　数据存储 容量不少于32MB。 存储单元可以在需要时方便取出并在通用的计算机中读取。 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／24小时。 4.10.11　通信波特率 300/600/1200/2400/4800/9600/19200 bps ,可用软件调节设置。 4.10.12　人机界面 优于或达到以下要求： 10英寸及以上彩色平板显示器(非CRT)。 89键标准键盘。 数据存储：容量不少于32MB。 存储单元可以在需要时方便取出并在通用的计算机中读取。 4.10.13　仪器总体平均无故障时间(MTBF)：不小于17000小时。 4.10.14　基本功能要求 4.10.14.1　实时采集在线监测仪表的输出数据。 4.10.14.2　对采集的数据进行处理、存储、显示，适合模拟信号、数字信号等多种方式输入方式，兼容多种通讯协议。 4.10.14.3　具有数据处理参数远程设置功能，例如：远程设定或修改采样数据的上下限、监测参数报警值的上下限、运行时间、短信息报警中文地址、短信息服务中心号﹑短信报警手机号码、短信报警手机个数、允许或禁止报警等。 4.10.14.4　具有数据打包和远程通讯功能。 4.10.14.5　具有多种远程通讯方式。例如：定时通讯方式、随机通讯方式、实时通讯方式、直接通讯方式、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能。 4.10.14.8　可进行远程遥控，启动现场在线监测仪和自动采样器按照需要进行工作。 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，具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状况，当在线监测仪器出现故障时，重启在线仪器，重启失效时采用短信息报告在线监测仪器出现故障。 4.10.14.13　当水质参数超标时，在发出短信息报警的同时启动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　排污口的设置要求应满足《上海市污水排放口设置技术规范（试行）》的规定。 5.1.2　排污口的采样点可以设置水质自动采样器。 5.2　监测用房 5.2.1　监测用房面积不小于7m2。监测用房与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，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。 5.2.3　监测用房内有安全合格的配电设备，应能提供足够的电力负荷，不小于5kW。电压稳定性达不到站房内相关检测设备的要求时，应配置稳压电源。 5.2.4　监测用房内应有合格的上、下水设施。 5.2.5　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。 5.2.6　监测用房的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　采样系统应保证采集有代表性的水样，并保证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存。 5.3.2　采样系统应尽量设在流路的中央部，采水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。采样取水位置应在排污口采样断面的中心。当一般水深大于1m 时，应在表层下1/4 深度处采样；水深小于或等于1m 时，在水深的1/2 处采样,并应设置成可随水面的涨落而上下移动的形式。应同时设置人工采样口和供自动采样器采样的采样口，以便做比对试验，保证数据的正确性。 5.3.3　采样系统的构造必须保障在0℃以下可以工作并不至被损坏，有必要的防冻和防腐设施。采样取水管材料应对所监测项目没有干扰，并且耐腐蚀。取水管应能保证监测仪所需的流量，采样管路应采用优质的硬质PVC或PPR管材，严禁使用软管做采样管。 5.3.4　采样系统的管路设计必须具有自动清洗功能。 5.3.5　采样泵应根据采样流量，采样系统的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，并且使用寿命长，易维护。采样系统的安装应便于采样泵的安置及维护。 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防止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，并有必要的防震措施，保证设备安装牢固稳定。在仪器周围应留有足够的空间，以方便仪器的维护。 5.4.2　现场监测仪到数据采集器的电缆连接应可靠稳定，信号传输距离应尽可能缩短，以减少信号损失。 5.4.3　各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固的铁轨(或铝轨)上，并在电缆和管路上，以及电缆和管路的两端作上明显的标识。 5.4.4　安装高温加热装置的现场监测仪，必须避开可燃物和严禁烟火的场所。 5.4.5　现场监测仪工作所必需的高压气体钢瓶，必须稳固固定在监测用房的墙上，防止钢瓶跌倒。