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北京市《农村地区污水处理设施水量水质实时监控技术导则》(征求意见稿)

时间:2020-10-22 13:18

来源:北京市市场监督管理局

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  北京市地方标准《农村地区污水处理设施水量水质实时监控技术导则》(征求意见稿)于近日公布,本文件规定了农村地区污水处理设施水量、水质实时监控系统的建设、安装、验收及运行维护。本文件适用于农村地区已建、新建、改扩建分散生活污水处理设施水量、水质实时监控系统的设备选型、建设、安装、验收和运行维护。详情如下:

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  前 言

  本文件按照GB/T 1.1的规定起草。

  本文件由北京市水务局提出并归口。

  本文件由北京市水务局组织实施。

  本文件起草单位:北京市排水管理事务中心、北京清流技术股份有限公司、北京市水科学技术研究院。

  本文件主要起草人:

  农村地区污水处理设施水量水质实时监控技术导则

  1 范围

  本文件规定了农村地区污水处理设施水量、水质实时监控系统的建设、安装、验收及运行维护。

  本文件适用于农村地区已建、新建、改扩建分散生活污水处理设施水量、水质实时监控系统的设备选型、建设、安装、验收和运行维护。

  2 规范性引用文件

  下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

  GB/T 4208 外壳防护等级(IP代码)

  GB 4351.1 手提式灭火器 第1部分 性能和结构要求

  GB/T 11822 科学技术档案案卷构成的一般要求

  GB/T 17214.1 工业过程测量和控制装置工作条件 第1部分 气候条件

  GB 50057 建筑物防雷设计规范

  GB 50093 自动化仪表施工验收规范

  GB 50172 电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范

  HJ/T 15 超声波明渠污水流量计

  HJ/T 96 pH水质自动分析仪技术要求

  HJ/T 98 浊度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 102 总氮水质自动分析仪技术要求

  HJ/T 103 总磷水质自动分析仪技术要求

  HJ/T 353 水污染源在线监测系统安装技术规范

  HJ/T 354 水污染源在线监测系统验收技术规范

  HJ/T 367 电磁管道流量计

  HJ/T 372 水质自动采样器技术要求及检测方法

  HJ/T 377 化学需氧量(CODcr)水质在线自动监测仪

  HJ 477 污染源在线自动监控(监测)数据采集传输仪技术要求

  JJG 1033 电磁流量计

  JJF 1048 数据采集系统校准规范

  JJG 004 明渠堰槽流量计计量检定规程

  JJG 631 氨氮自动监测仪

  JJG 1012 化学需氧量(COD)在线自动监测仪检定规程

  JJG 1094 总磷总氮水质在线分析仪检定规程

  SL 537 水工建筑物与堰槽测流规范

  DB11/307 北京市水污染物排放标准

  DB11/1612 农村生活污水处理设施水污染物排放标准

  3 术语与定义

  下列术语和定义适用于本文件。

  3.1 农村地区污水处理设施水量、水质实时监控系统 real-time monitoring system of water flow and water quality of sewage treatment facilities in rural areas

  农村污水处理设施水量、水质在线监测设备及其它重点设备在线监测装置的采集传输系统。

  3.2 在线监测设备 on-line monitoring equipment

  用于监测农村污水处理设施进、出水口水量的流量计和监测出口水质的水质自动分析仪。

  3.3 数据采集传输仪 data acquisition transmission apparatus

  采集各种类型监控仪器仪表的数据、完成数据存储及上位机数据通讯传输功能的单片机、工控机、嵌入式计算机、嵌入式可编程控制器(PLC)或可编程控制器等。

  3.4 采样系统 sampling system

  采样系统是水质监测系统的一个重要组成部分,通常把系统中的信号是脉冲序列形成的离散系统,称为采样系统。采样系统由水质自动采集器和管路组成。

  3.5 水质自动采样器 automatic water sampler

  包括采水单元和配水单元。采水单元由采水泵、采样浮筏和粗隔离栅、水样分配单元、压力流量监控和采水管道等组成;配水单元由预处理装置、自动清洗装置和辅助部分等组成。

  3.6 平均无故障连续运行时间 continuous operation mean time between failures

  自动分析仪在检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 系统组成和要求

  农村地区污水处理设施水量、水质实时监控系统由在线监测设备、信息采集传输仪、监测站房及附属设施组成。

  4.1 在线监测设备

  在线监测设备安装在污水处理设施进、出水口,主要实时采集水量、水质监测数据。应满足的基本要求:

  a)水量监测设备主要监测污水处理设施进、出水口水量;水质监测设备主要监测污水处理设施出水口水质;

  b)水量监测设备监测瞬时流量和累计流量,瞬时流量和累计流量实时在线监测;水质监测设备监测COD、总氮、氨氮、总磷、pH和浊度,pH和浊度实时在线监测,其余指标每2小时监测一次;

  c)具有监测数据显示、存储和输出功能;

  d)对于水质监测设备,意外断电再度上电时,能自动清洗管路,自动复位重新测试的状态;

  e)自行设定报警上、下限制,当超过设定值,具有故障报警、显示和诊断功能;

  f)具有异常报警和断电数据自动保护功能;

  g)具有防止内部数据被改写的功能措施;

  h)水质监测仪器应具备自动标样核查和自动校准功能。

  4.2 信息采集传输仪

  信息数据采集传输仪安装在监测站房内,采集在线监测设备的数据信号,存储水量、水质数据;利用有线/无线网络传输水量、水质数据和其它重点设备状态数据。应满足的基本要求:

  能够实时采集、存储和传输水量、水质在线监测仪器的监测数据、工作参数及运行状态;

  能对存储数据进行分析、统计和检索,可以通过图表进行展示;

  支持有线通讯(ADSL/ISDN/光纤宽带等)或无线通讯(GSM/CDMA/GPRS/3G/4G/5G、无线电台、卫星通讯等);

  具有故障报警、显示和诊断功能,能将故障报警信号输出到远程控制网;

  具有现场和远程设置功能,既能够在采集现场对数据采集设备进行参数设定,也能够接收远程设置命令设定各项工作参数,如:采样数据量程、监测参数报警值的上、下限;

  具有断电数据自动保护功能,数据自动补发和历史数据召唤的功能。

  4.3 监测站房

  监测站房用于承载系统仪器、设备的主体建筑物和外部保障条件。

  4.4 附属设施

  附属设施包括供电设备、空调、照明设备、综合布线、给排水设备、防雷和防火防盗设施等。

  5 设备选型

  5.1 设备通用要求

  5.1.1 外观要求

  外观应满足以下要求:

  外观表面应清洁、无脱漆、无锈蚀,不得有剥皮、生锈、毛刺、划痕、裂纹、变形等现象;

  连接部分应紧固可靠,紧固件应无松动、缺损等现象;

  仪器结构应便于安装、调整、使用和维修,应有防盗设施。

  5.1.2 外壳防护要求

  外壳防护要求应符合GB/T 4208的规定。

  5.1.3 机械环境适应性要求

  在正常包装状态下,所有仪器设备均应能承受运输过程中可能产生的振动、意外冲击、碰撞、跌落等要求。

  5.2 在线监测设备选型与技术参数

  5.2.1 水量监测设备

  5.2.2 水量监测设备选择依据

  水量监测设备按设备安装位置,分为明渠水量监测设备和管道水量监测设备。

  进、出水口为明渠时,水量监测设备采用超声波明渠污水流量计;

  进、出水为管道时,水量监测设备采用电磁管道流量计。

  5.2.3 水量监测设备技术参数要求

  5.2.3.1.1 超声波明渠污水流量计

  超声波明渠污水流量计技术参数应满足以下要求:

  误差

  1)整套仪表误差包括量水堰槽误差,整套仪表的系统误差参照 JJG 004的规定;

  2)超声波明渠污水流量计的计时误差≤5min/30d;

  3)液位测量误差≤3mm,重复性误差≤1mm;流量测量误差≤5%;重复性误差≤1.8%。

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  可靠性 :MTBF≥200d;

  其他

  1)计量检定结论应为合格,计量检定应符合JJG 004的规定;

  4)其他方面应符合HJ/T 15的规定。

  5.2.3.1.2 电磁管道流量计

  电磁管道流量计技术参数应满足以下要求:

  准确度等级和基本误差限:应按照表1的规定。

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重复性:应不超过相应等级最大允许误差绝对值的1/2;

  稳定性(长期漂移):流量计经连续30天稳定性试验后,不超过基本误差限绝对值的1/3;只适用于公称通径不大于500mm的流量计,500mm以上的流量计可由制造厂与用户协商确定;

  输出信号与接口 :(4~20)mA;RS232或RS485;

  可靠性 :MTBF≥25000h;

  其他

  1)计量检定结论应为合格,计量检定依据应符合 JJG 1033的规定;

  5)其他方面应符合 HJ/T 367的规定。

  5.2.4 水质监测仪器

  5.2.5 水质监测指标选择依据

  5.2.5.1.1 出水排入水体

  新(改、扩)建和2014年1月1日(含)后通过环评审批的现有处理设施出水水质监测指标按照表2执行。2014年1月1日(不含)之前通过环评审批或已建成的现有处理设施出水水质监测指标按照3执行。

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  5.2.5.1.2 出水用于农田灌溉

  出水用于农田灌溉执行以下标准:

  规模≥500m3/d的污水处理设施监测pH和浊度;

  针对规模<500m3/d的污水处理设施不监测水质。

  5.2.6 水质监测设备技术参数要求

  5.2.6.1.1 化学需氧量(CODcr)水质在线自动监测仪

  化学需氧量(CODcr)水质在线自动监测仪技术参数应满足以下要求:

  测量范围:(0~1000)mg/L,可扩充;

  零点漂移:不超过±3mg/L;

  量程漂移:不超过±10%;

  示值误差:不超过±10%;

  重复性误差:不超过±10%;

  实际水样比对试验80%相对误差见表4;

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采样周期:任意可调,或整点测量模式;

  可靠性:MTBF≥360h;

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  其他:

  1)计量检定结论应为合格,计量检定应符合JJG 1012的规定;

  6)其他方面应符合HJ/T 377的规定。

  5.2.6.1.2 总磷水质自动分析仪

  总磷水质自动分析仪技术参数应满足以下要求:

  测量最小范围:(0~50)mg/L;

  零点漂移:不超过±5%;

  量程漂移:不超过±10%;

  示值误差:(0~0.5)mg/L,不超过±0.05 mg/L;>0.5 mg/L,不超过±10%;

  重复性误差:不超过±5%;

  实际水样比对试验:相对误差值应不大于±15%;

  采样周期:任意可调,或整点测量模式;

  可靠性:MTBF≥720h;

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  其他:

  1)计量检定结论应为合格,计量检定应符合JJG 1094的规定;

  7)其他方面应符合HJ/T 103的规定。

  5.2.6.1.3 总氮水质自动分析仪

  总氮水质自动分析仪技术参数应满足以下要求:

  测量最小范围:(0~100)mg/L;

  零点漂移:不超过±5%;

  量程漂移:不超过±10%;

  示值误差:(0~2)mg/L,不超过±0.2mg/L;>2 mg/L,不超过±10%;

  重复性误差:不超过±5%;

  实际水样比对试验:相对误差值应不大于±10%;

  采样周期:任意可调,或整点测量模式;

  可靠性:MTBF≥720h;

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  其他:

  1)计量检定结论应为合格,计量检定应符合JJG 1094的规定;

  8)其他方面应符合HJ/T 102的规定。

  5.2.6.1.4 氨氮水质自动分析仪

  氨氮水质在线自动监测仪技术参数应满足以下要求:

  测量范围:电极法为(0.05~100)mg/L;光度法为(0.05~50)mg/L;

  零点漂移:电极法和光度法不超过±5%;

  量程漂移:电极法不超过±5%;光度法不超过±10%;

  重复性误差:电极法不超过±5%;光度法不超过±10%;

  实际水样比对试验:电极法和光度法实际水样比对试验80%相对误差均不大于±15%;

  采样周期:任意可调,或整点测量模式;

  可靠性:电极法和光度法MTBF≥720h;

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  其他:

  计量检定结论应为合格,计量检定应符合JJG 631的规定;

  其他方面应符合HJ/T 101的规定。

  5.2.6.1.5 浊度水质自动分析仪

  浊度水质在线自动监测仪技术参数应满足以下要求:

  测量范围:(0~100)NTU;

  零点漂移:不超过±3%;

  量程漂移:不超过±5%;

  重复性误差:不超过±5%;

  实际水样比对试验:相对误差值应不大于±10%;

  采样周期:任意可调,或整点测量模式;

  可靠性:MTBF≥720h;

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  其他方面应符合HJ/T 98的规定。

  5.2.6.1.6 pH水质自动分析仪

  pH水质在线自动监测仪技术参数应满足以下要求:

  测量最小范围:2~12(0~40℃)。

  重复性误差:±0.1pH以内;

  实际水样对比:±0.5pH以内;

  漂移:±0.1pH以内;

  响应时间:≤0.5min;

  可靠性:MTBF≥720h;

  输出信号与接口:(4~20)mA;RS232或RS485;

  其他方面应符合HJ/T 96的规定。

  5.2.7 采样系统

  5.2.8 水质自动采样器

  水质自动采样器技术参数应满足以下要求:

  采样量误差:≤±10%;

  吸水高度:>5m;

  最大水平采样距离:>50m;

  可靠性:MTBF≥1440h;

  其他方面应符合HJ/T 372的规定。

  5.2.9 管路

  管路技术参数应满足以下要求:

  管路材质不会产生二次污染,不影响仪器测量结果的准确性;

  管材水力学特性良好,流阻损失最小,水密封性好,保证管路有效而经济的工作;

  性能稳定,有一定的承压强度,又有较高的防止水和土壤的侵蚀能力;

  耐久稳定性好,几乎不需维护;

  管路连接应施工简便、快速,安装质量不受施工条件、人员技术水平不同的影响。

  5.2.10 数据采集传输仪

  数据采集传输仪技术参数应满足以下要求:

  数据采集误差:≤1‰;

  存储容量:至少存储14400条记录;

  可靠性:MTBF≥1440h;

  接口:至少具有5路RS485或RS232数字输入通道;至少具备8路模拟量输入通道,应支持(4~20)mA电流输入;至少具有4路继电器输出通道;

  协议:采用统一的通讯协议用于数据采集设备传输及数据接收软件接收监测数据,并具有校验功能,能够及时纠正传输错误;

  其他方面应符合HJ 477的规定。

  5.2.11 供电设备

  供电电源采用太阳能锂电池或220V交流电方式供电,无论采用交流电还是太阳能供电均应具备各自产品标准所规定的性能并应能符合系统设备对供电质量的要求,主要技术要求如下:

  交流电压:220V,允许变幅为±10%,50Hz±1Hz;

  直流电压:电压:12V,允许变幅为-10%~+20%;24V,允许变幅为-10%~+20%;

  对于蓄电池的充放电性能以及密封防酸安全性能等应符合GB 50172的规定。

  6 建设和安装

  6.1 站房建设

  站房建设应满足以下要求:

  监测站房不能搭建于通讯盲区,监测站房应专室专用。监测站房应尽量靠近采样点,与采样点距离不大于50m;

  站房如采用砖混结构搭建,按一般民用建筑搭建;如采用彩钢夹芯板搭建,应符合国家或地方临时性建(构)筑物设计和建造要求;

  监测站房应有完善规范的防雷系统,防雷系统应符合GB 50057的规定,防雷和接地系统应与附近厂区取得平衡;

  监测站房内应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等(应不少于2具,≥4kg干粉灭火器,参见GB 4351.1的要求;

  监测站房应密闭,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GB/T 17214.1的规定;

  监测站房配置配电箱,交流电源引至配电箱;

  电源进线有浪涌保护器,站房电源开关应设置系统总开关,对每台仪器均设独立控制开关;

  监测站房墙壁安装插座,电源引入屋内时预埋套管保护;

  站房内应保持清洁并配有清洁工具如扫把、簸箕、抹布,要求各工具色彩统一,竖直靠墙壁摆放;

  在站房或设施明显位置设置标识牌,标明运营单位名称、责任人及联系电话,公示监督部门举报电话。

  6.2 设备安装要求

  6.2.1 在线监测设备

  6.2.2 水量监测仪器

  6.2.2.1.1 超声波明渠污水流量计

  超声波明渠污水流量计安装应满足以下要求:

  传感器发射声波面垂直对准水面,传感器超声传播路径上不能有其它反射;

  传感器安装高度稍大于最高水位加盲区;

  地下敷设电缆必须穿金属管,架空辐射线杆必须做加强线;

  各种堰槽的具体安装应符合JJG 004和SL 537的规定。

  6.2.2.1.2 电磁管道流量计

  电磁管道流量计安装应满足以下要求:

  传感器上游侧的直管段长度不小于5D,下游侧不小于3D;

  在垂直的管道上安装时,被测流体的流向应自下而上,在水平的管道上安装时,两个电极不应在管道的正上方和正下方位置;

  流量计外壳、被测流体和管道连接法兰之间应连接为等电位,并应接地;

  管道应固定牢靠,环境温度变化不大;

  其它还应符合GB 50093的规定。

  6.2.3 水质监测仪器

  水质监测仪器安装应满足以下要求:

  仪器安装位置应避开腐蚀性气体,较强的电磁干扰和振动;

  仪器安装必须有防震措施,保证设备安装牢固稳定。仪器周围应有设施仪器维护空间;

  尽量缩短现场自动分析仪与数据采集传输仪的传输距离,减少信号损失;

  自动分析仪的安装应符合GB 50093的规定。

  6.2.4 采样系统

  采样系统安装应满足以下要求:

  采样探头应该位于出水口的中央位置,便于拆洗维护。采样探头应避开气泡、泡沫较多的水域,对于水质中含有大量杂质时采样头需要做过滤处理;

  采样探头建议采用上下浮动的采水方式,同时设置人工采样口,以便进行比对试验;

  采样管路安装包括进水管路、出水管路、自来水管路、溢流管路的安装。进水管从出水口进行引水,出水管和溢流管出水流入出水口;

  采样系统使用双管双泵的安装方法,一备一用,同时增加一个清洗泵,用来进行内、外反冲洗管路;

  采样系统应有必要的防冻和防腐设施;

  其它应符合HJ/T 353的规定。

  6.2.5 数据采集传输仪

  数据采集传输仪安装应满足以下要求:

  安装位置应保证传输信号质量良好,无电磁干扰源、无滴水、无强震动的场所;

  安装时机箱应有良好的接地,接地线应选用双色铜芯线,接地线两端均应用螺栓进行固定。

  7 调试和验收

  7.1 调试

  系统调试应满足以下要求:

  供电电压测试参数应符合设计要求;

  在线监测设备技术参数应符合相关设计的规定或产品样本标明的技术指标。调试标准应符合HJ/T 353的规定;

  对一次仪表或二次仪表数据采集系统的调试应按照JJF 1048的规定执行,并对相关参数进行记录和保存。

  7.2 验收

  系统验收应满足以下要求:

  在线监测仪表及数据采集传输仪验收应符合HJ/T 354的规定;

  所有现场标识和设计图纸上应完全对应;

  验收合格后应将有关设计、施工及验收的文件立卷归档,应符合GB/T 11822的规定。

  8 运行维护

  对于农村污水处理设施水量、水质实时监控系统的运行维护应建立完善的监管和巡查制度,并配置相应的专业技术人员和维护人员。具体运维内容:

  a)每日上、下午远程检查仪器运行状态,检查数据传输系统是否正常,发现数据有持续异常情况,应立即前往站点进行检查;每日定时对系统监测数据准确性进行核实,并检查是否有缺报漏报情况;

  i)每48小时自动进行水质监测仪器的零点和量程校正;

  j)每周一至两次进行现场维护,主要维护内容:各设备运行状态和主要技术参数,每次巡查应做好巡查记录并分析,发现异常及时汇报并对故障及时处理;检查站房内外是否存在安全隐患并及时处理,保证设备的工作环境;

  k)每月对在线监测仪器进行一次日常校验和常规保养,对取水系统进行维护;对数据存储/控制系统工作状态进行检查;检查和维护系统设备、系统接地、系统防雷装置和电源;

  l)每3个月检查水质监测设备重要组件,必要时进行更换;

  m)每半年组织有资质的水质检测机构对农村污水处理设施出水水质主要指标进行检测;

  n)每年对所有仪器的废液(含日常化验产生的废液)做好处理登记,运到具有专业资质的单位进行集中处理;

  o)其它符合HJ/T 354的规定。


编辑:王媛媛

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