T_HNAEPI 005-2022 水污染源铊在线监测系统安装验收技术规范.docx

目次前言. 1 范围. 12 规范性引用文件. 13 术语和定义.24系统组成.35建设要求.46安装要求.77调试要求.98联网要求.129试运行要求.1310验收要求.14附录 A（资料性附录）调试报告. 18附录 B（资料性附录）试运行报告.22附录 C（资料性附录）验收报告. 23附录 D（资料性附录）验收比对监测报告. 38IIT/HNAEPI 005-2021水污染源铊在线监测系统安装验收技术规范1 范围本文件规定了水污染源铊在线监测系统的组成、建设要求、安装要求、调试要求、联网要求、试运行要求，验收要求。本文件适用于水污染源铊在线监测系统组成部分的建设、及所采用的流量计、水质自动采样器、pH 水质自动分析仪、铊在线监测仪等仪器的安装、调试、试运行与验收。本文件所规范的水污染源铊在线监测系统适用于流量、水温、pH、铊（Tl）等监测因子的在线监测。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 15562.1环境保护图形标志 排放口（源）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自动化仪表工程施工及质量验收规范GB 50168电气装置安装工程 电缆线路施工及验收标准GB 50169电气装置安装工程 接地装置施工及验收规范CJ/T 3008.1城市排水流量堰槽测量标准 三角形薄壁堰CJ/T 3008.2城市排水流量堰槽测量标准 矩形薄壁堰CJ/T 3008.3城市排水流量堰槽测量标准 巴歇尔量水槽1T/HNAEPI 005-2021HJ 15超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法HJ 91.1污水监测技术规范HJ/T 96pH 水质自动分析仪技术要求HJ 212污染物在线监控（监测）系统数据传输标准HJ 354水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）验收技术规范HJ 355水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）运行技术规范HJ/T 367环境保护产品技术要求 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 477污染源在线自动监控（监测）数据采集传输仪技术要求HJ 700水质 65 种元素的测定 电感耦合等离子体质谱法JJG 711明渠堰槽流量计试行检定规程T/HNAEPI 002污染源排放废水铊在线监测仪技术要求及检测方法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 水污染源铊在线监测系统thallium on-line monitoring system for water pollutionsources由实现水污染源流量监测、水温监测、pH监测、铊监测，水污染源水样采集、分析及分析数据统计与上传等功能的软硬件设施组成的系统。3.2 水污染源在线监测仪器wastewater on-line monitoring equipment水污染源在线监测系统中用于在线监测污染物浓度和排放量的仪器、仪表，如：超声波明渠流量计、pH水质自动分析仪、水质自动采样器、铊在线监测仪等。3.3 瞬时水样instantaneous sample某个采样点某时刻一次采集到的水样。2T/HNAEPI 005-20213.4 混合水样composite sample同一个采样点连续或不同时刻多次采集到的水样的混合体。3.5 水质自动采样单元automatic water sampling unit水污染源在线监测系统中用于实现采集实时水样及混合水样、超标留样、平行监测留样、比对监测留样的单元，供水污染源在线监测仪器分析测试。3.6 数据控制单元data control unit实现控制整个水污染源铊在线监测系统内部仪器设备联动，自动完成水污染源在线监测仪器的数据采集、整理、输出及上传至监控中心平台，接受监控中心平台命令控制水污染源在线监测仪器运行等功能的单元。4系统组成水污染源铊在线监测系统主要由：水污染源排放口、流量监测单元、水质自动采样单元、铊在线监测仪、数据控制单元、监测站房等设备设施组成，见图 1。流量数据控制单元监监控测单中元水污染源排放口pH水温采样单元铊在线监测仪心平台仪器探头水流方向数据传输监测站房图1水污染源铊在线监测系统组成示意图3T/HNAEPI 005-20215建设要求5.1水污染源排放口5.1.1 水污染源排放口的位置选择，应符合 HJ 91.1 中的布设要求。5.1.2 水污染源排放口应设置符合 GB 15562.1 要求的环境保护图形标志牌。5.1.3 水污染源排放口应便于流量监测单元、水质自动采样单元的安装采样。5.1.4 水污染源排放口应设置人工采样口。5.1.5 用暗管或暗渠排污的，需设置能满足人工采样条件的竖井或修建一段明渠，污水面在地面以下超过 1 m 的，应配建采样台阶或梯架。5.1.6 压力管道式排放口应安装满足人工采样条件的取样阀门。5.2流量监测单元5.2.1 需测定流量的排污单位，根据地形和排水方式及排水量大小，应在其排放口上游能包含全部污水束流的位置，修建一段特殊渠（管）道的测流段，以满足测量流量、流速的要求。5.2.2 一般可安装三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、巴歇尔槽等标准化计量堰（槽）。堰（槽）后端设置有清淤工作平台，可方便实现对堰槽附近堆积物的清理。5.2.3 流量计安装处设置有对探头检修和比对的工作平台，可方便实现对流量计的检修和比对工作。5.2.4 工作平台的所有敞开边缘设置有防护栏杆，采水口临空、临高的部位应设置防护栏杆和钢平台，各平台边缘应具有防止杂物落入采水口的装置。5.2.5 管道流量计的建设应使管道及周围留有足够的长度及空间，以满足管道流量计的计量检定和手工比对。5.2.5 工作平台、防护栏杆的建设应符合安全防护要求。4T/HNAEPI 005-20215.3监测站房5.3.1 监测站房专室专用，监测站房的设置应避免对企业安全生产和环境造成影响。5.3.2 监测站房的基础荷载强度、面积、空间高度、地面标高均应符合要求。5.3.3 新建监测站房面积应满足不同监控站房的功能需要并保证水污染源铊在线监测系统的摆放、运转和维护，使用面积应不小于 15 m2，站房高度不低于 2.8 m。5.3.4 监测站房应尽量靠近采样点，与采样点的距离应小于 50 m。5.3.5 应安装空调或冬季采暖设备，空调具有来电自启动功能。具备温湿度计，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 的要求。5.3.6 监测站房内应配置安全合格的配电设备，能提供足够的电力负荷，功率5 kW，站房内应配置稳压电源。5.3.7 监测站房应配置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，接地装置安装工程的施工应满足 GB 50169 的相关要求，建筑物防雷设计应满足 GB 50057 的相关要求。5.3.8 监测站房电源设有总开关，每台仪器设有独立控制开关。5.3.9 监测站房电源引入线使用照明电源，电源进线有浪涌保护器，电源应有明显标志，接地线牢固并有明显标志。5.3.10 监测站房内应配置合格的给、排水设施，能使用自来水清洗仪器及有关装置。5.3.11 监测站房应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器或干粉灭火器或沙桶等，按消防相关要求布置。5.3.12 监测站房不应位于通讯盲区，应能够实现数据传输。监测站房内、采样口等区域应安装视频监控设备。5T/HNAEPI 005-20215.4水质自动采样单元5.4.1 水质自动采样单元具有采集瞬时水样和混合水样，混匀及暂存水样、自动润洗及排空混匀桶，以及留样、冷藏保存水样的功能。5.4.2 水质自动采样单元具有远程启动采样、留样及平行监测功能，能记录瓶号、时间、平行监测等信息。5.4.5 水质自动采样单元采集的水样量应满足各类水质自动分析仪润洗、分析需求。5.4.6 pH 水质自动分析仪应原位测量或测量瞬时水样。5.5.7 铊在线监测仪应测量混合水样。 质自动采样单元的管路宜设置为明管，并标注水流方向。5.4.8 水质自动采样单元的管材应采用优质的聚氯乙烯（PVC）、三丙聚丙烯（PPR）等不影响分析结果的硬管。5.4.9 水质自动采样单元的构造应保证将水样不变质地输送到各水质分析仪，应有必要的防冻和防腐设施。5.4.10 采用超声波明渠流量计测量流量时，水质自动采样单元的采水口应设置在堰槽前方，合流后充分混合的场所，并尽量设在流量监测单元标准化计量堰（槽）取水口头部的流路中央，采水口朝向与水流的方向一致，减少采水部前端的堵塞。采水装置宜设置成可随水面的涨落而上下移动的形式。5.4.11 水质自动采样单元应设置混合水样的人工比对采样口。采样泵应根据采样流量、水质自动采样单元的水头损失及水位差合理选择。应使用寿命长、易维护的，并且对水质参数没有影响的采样泵，安装位置应便于采样泵的维护。5.5数据控制单元6序号仪器类型技术要求1超声波明渠污水流量计HJ 152电磁流量计HJ/T 367T/HNAEPI 005-20215.5.1 数据控制单元可协调统一运行水污染源铊在线监测系统，采集、储存、显示监测数据及运行日志，向监控中心平台上传污染源监测数据。5.5.2 可接收监控中心平台指令，实现对水污染源铊在线监测系统的控制，如：触发水污染源铊在线监测仪器进行测量、标液核查和校准等操作。5.5.3 可控制水质自动采样单元采样、送样及留样等操作。5.5.4 可读取水污染源在线监测仪器的测量数据，并实现实时数据、小时均值和日均值等项目的查询与显示，并通过数据采集传输仪上传至监控中心平台。5.5.5 可生成、显示水污染源在线监测仪器监测数据的日统计表、月统计表和年统计表。5.5.6 数据控制单元记录并上报监测数据应带有时间和数据状态标识，应保证数据采集传输仪、在线监测仪器与监控中心平台时间一致。5.5.7 应能存储至少一年的数据。 为了加强管理，防止涉铊企业对废水进行稀释后外排，涉铊企业工业废水铊污染物排放监控位置设在总排放口、车间排放口、雨水排放口、内部监测点位等是十分必要的。6安装要求6.1基本要求6.1.1 工作电压为（220±22）V，频率为（50±0.5）Hz。6.1.2 遵循 RS-232、RS-485，具体要求按照 HJ 212 的规定。6.1.3 水污染源在线监测仪器应符合相关标准的要求见表 1。按照 HJ 819 执行。表 1 水污染源在线监测仪器技术要求7序号仪器类型技术要求3pH 水质自动分析仪HJ/T 964水质自动采样器HJ/T 3725数据采集传输仪HJ 4776铊在线监测仪T/HNAEPI 002序号堰槽类型3测量流量范围（m /s）流量计安装点位1巴歇尔槽-30.1×10 93应位于堰槽入口段（收缩段）1/3 处表 2 计量堰（槽）的选型及流量计安装点位8T/HNAEPI 005-20216.1.4  水污染源在线监测仪器的各种电缆和管路应加保护管，保护管应在地下铺设或空中架设，空中架设的电缆应附着在牢固的桥架上，并在电缆、管路以及电缆和管路的两端设立明显标识。电缆线路的施工应满足 GB 50168 的相关要求。6.1.5 必要时（如雷电多发区），仪器设备和电源应设置防雷设施。6.1.6 各仪器设备应落地或壁挂式安装，有必要的防震措施，保证设备安装牢固稳定。6.1.7 仪器周围应留有足够空间，方便仪器维护。6.1.8 安装高温加热装置的仪器，应避开可燃物和严禁烟火的场所。6.1.9 其它未提及要求参照仪器相应说明书相关内容，应满足 GB 50093 的相关要求。6.2流量计6.2.1 采用超声波明渠流量计测定流量，应按照 JJG 711、CJ/T 3008.1、CJ/T3008.2、CJ/T 3008.3 6.2.2 等技术要求修建或安装标准化计量堰（槽），并通过计量部门检定。6.2.2 应根据测量流量范围选择合适的标准化计量堰（槽），根据计量堰（槽）的类型确定超声波明渠流量计的安装点位，具体要求如表 2 所示。序号堰槽类型3测量流量范围（m /s）流量计安装点位2三角形薄壁堰-30.2×10 1.8应位于堰槽板上游（34）倍最大液位处3矩形薄壁堰-31.4×10 49应位于堰槽板上游（34）倍最大液位处T/HNAEPI 005-20216.2.3  采用管道电磁流量计测定流量，应按照  HJ/T 367  等技术要求进行选型、设计和安装，并通过计量部门检定。6.2.4 电磁流量计在垂直管道上安装时，被测流体的流向应自下而上，在水平管道上安装时，两个测量电极不应在管道的正上方和正下方位置。流量计上游直管段长度和安装支撑方式应符合设计文件要求。管道设计应保证流量计测量部分管道水流时刻满管。6.2.5 流量计应安装牢固稳定，有必要的防震措施。周围应留有足够空间，方便维护与比对。6.3铊在线监测仪6.3.1 应根据企业实际排放废水污染物（铊）浓度选择合适的铊在线监测仪现场工作量程，量程上限应设置为现场执行的铊污染物排放标准限值的（23）倍。6.3.2 铊在线监测仪与数据控制单元的电缆连接应可靠稳定，并尽量缩短信号传输距离，减少信号损失。6.3.3 根据企业排放废水实际情况，铊在线监测仪可安装过滤等前处理装置，经过前处理装置所安装的过滤等前处理装置应防止过度过滤，过滤后的实际水样满足本文件表4中实际水样比对的要求。7调试要求7.1基本要求7.1.1 在完成水污染源铊在线监测系统的建设之后，需要对流量计、水质自动采样器、铊在线监测仪、pH水质自动分析仪进行调试，并联网上报数据。9仪器类型调试项目指标限值调试方法铊在线监测仪示值误差±10%7.2.1精密度5%7.2.224 h 漂移±10%7.2.3T/HNAEPI 005-20217.1.2 数据控制单元的显示结果应与水污染源在线监测仪器相一致，可方便查阅本文件中规定的各种报表。7.1.3 超声波明渠流量计采用 HJ 354-2019 中6.3规定的方法进行液位比对误差和流量比对误差的测试，应符合 HJ 354-2019 中6.4表2对应的指标要求。7.1.4 水质自动采样器采用 HJ 354-2019 中6.3规定的方法进行采样量误差和温度控制误差的测试，应符合 HJ 354-2019 中6.4表2对应的指标要求。7.1.5 pH水质自动分析仪采用 HJ 354-2019 中6.3规定的方法进行24 h漂移、准确度、实际水样比对的测试，应符合 HJ 354-2019 中6.4表2对应的指标要求。7.1.6 铊水质在线监测仪应根据企业排放浓度选择工作量程，并在该量程下按照本文件7.2的方法进行示值误差、精密度、24 h漂移的测试，应符合本文件表3中对应的指标要求。按照本文件10.2.3的方法进行实际水样比对测试，应符合本文件表4中对应的指标要求。表 3 铊在线监测仪调试期性能指标7.2 调试方法7.2.1示值误差按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，铊在线监测仪以离线模式，分别导入浓度值为现场工作量程上限值20%和50%的标准溶液，每种标准溶液连续测定3次，按公式（1）计算3次仪器测定值的平均值与标准溶液标准值的相对误差，取两个计算结果中绝对值较大者作为示值误差的判定值。10Re =x - rrT/HNAEPI 005-2021´100% . (1)式中：Re示值误差，%；x 3次测量值的平均值，µg/L；r标准溶液的标准值，µg/L。7.2.2精密度按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，铊在线监测仪以离线模式，导入浓度值为现场工作量程上限值50%的标准溶液，连续测定该标准溶液6次，按公式（2）计算6次测定值的相对标准偏差Sr，即为精密度的判定值。å (x)    (n - 1)Sr =ni=1i- xx2´100% . (2)式中：Sr精密度，%；n测量次数；xi第i次测定值，µg/L；x 标准溶液测定值的平均值，µg/L。7.2.324 h漂移按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，铊在线监测仪以离线模式，分别导入浓度值为现场工作量程上限值20%和80%的标准溶液，每种溶液以1 h为周期，连续测定24 h。在两种浓度下，分别取最初3次测定值的平均值为初始值Z0，按照公式（3）计算后续测定值Zi与初始值Z0的变化幅度相对于现场工作量程上限值的百分比，取两个溶液计算结果中绝对值较大者作为24 h漂移的判定值。11T/HNAEPI 005-2021DD =Z i - Z 0R´ 100 % .(3)式中：DD24 h漂移，%；Zi第i次测定值，i=4、5、6、24；Z0最初3次测定值的平均值，µg/L；R现场工作量程上限值，µg/L。7.3调试报告编制水污染源铊在线监测系统调试报告参见附录A。8联网要求8.1 数据控制单元和监控中心平台之间通信稳定，不应出现经常性的通信连接中断、数据丢失、数据不完整等通信问题。8.2 数据控制单元在线率为90%以上，正常情况下，掉线后应在5 min之内重新上线。数据采集传输仪每日掉线次数在5次以内。数据传输稳定性在99%以上，当出现数据错误或丢失时，启动纠错逻辑，要求数据采集传输仪重新发送数据。8.3 为了保证监测数据在公共数据网上传输的安全性，所采用的数据采集传输仪，在需要时可按照 HJ 212 中规定的加密方法进行加密处理传输，保证数据传输的安全性。一端请求连接另一端应进行身份验证。8.4 采用的通信协议应完全符合 HJ 212 的相关要求。8.5 系统稳定运行一个月后，任取其中不少于连续7天的数据进行检查，要求监控中心平台接收的数据和数据控制单元采集和存储的数据完全一致；同时检查水污染源在线监测仪器存储的测定值、数据控制单元所采集并存储的数据和监控中心平台接收的数据，这3个环节的实时数据误差小于1%。12T/HNAEPI 005-20218.6 在连续一个月内，系统能稳定运行，不出现其他联网问题。8.7 人为模拟现场断电、断水或断气等故障，在恢复供电等外部条件后，系统应能正常自启动和远程控制启动。在数据控制单元中保存故障前完整分析的分析结果，并在故障过程中不被丢失。数据控制系统完整记录所有故障信息。9试运行要求9.1运行与维护方案编制应根据实际水污染源排放特点及建设情况，编制水污染源铊在线监测系统运行与维护方案。其内容应包含情况说明、运行与维护作业指导书、记录表格（应满足运行与维护作业指导书中的设定要求），并形成书面文件进行有效管理。情况说明应至少包含如下内容：排污单位基本情况；水污染源铊在线监测系统构成图；水质自动采样系统流路图；数据控制系统构成图；所安装的水污染源在线监测仪器方法原理、选定量程、主要参数、所用试剂；按照 HJ 355 中规定建立的各组成部分的维护要点及维护程序。运行与维护作业指导书应至少包含如下内容：水污染铊在线监测系统各组成部分的维护方法；所安装的铊在线监测仪的操作方法、试剂配制方法、维护方法；流量监测单元、水样自动采样单元及数据控制单元维护方法。9.2试运行作业要求9.2.1 试运行期间应按照所制定的运行与维护方案及 HJ 355 相关要求进行作13T/HNAEPI 005-2021业。9.2.2 试运行期间应保持对水污染源铊在线监测系统连续供电，连续正常运行30天。9.2.3 因排放源故障或在线监测系统故障等造成运行中断，在排放源或在线监测系统恢复正常后，重新开始试运行。9.2.4 试运行期间数据传输率应不小于90%。9.2.5 数据控制系统已经和水污染源在线监测仪器正确连接，并开始向监控中心平台发送数据。9.2.6 编制水污染源在线监测系统试运行报告，参见附录 B。10验收要求10.1验收条件10.1.1 提供水污染源铊在线监测系统的选型、工程设计、施工、安装调试及性能等相关技术资料。10.1.2 水污染源铊在线监测系统已完成安装、调试与试运行，并提交调试报告与试运行报告。10.1.3 提供流量计、标准计量堰（槽）的检定证书。10.1.4 水污染源铊在线监测系统所采用基础通信网络和基础通信协议应符合HJ 212 的相关要求，对通信规范的各项内容做出响应，并提供相关的自检报告，同时提供联网证明。10.1.5水质自动采样单元已稳定运行一个月，可采集瞬时水样和具有代表性的混合水样供水污染源在线监测仪器分析使用，可进行留样并报警。10.1.6数据控制单元已稳定运行一个月，向监控中心平台及时发送数据，期间设备运转率应大于90%；数据传输率应大于90%。设备运转率及数据传输率分别按14验收内容系统名称验收项目验收要求验收方法建设验收水污染源排放口5.15.1判断是否符合流量监测单元5.25.2监测站房5.35.3照公式（4）、（5）进行计算。P =h1h2T/HNAEPI 005-2021´ 100 % . (4)式中：P设备运转率，%；h1监测设备实际正常运行的小时数；h2被测的水污染源排放污染物的实际小时数。E =E1E2´ 100 % . (5)式中：E数据传输率，%；E1每月设备实际上传的数据个数；E2每月设备规定上传的数据个数。10.2验收内容10.2.1基本要求水污染源铊在线监测系统在完成安装、调试及试运行，并和环境保护主管部门联网后，应进行建设验收、安装验收、联网验收、运行与维护方案验收、仪器设备验收。验收主要内容及要求见表4：表 4 验收内容与要求15验收内容系统名称验收项目验收要求验收方法水质自动采样单元5.45.4数据控制单元5.55.5安装验收基本要求6.16.1判断是否符合流量计6.26.2铊在线监测仪6.36.3联网验收数据控制单元88判断是否符合运行与维护方案验收运行与维护方案9.19.1判断是否符合仪器设备验收铊在线监测仪质控样比对±10%10.2.2实际水样比对0.5 µg/L水样浓度1 µg/L0.3µg/L10.2.31 µg/L水样浓度4 µg/L±20%水样浓度4µg/L±15%注1：实际水样比对样品中80%及以上合格，即判定为合格。注2：其他水污染源在线监测仪器验收指标限值要求见 HJ 354-2019 中6.4表2。T/HNAEPI 005-202110.2.2 质控样比对铊在线监测仪采用有证铊标准溶液作为质控样比对考核样品，分别采用现场工作量程范围内两种浓度的有证铊标准样品进行考核，一种为接近实际废水铊排放浓度的样品，另一种为接近相应铊排放标准限值浓度（13）倍的样品，以离线模式，1 h为周期，每种样品平行测定3次，按照公式（6）计算3次测定值的平均值与有证铊标准样品标准值的相对误差。两种浓度标准样品测试结果均为质控样比对的判定值。e1 =x - rr´100% . (6)式中：e1质控样比对，%；x 3次测定值的平均值，µg/L；16T/HNAEPI 005-2021r标准溶液的标准值，µg/L。10.2.3实际水样比对铊在线监测仪测定水质自动采样器采集的混合水样，以1 h为周期，测定实际废水样品3个，每个水样平行测定2次，实验室按照 HJ 700 标准方法对相同的水样进行分析，分别按公式（7）或公式（8）计算每个水样仪器测定值的平均值与实验室测定值的绝对误差或相对误差，即为每种水样的实际水样比对的判定值。A1 = x - Bn . (7)A2 =x - BnBn´ 100 % . (8)式中：A1实际水样比对（绝对误差），µg/L；x 水样仪器测定值的平均值，µg/L；Bn实验室标准方法的测定值，µg/L；A2实际水样比对（相对误差），%。10.3验收报告编制验收报告参见附录C，验收比对监测报告参见附录D，验收报告应附验收比对监测报告、联网证明和调试报告。当验收报告内容全部合格或符合后，方可通过验收。17内容Tl（ mg/L）pH 值其他参数标准溶液浓度测定时间测定结果123456平均值示值误差是否合格内容Tl（ mg/L）其他参数（ mg/L）其他参数（ mg/L）其他参数标准溶液浓度测定时间测定结果