污染源在线监测系统建设方案

污染源在线监测系统建

设方案

Revised by Chen Zhen in 2021

水污染源在线监测系统工程

建

设

方

案

贰零壹陆年肆月

目录

一．系统概述

项目概述

系统建设要求

系统构成

在线监测因子种类

仪器选型

仪器简介

COD在线分析仪技术参数

氨氮在线分析仪技术参数

总磷在线分析仪技术参数

工业PH计技术参数

明渠流量计技术参数

数据采集仪技术参数二．系统建设

系统建设时间表

站房建设方案

超声波明渠流量计堰槽建设

采样系统建设方案

数据采集传输系统建设方案

数据采集仪

数据传输

在线分析仪安装方案

操作员基本要求

现场机箱安装

现场管路材料及工具的配备

三．质量及服务承诺质量保证

售后服务

四．资金预算

编制说明

依照国家有关标准和关于水质在线自动监测系统建设的相关要求，在指定排水口安装水质在线监测仪器，对相关水质参数（化学需氧量、氨氮、总磷、重金属等）进行监测，以达到相关管理及监管部门对现场处理水质的实时监控和管理。

本方案将分析仪测量系统、采样系统以及数据传输系统进行集成，作为一体化水质在线自动监测系统进行详细的方案设计。

一、系统概述

项目概述

根据环保局对废水污染物排放进行总量控制、安装在线监测系统的要求，拟在的总排口安装污染源自动监控系统。本项目建设拟选用提供的COD、氨氮、总磷在线分析仪，PH，超声波明渠流量计，并负责安装、调试、运行、保修、快速反应服务及协助项目验收、技术支持、用户培训。

系统建设要求

该系统应达到以下要求：

①系统具有实用性、先进性、专业性、开放性、安全性、集成性和经济性。

②总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性。

③监测参数分析方法符合国家、行业有关技术标准和规范。

④监测数据准确、可靠。

⑤取样方式经济、合理，便于维护。

⑥具有良好的开放性、扩展性，便于维护及升级，为企业将来实现远程查看仪器数据预留接口。

⑦现场监测站房布局合理，安全防盗。

系统构成

在线监测系统由采样系统、测量系统、数据采集传输系统三部分组成。采样系统由泵、采样管路、专用采样器、控制单元等构成。测量系统由测量仪器及控制单元构成。数据采集传输系统由数据采集传输仪构成。

在线监测因子种类

根据环保部门和企业要求，监测因子为 COD、氨氮、总磷、PH、流量。

仪器选型

为了确保测量数据的准确性、在线监测系统的长期稳定性、可靠性及低成本运行，并结合企业实际情况，本案计划选用的 COD、氨氮、总磷、PH、流量计。

仪器简介

COD在线分析仪技术参数

仪器名称： COD在线分析仪

应用范围：应用于废水处理，纯净水，锅炉水等以及电子，电镀，印染，化学，食品制药等领域

测量原理：重铬酸钾比色法

性能特点：

光电非接触式计量，计量精度高、运行可靠性高

单次做样液体总量<9ml，费用约为元人民币／次，运维成本低

一体化消解／比色模块（专利技术），高温(170℃)、高压密闭消解后直接测量，结构小巧，消解完全、效率高

采用高分辨率工业级彩色触控屏，操作方便、信息量丰富

技术指标：

方法依据：国家标准GB11914-89《水质-化学耗氧量测定-重铬酸钾》。

测量范围：10-5000 mg/L COD。

准确度：≥100mg/L时，不超过±10%；＜100mg/L时，不超过±6mg/L。

重复性：≥100mg/L时，不超过±10%；＜100mg/L时，不超过±5mg/L。

测量周期：最小测量周期为20分钟，据实际水样，可在5～120min任意修改消解时间。

采样周期：时间间隔（20～9999min任意可调）和整点测量模式。

校准周期：1～99天任意间隔任意时刻可调。

维护周期：一般每月一次，每次约1小时。

试剂消耗：小于元/样品。

输出：RS-232，4-20mA。

环境要求：温度可调的室内，建议温度+5～28℃；湿度≤90%（不结露）。

电源：AC230±10%V，50±10%Hz，5A。

氨氮在线分析仪技术参数

仪器名称：氨氮在线分析仪

应用范围：应用于废水处理，纯净水，锅炉水等以及电子，电镀，印染，化学，食品制药等领域

测量原理：水杨酸分光光路法

系统描述：

独特的设计，使本产品较之同类产品具有更低故障率、更低维护量、更低的试剂消耗量以及更高的性价比。

1—选择阀组件：选择试剂采样时序，通道灵活多样，功能万变，具有最小死体积，易维护高寿命等优点。

2—微小计量组件：通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为1毫升，大大减少了试剂使用量。

3—进样组件：蠕动泵负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀；同时使得试剂混合更为简洁灵活。

4—微量大配比计量组件：在保证微小计量试剂的同时，实现了不同试剂间大配比的准确计量难题，大大提高了分析设备的准确度。

5—试剂管：采用进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于，减少了水样颗粒堵塞几率。

电气器件：

采用进口PLC等控制元器件，减少了环境干扰和设备故障。

基本原理：

水样和掩蔽剂混合后，以游离态的氨或铵离子等形式存在的氨氮在碱性环境和增敏剂存在的情况下，与水杨酸及次氯酸盐反应生成一种带色络合物，分析仪检测此颜色的变化，并把这种变化换算成氨氮值输出来。生成的带色络合物量相当于氨氮量。

检测步骤：

1. 用新的水样冲洗测量水样、试剂体积的容器和消解试管。

开启蠕动泵进样。水样并不直接与蠕动泵管接触，在泵管和水样间有一个空气缓冲区。进样的体积由一可视测量系统控制。

开启蠕动泵投加试剂，试剂的体积也由可视测量系统控制。

4. 通过鼓泡混合水样和试剂。

5. 溶液显色后，由蠕动泵排出溶液。

6. 在用户自定义的测量周期中，分析仪会利用内置的校准标液和清洗溶液自动进行校准和清洗。

技术规格

方法依据：水杨酸分光光度检测。

测量范围：0-300 mg/L 氨氮（分档0-8mg/L；L；5-300mg/L）量程可定制

准确度：不超过±10%或不超过±L。

重复性：不超过±5%或不超过±L。

测量周期：最小测量周期为20分钟，据现场环境，可在5～120min任意修改显色时间。

采样周期：时间间隔（10～9999min任意可调）和整点测量模式。

校准周期：1～99天任意间隔任意时刻可调。

维护周期：一般每月一次，每次约30 min。

试剂消耗：小于元/样品。

输出：2路RS-232；1路4～20mA。

环境要求：温度可调的室内，建议温度+5～28℃；湿度≤90%（不结露）。

电源：AC230±10%V，50±10%Hz，5A。

其他：异常报警和断电不会丢失数据；

触摸屏显示及指令输入；

异常复位和断电后来电，仪器自动排出仪器内残留反应物，自动恢复工作状态。

总磷在线分析仪技术参数

仪器名称：总磷在线分析仪

应用范围：应用于废水处理，纯净水，锅炉水等以及电子，电镀，印染，化学，食品制药等领域

测量原理：

水样、催化剂溶液和强烈氧化剂消解溶液的混合液加热到120℃，水样中聚磷酸盐和其他含磷化合物，在高温高压的酸性条件下被强烈氧化剂消解氧化生成磷酸根，在催化剂存在

下，磷酸根离子在含钼酸盐的强酸溶液中，生成一种带色络合物，分析仪检测此颜色的变化，并把这种变化换算成总磷值输出来。生成的带色络合物量相当于总磷量。

系统描述：

独特的设计，使本产品较之同类产品具有更低故障率、更低维护量、更低的试剂消耗量以及更高的性价比。

1—选择阀组件：选择试剂采样时序，通道灵活多样，功能万变，具有最小死体积，易维护高寿命等优点。

2—微小计量组件：通过可视光电系统实现试剂精确计量，克服了蠕动泵泵管由于磨损引起的定量误差；同时实现了微量试剂的精确定量，每剂量仅为1毫升，大大减少了试剂使用量。

3—进样组件：蠕动泵负压吸入，在试剂与泵管之间总是存在一个空气缓冲区，避免了泵管的腐蚀；同时使得试剂混合更为简洁灵活。

4—密封消解组件：高温高压消解体系，加快反应进程，克服了敞口系统腐蚀性气体挥发对设备的腐蚀。

5—微量大配比计量组件：在保证微小计量试剂的同时，实现了不同试剂间大配比的准确计量难题，大大提高了分析设备的准确度。

6—试剂管：采用进口改型聚四氟乙烯透明软管，管径大于，减少了水样颗粒堵塞几率。

技术规格：

方法依据：磷钼蓝法分光光度检测。

测量范围：0-500 mg/L 总磷（分档0-6mg/L；0-30mg/L；2-500mg/L）。

准确度：不超过±10%或不超过±L。

重复性：不超过±5%或不超过±L。

测量周期：最小测量周期为30分钟，据实际水样，可在5～120min任意修改消解时间。

采样周期：时间间隔（10～9999min任意可调）和整点测量模式。

校准周期：1～99天任意间隔任意时刻可调。

维护周期：一般每月一次，每次约30 min。

试剂消耗：小于元/样品。

输出：2路RS-232；1路4～20mA。

环境要求：温度可调的室内，建议温度+5～28℃；湿度≤90%（不结露）。

电源：AC230±10%V，50±10%Hz，5A。

尺寸：高1400×宽510×深422（mm）。

其他：异常报警和断电不会丢失数据；

触摸屏显示及指令输入；

异常复位和断电后来电，仪器自动排出仪器内残留反应物，自动恢复工作状态。

流量计主要技术指标及技术参数

1. 流量范围：10L/s～10m3/s （由配用的量水堰槽的种类、规格确定）

2. 累计流量：8位十进制数，累满8位后自动回零，重计

3. 流量准确度:±5%（1%～3％配用量水堰槽的不确定，再附加上1%～2％的仪表测量误差）

4. 测距范围：～2m（从探头底部起内是盲区，～2m内为测距范围）

5. 测距准确度：±3mm （在1m量程内标定的结果）

6. 液位分辩：1mm

7. 工作环境温度：-20℃～55℃

（交流供电，且仪表内有附加自伴热时可以：-35℃～55℃，附加自伴热要在订货时声明）

8. 仪表防护等级：仪表显示部分：IP66(仪表下部的过线孔要堵死)；探头部分：IP68

9. 供电电源：

交流供电：（220V±22V） 6W （使用仪表自伴热时为26W）

直流供电：12V±2V 120mA [直流供电时，仪表没有（4～20）mA输出和继电器动作]

交流、直流供电同时存在时，仪表使用交流供电；交流掉电，自动接通直流。

11. 仪表日历钟计时误差: < 5分钟/每月

12. 仪表数据存储量：

每月、每天、每小时的记录：仅记录流量＞2年，附加其它仪表4路＞4个月。每分钟的记录：仅记录流量＞8小时，附加其它仪表4路＞4小时

14. 接入其它仪表的(4～20)mA电流：

仪表内部采样电阻： 200Ω；负端与仪表地端共接

可以接入的数量：I1、I2、I3、I4共4路

13. 可以配接的打印机：接口插座， DB25插孔

设定为“打印记录”时：EPSON兼容（建议配用TP-μp40T）

设定为“定时打印”时：仅TP-μp40T （需用该打印机内的汉字库）

14. (4～20)mA电流输出：

外部负载电阻：(0～500)Ω

误差：％ (相对仪表示值)

负端与仪表地端共接 (根据应用要求可改成悬浮地输出)

输出内容：流量、液位可选

15. RS-232：接口插座，DB9插针

编码方式： 1起始位，8数据位，1停止位，有奇偶校验位或无校验位

波特率：300,600,1200,2400,4800,9600,14400,19200,28800,43200,57600可选。通讯协议：锐泉等（见第十章第10节“远程通讯”）

16. 继电器：

控制方式：每累计设定的m3闭合一次、液位报警、液位上限、液位下限

在线PH计技术参数

规格

测量范围 pH：～+ pH ORP：-1999～+1999mV

Temp. ：0～+100℃

分辨率 pH： pH ORP： 1 mV

Temp. ：℃

仪表精度 pH：±±1digit ORP：±%±1digit

Temp.：±%±1digit

温度补偿自动温度补偿Pt1000 手动温度补偿旋钮设定

工作温度 0~60℃

输入阻抗＞1012Ω显示幕大型LCD显示

模拟输出两路隔离式4~20mA输出

pH 0~14

ORP -1000~+1000

继电器输出高低点、滞后任意程序设定

两组ON/OFF输出对应双通道

240VAC最大电流2A

电压提供 DC±12VAC

电源输入 110/220VAC±15%、50/60Hz

安装方式盘面安装

仪表尺寸 144mm×144mm×195mm(H×W×D)

挖孔尺寸 137mm×137mm. (H×W×D)

重量

系统建设进度计划

站房建设方案

为保障仪器的正常运行，仪器摆放的监测房需达到下述的一定要求，可由现场的房间略作改造。

①按一般民用建筑的有关规定要求设计，结构材料符合监测用房的安全要求。

②监测用房内应密闭，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，仪器正视方位不得有阳光直射。

③监测用房内有安全合格的配电设备(民用电)，应能提供足够的电力负荷，不小于5KW。考虑到监测系统内的分析仪器需要保证电压稳定，因此站房内应配置稳压电源，并安装电源总开关和漏电保护开关。

④监测用房内应有合格的上、下水设施。

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，避雷和地线系统应与附近厂区取得平衡。

⑥监测房距离采水点距离不超过15米。

⑦在进行监测房的改造过程中，需为水样预处理系统预留一些必要的孔位，以方便管路的敷设及接入。

⑧监测房的进，出水口须加装过滤器

⑨·····

监测站房布置示意图 监测站房参考示意图

该监测站房面积应不小于4m ×5m=20m 2。监测站房应靠近采样点（15米以内）。房间地面高度高于地平面20cm ，距离污染源的落差在4m 以内。监测站房未直接建设在污染源之上（否则会产生湿度严重超标）。在靠近污染源一侧，靠地面留一直径10公分的通孔，方便水管进出（单台设备有3个水管进出）。监测站房已经在做到专室专用，专人保管、维护。

正确（污染源在监测房侧面） 不正确（污染源在监测房 的下面）

1.1 监测站房做到了密闭、安装空调、墙面白石灰、地面瓷砖、平整、无震动。保证室内清

洁，环境温度在5度~30度、相对湿度在45%~70% ，有照明装置。

1.2 监测房内有安全合格的配电设备，能够提供足够的电力负荷，电源电压：220V ±10%AC ,

电源频率：50H Z , 功率5kW 。一台设备至少配有1只三眼插座。站房内应配置稳压电源。

1.3 监测房现有合格的给、排水设施，应使用自来水清洗仪器及有关装置；每台设备要接自

来水，以便冲洗。

1.4 监测站房有完善规范的接地装置（接地电阻小于10Ω）和避雷措施、防盗和防止人为破

坏的设施。

1.5 监测站房采用彩钢夹芯板搭建，符合相关临时性监（构）筑物设计和建造要求。 1.6 监测站房内配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等。

污染

1.7监测站房未位于通信盲区，房间周围未有有强电磁场干扰，未有强腐蚀性气体。

1.8监测站房的设置不会对企业安全生产和环境造成影响