水污染源自动监测系统培训

水污染源自动监测系统培训教材日期:2016年11月15日目录一、水污染源自动监测系统介绍二、怎样才能让仪器正常持续运行三、仪器运行状况分析及数据处理四、企业常见弄虚作假方式第一部分:水污染源自动监测系统介绍•系统组成•采样系统•COD仪•氨氮仪•流量计•数据采集仪系统组成采样系统介绍目前的采样系统，一般都采用潜水泵或自吸泵把水样采集到仪器旁，供仪器使用。仪器通过注塞泵或蠕动泵将水样定量加入仪器内，供分析用。为了不堵塞仪器内部的管路，一般情况下都会在水样采集的源头或进仪器前加装过滤装置。目前市场有不同类型的采样系统，一般都是通过PLC进行控制，在采样前会用水样对整个管路进行冲洗，待仪器取完样后，会对采样管路进行清洗，待下次取样。目前的在线COD分析系统一般采用单片机/工控机系统，完成对仪器全过程的控制。其附加有自动校正功能，自动清洗功能，湿度报警功能等。目前污染源的排放口的COD分析仪，大多采用这种分析原理的仪器。该方法仪器的现状：首先其采用的是国标方法，可用于各种水质（高氯废水除外），可以在大部分污染源排放口使用。但其分析时间相对来说比较长，所产生的废液会造成二次污染,因此需要对废液进行回收处理。使用强酸和强氧化剂，容易造成部件腐蚀，对部件质量要求比较高。氨氮分析仪比色法氨氮分析仪气敏电极法氨氮分析仪比色法氨氮分析仪介绍目前比色法氨氮分析仪根据所采用的试剂不同常见有两种。纳氏试剂比色法（一般用于市政污水及工业废水）水杨酸法（一般用于饮用水，地表水）目前用于废水检测，用得比较广泛的是纳氏试剂比色法的仪器。1、纳氏试剂比色法氨氮分析仪测量原理NH4++OH-→NH3↑+H2O经过预处理的样品首先和逐出溶液混合，从而，将样品中的铵根离子转换成呈碱性的NH3。NH3+H+→NH4+在隔膜泵的作用下，氨气NH3被传送到比色池中，与比色池中的指示剂反应，以改变指示剂的颜色。在测量范围内，其颜色改变程度和样品中的铵根离子浓度成正比，因此，通过测量颜色变化的程度，我们就可以计算出样品中铵根离子的浓度。2、纳氏试剂比色法氨氮分析仪应用现状目前比色法氨氮分析仪，其管路简单，易于维护，有自动清洗，自动校正功能，维护量相对于COD来说要小。如果利用气液转换技术，还能避免水样色度的影响。其分析时间大概要13分钟。1、气敏电极法氨氮分析仪测量原理采用氨气气敏复合电极，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。气敏电极法氨氮分析仪介绍2、气敏电极法氨氮分析仪应用该设备可以用于废水排放口，响应时间5分钟。也具有自动清洗和校正功能。主要需要维护的是电极。流量仪表介绍应用于水污染源自动监测的流量计主要为超声波流量计;而电磁流量计及转子流量计等主要应用于生产工艺过程流量。超声波流量计分类：􀂾超声波时差式流量计􀂾超声波多普勒流量计􀂾超声波明渠流量计􀂾目前污水排放口用得比较多的是超声波明渠流量计􀂾超声波明渠流量计原理被测流体流过量水槽（堰）形成一定的液位高度，在自由流状态下，其流过水槽（堰）液体流量Q与水位H满足关系:式中C、n为与量水槽结构有关的系数由于超声波测的是液位，所以对于带有泡沫的流体，不适用。泡沫可造成液位虚高。除非在前端对水体进行除泡。数据采集仪介绍工作原理数据采集传输仪通过数字通道、模拟通道、开关量通道采集监测仪表的监测数据、状态等信息，然后通过传输网络将数据、状态传输至上位机；上位机通过传输网络发送控制命令，数据采集传输仪根据命令控制监测仪表工作。通讯方式无线传输方式：通过GPRS、CDMA等无线方式与上位机通讯以太网方式：直接通过局域网或internet与上位机通讯。有线方式：通过电话线、ISDN或ADSL方式与上位机通讯第二部分:怎样才能让仪器正常持续运行运行自动监测设备，其目的就是要准确的反应企业污染物排放量，从而控制污染物排放总量，同时也为环境执法提供依据。现在摆在我们面前的问题就是怎样才能保证仪器的正常持续运行，且其数据准确可靠。1、企业要设置专门的人来管理自动在线监测仪器。2、仪器维护人员要按照仪器说明书，正确对仪器进行相关操作和维护。3、严格按照仪器的维护计划表，购买仪器的易损件，从而能有效保证仪器正常运行。对于消耗品，需计划购买，以免影响仪器的正常运行。4、对于遇到不能解决的故障，要及时与厂家沟通，尽快解决仪器故障。5、要满足仪器正常运行所要求的环境。需要保证仪器能连续运行需要保证仪器测量的准确性1、确保所采水样要具有代表性，比如：取样点选取有误，取样系统未清洗导致数据偏高等等。2、对仪器要设置定期自动清洗及自动校正，确保仪器能正确测量。3、定期用标准物质对仪器的准确度进行验证。4、经常与实验室的数据进行比对分析。5、定期做仪器性能测试（零点漂移，量程漂移，重复性）第三部分:仪器运行状况分析及数据处理•查看仪器运行状态•查看仪器的设置参数•查看历史曲线，进行数据分析•缺失以及异常数据的标识与处理•数据处理查看仪器运行状态现场检查时，首先看仪器的工作状态是否正常，有无报警信息。如果有报警要确认仪器是什么类型的报警。如果为“***错误”报警，一般情况下，此时仪器是不能正常工作的。如果为“**警告”，一般情况下，此时仪器还能工作，但是数据的可靠性有待置疑。需要大概了解仪器的整个工作流程，在仪器运行时，可以更有效的查看部件的运行情况，从而判断仪器是否正常工作。查看现场仪器的工作环境，是否达到仪器正常运行的要求。查看仪器的设置参数仪器参数的设置，有时会影响仪器数据的准确性。常见影响数据准确性的参数设置1、COD•消解时间设置•自动清洗周期设置•自动校正周期设置•因子设置•修正值设置查看仪器的设置参数仪器参数的设置，有时会影响仪器数据的准确性。常见影响数据准确性的参数设置2、氨氮分析仪•自动清洗周期设置•自动校正周期设置•因子设置•量程设置3、流量计•槽（堰）类型设置•槽（堰）尺寸设置查看历史曲线，进行数据分析仪器的历史数据，可以通过历史曲线进行查看。数据异常情况：1、上位机的数据与仪器记录的数据在同一时段不能匹配2、历史数据不时出现异常值有可能是仪器需要校正，清洗或是光度计故障有可能是客户在排水里混有自来水（低值情况）有可能仪器在取样时，由于未清洗取样管路，容易混入杂质，导致出现异常高值有可能工艺出了问题查看历史曲线，进行数据分析3、仪器数据出现断点企业停电，仪器无法工作；仪器出现故障，无法运行；仪器进行断电维护仪器本身记录仪故障当查出仪器出现断点数据，需要查看仪器的维护记录，找出数据断点的原因。缺失以及异常数据的标识与处理缺失COD、NH3-N水质自动分析仪监测值，以缺失时间段上推至与缺失时间段相同长度的前一段时间段监测值的算术平均值替代，依据有效性审核要求，企业需每天上报手工分析数据。缺失pH值，以缺失时间段上推至与缺失时间段相同长度的前一段时间段pH中位值替代。如前一阶段有数据缺失，再依次往前推。缺失以及异常数据的标识与处理缺失流量值，以缺失时间段上推至与缺失时间段相同长度的前一段时间段瞬时流量值的算术平均值替代，累计流量值以推算出的算术平均值乘以缺失时间段内的排水时间获得。如前一段时间有数据缺失，再依次往前类推。缺失时间段的排水量也可通过企业在缺失时间段的用水量乘以排水系数获得。同时缺失水质自动分析仪监测值和流量值时，分别以上述二种方法处理。数据处理当查看了相关的仪器记录，仪器数据后，需要对数据进行处理。1、未通过数据有效性审核的自动监测数据无效，不得作为总量核定、环境管理和监督执法的依据。2、当流量为零时，所得的监测值为无效数据，应予以剔除。3、监测值为负值无任何物理意义，可视为无效数据应予以剔除。4、在自动监测仪校零、校标和质控样试验期间的数据作无效数据处理，不参加统计，但对该时段数据作标记，作为监测仪器检查和校准的依据予以保留。数据处理5、自动分析仪、数据采集传输仪及上位机接收到的数据误差大于1%时，上位机接收到的数据为无效数据。6、监测值如出现急剧升高、急剧下降或连续不变时，该数据进行统计时不能随意剔除，需要通过现场检查、质控等手段来识别，再做处理。7、具备自动校准功能的自动监测仪在校零和校标期间，发现仪器零点飘移或量程飘移超出规定范围，应从上次零点漂移和量程漂移合格到本次零点漂移和量程漂移不合格期间的监测数据作为无效数据处理，按本标准缺失数据处理。第四部分:企业常见弄虚作假方式•取样作假•通过设置仪器参数作假•通过数据传输作假•仪器非正常运行前端采样系统作假0501001502002503003504004504:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:000:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:00系列1前期进入分析仪器可能为死水或人为稀释样品验收/数据有效性审核前后手工COD结果：375mg/L29前端采样系统作假0204060801001201404:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:000:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:00TimeCOD系列1flow0204060801001201401604:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:0022:000:002:004:006:008:0010:0012:0014:0016:0018:0020:00flow某些企业由于为节约废水处理成本，就采取不处理或少处理废水，平时在线监测设备检测的水样并不是从排污口排出的水，而是浓度相对稳定的又不超标的“死水”。当遇到有环保检查时，就加入自来水对废水进行稀释处理。前端采样系统作假•样品管路错接•在线仪器样品采集和取样系统清洗顺序颠倒31实例分析1：某企业的排口流量计采用的是明渠流量计，其排口流量比正常的情况偏低。检查仪器设置：检查仪器设置，发现其巴歇尔槽的尺寸设置有问题。重新设置槽的尺寸，再次校正液位，数据正常。备注：可能存在的问题：采用质量不好的玻璃钢导致流量数据不准流量计高度设置小于与巴歇尔槽底部实际距离32实例分析2：某企业采用的是铬法COD分析仪，仪器有清洗、校正记录，取样点的选择也无问题，但其测量数据明显偏低。检查仪器设置：消解时间设置为3分钟。更改消解时间为30分钟后，仪器测试正常。对于铬法COD分析仪，消解时间的设置会影响仪器测量的准确度。对于能够设置消解温度的分析仪，温度的设置也是一个重要的设置参数。通过设置仪器参数作假企业通过对仪器参数的设置，由此来提供不真实的数据。实例分析3：某企业采用的是铬法COD分析仪，检查仪器设置发现，其把自动校正功能关闭。把仪器的自动校正功能开启,发现仪器不能通过校正。最终企业解释说是标准液阀有故障。这属于仪器未正常运行如果把自动校正功能关闭，会影响数据的准确性。备注：铬法COD在线分析仪还有其它设置会影响数据的准确性：因子的设置a值修正值的设置b值实例分析４：某企业的排口采用的UV法测量COD，其测量值与正常情况相比数据异常。检查仪器设置：检查仪器设置发现其清洗周期时间设置过长。重新调整仪器的清洗周期，仪器数据正常。备注：吸光度与COD的相关曲线的设置，直接影响COD值的测量数据。建议检查时记录企业的曲线设置记录，为下次检查提供相应的依据，若有更改，企业应有相应的曲线设置记录。对于TOC分析仪，如果要转换为COD,也需要检查曲线设置的合理性。仪器非正常运行实例分析５：某企业的污染源排放口采用的比色法的氨氮分析仪，其测量值与正常值比较偏低。仪器看似也在正常工作。仔细查看仪器的各个部件，发现其蠕动泵管有老化的现象，客户没有按照维护要求更换泵管，造成泵管计量出现了问题。备注：预处理过度标准溶液浓度反应试剂浓度非法内置限流模块有些时候，企业故意不及时更换备件或易损件，也会造成数据不准。实例分析６：某企业的排口的在线分析仪显示数据与采集仪的数据有差异。通过改变仪器的输出量程设