2019年12月24日生态环境部批准并发布了《水污染源在线监测系统(COD、氨氮等)安装技术规范》(HJ353-2019),该标准将于2020年3月24日实施,同时《水污染源在线监测系统安装技术规范(试行)》(HJ/T 353-2007)废止,小编针对标准修订后水污染源在线监测系统的要求进行梳理,供相关人员参考。
相关术语的理解
▶水污染源在线监测系统:实现水污染源流量监测、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。通俗讲就是流量计、水质自动采样器、水质自动分析仪和数采仪,分析数据统计设施还尚未明确相关器件设施,水质自动分析仪和数采仪兼备部分数据分析统计功能,但不完全满足相关功能要求。
▶水质自动采样单元: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。落实到实际应用中就是水质自动采样器,目前大部分水质自动采样器具备采集混合水样、超标留样功能,但是对采集后的混合水样如何供在线监测仪器分析测试使用,实际应用的方式五花八门,有从采样桶直接抽取样品的,水质分析仪水样管长达5-6米,有主动供样后样品排放的,有主动循环供样,样品再次回到混合采样桶的,部分供采样方式已经形成监测数据延时较长或者采集水样失真的情况。
▶数据控制单元:指实现控制整个水污染源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。目前尚未有具体的设备可以实现内部各仪器设备联动和数据采集处理、输出上传功能,部分采样器具有内部各仪器设备联动控制功能,但无法实现数据的处理统计功能;具备联动控制功能的采样器,由于部分水质分析仪器不具备触发控制、通讯协议不兼容等因素,无法实现联动控制,多采用一台仪器与采样器联动,其他仪器设备凑时间点的方式进行采样测量,控制方式不合理,存在超标后留样非实际测量时的样品等问题。
监测站房
▶监测站房使用面积应不小于 15 m2,站房高度不低于 2.8 m;监测站房应尽量靠近采样点,与采样点的距离应小于 50 m;监测站房内应配置合格的给、排水设施;监测站房内、采样口等区域应安装视频监控设备。监测站房布局参考图如下:
水质自动采样单元
1.水质自动采样单元具有采集瞬时水样及混合水样,混匀及暂存水样、自动润洗及排空混匀桶,以及留样功能;大部分采样器不存在自动润洗功能,或者存在自动润洗功能的受给排水因素限制无法正常使用,同时自动润洗功能操作或设置不当易形成水样稀释数据造假的嫌疑,如何保证润洗工作的过程可核查是关键,具备自动润洗功能和条件的,该功能也尚未启用。采样器自动润洗的工作流程,润洗时间和周期,以及润洗的效果和过程记录,有待具体明确细化。
2. 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。实际现场安装中很多场合存在采样水泵和管路连接使用软管且软管较长的情况,为干扰采样留下隐患。水质自动采样单元的管路宜设置为明管,并标注水流方向,多数采样管路使用明管,部分场合存在明管未进行保温和伴热,或者伴热有盲点的情况,管路上未注明水流方向的情况。采水装置宜设置成可随水面的涨落而上下移动的形式,多数污染源排放明渠内尺寸相对较小,排放时液位较低,采用蠕动泵进行采样的,可以加装浮漂来使采水装置随水面移动,采用潜水泵或者自吸泵的不易实现该功能。
数据控制单元
1.数据控制单元可协调统一运行水污染源在线监测系统,具有采集、储存、显示监测数据及运行日志等功能;目前多数水污染源在线监测系统无明确的数据控制单元,即是存在工控机的场合,只是实现了数据采集、存储和统计上传的功能,未实现整个水污染物在线监测各个仪器及组成部分运行日志的记录功能;同时部分品牌水质自动分析仪器具备自身运行日志的记录、存储和查询功能,多数公司主流品牌的水质自动分析仪器运行日志功能缺失或协议不开放,运行日志的内容和格式未形成统一的格式和标准。
2.数据控制单元可控制水质自动采样单元采样、送样及留样,触发水污染源在线监测仪器进行测量、标液核查和校准等操作;大部分水质分析仪器测量方式为定时测量或者等时间间隔测量方式,不具备数字信号或者开关量信号触发测量功能,标液核查和校准多采用手动方式,具备自动校准和清洗功能,受设备稳定性和技术成熟性等因素影响,自动校准功能多不能使用,部分设备不具备自动标液核查功能。
流量计
1.明渠内应安装标准化计量堰(槽),并通过计量部门检定,采用管道电磁流量计测定流量的,流量计应通过计量部门检定。现场多数明渠计量槽存在直管段不满足要求,不标准规范的情况,计量槽无相关计量检定证书或报告,部分计量槽选型设计不合理,排放流量过大或者过小,不能反应实际排放量;电磁流量计未定期进行计量检定的问题较多。
水质自动分析仪
1. CODCr、TOC、NH3-N、TP、TN 水质自动分析仪可自动调节零点和校准量程值,两次校准时间间隔不小于 24 h。目前大部分水质自动分析仪具备自动零点和量程校准功能,自动校准功能多数未启用,采用手工校准方式,主要由于部分设备校准时间较长,且校准期间数据超标,无数据标识,甚至有些设备稳定性较差,校准期间经常性异常。HJ354中要求水质自动分析仪校准时间间隔不超过168h,开启自动校准的,校准时间具有一定规律性,排污单位易利用校准时间做样空档期排污。为保证监测数据的准确性和质控要求,每24h需要对水质分析仪进行自动标样核查,标样核查时间应不影响正常测量,部分设备不具备标样自动核查功能,或者标样核查期间数据在线上传,易形成超标排放的假象。
2.水质自动分析仪性能评价指标变更为24 h 漂移、重复性、示值误差和实际水样比对测试。其中24 h漂移和示值误差测试采用现场工作量程上限值20%和80%的标准溶液进行测试,重复性测试采用现场工作量程上限值50%的标准溶液进行测试;实际水样比对测试采样时,不能在现场进行 CODCr分析的水样,须加浓硫酸使 pH 值<2,在 4 ℃下保存,尽快分析;水样中如果含有 SS 时,须将水样进行均化处理后(高速搅拌式或超声波粉碎)再进行分析。
建议
水污染源在线监测系统安装技术规范(HJ353-2019)将于3月24日实施,水污染源在线监测系统的设计、生产、销售、安装、调试单位及验收人员应充分对该标准进行学习理解,并运用到实际工作中,排污单位和第三方运维单位应对照现在在用的水污染源在线监测系统的配置和性能,是否符合新规范要求,不符合要求的及时进行升级或者改造以满足标准要求;相关管理部门应制定新旧标准衔接期间的管理过渡机制,既要避免大范围更换在线监测设备,形成资源浪费,又要确保旧设备能满足监测要求。