废水污染源自动在线监控设施业务知识

废水污染源在线设备现场检查方法 一 通过查 看 测 听 问 录等 了解污染源自动监控设施现 场运行状况 1 查 查阅污染源自动监控设施资料 记录和历史监测数据 了 解该自动监控设施基本情况 2 看 观察采样管路 仪器设备运行状况 现场数据 通过表观 现象发现问题 3 测 视情进行必要监测 现场可用快速测试仪器 也可以委托 环境监测机构采样化验 4 听 约见企业或运行单位负责人及相关人员 听取自动监控设 施及运行情况陈述 5 问 针对有关情况 询问安装 调试 运行 验收 整改 故 障 隐患等 必要时要求企业或运行单位提供书面材料 6 录 填写自动监控设施现场检查勘察笔录 调查询问笔录污染 源自动监控设施现场监督例行检查表和重点检查表和收集影音资料 等 二 每次的现场检查 检查内容尽量全面 但一般应该有侧重点 一般来说 环保部门应该经常检查的内容和方法有 1 运行记录的检查 各个基站的日常运行维护应包括的内容均 在表格中有体现 比如日常巡检 故障维修 标准物质更换 比对 监测等 检查时主要审核表格内容填写是否齐全 清晰 明了 真 实 巡检 比对监测频次是否符合要求 故障的发现和处理是否及 时等 2 检查有效性审核的标识是否过期 或者查看有效性审核报告 确认监控基站通过有效性审核并在有效期内 3 检查工控机 或数采仪 系统是否设有两级门禁管理权限 应该分开设置操作系统和管理系统 对管理系统的进入要求门禁 密码 限制 只有管理人员才可以进入 进行参数或系数的设置 和查看 一般人员只能在操作系统的权限内 进行日常维护操作和 数据查看 检查人员可要求管理人员演示 也可要求其输入密码后 检查人员自行进入查看各种参数设置是否正常 4 在管理系统中 废水基站应该有标准曲线参数 包括斜率 截距等 还应有自动清洗和采样频次 污染物浓度等参数 经校准 的标准曲线参数应能输入或修正 零点漂移和量程漂移可设置手动 或自动校准 5 比对监测检查 检查人员可在两次有效性审核之间 使用手工 监测比对或者使用标准物质 检查基站的准确性 6 查看实时数据是否正常 查看监测设备测定值与数采仪 监 控平台实时数据是否一致 查看历史数据 查看监测设备测定值与 数采仪 监控平台历史数据是否一致 如有不一致 责令整改或提 交上级部门查处 7 查看历史数据 发现有异常情况时 对照巡检 维修等记录 查看运行人员是否及时发现并处置 8 从设备中调取 或者令运维人员调取校准记录 查看标准物 质浓度的历史记录 有无相对应的标准物质证书 如果没有 则涉 嫌故意将标准物质浓度输入值降低 9 从设备中调取 或者令运维人员调取当前量程的记录 对照 该企业长期的排放情况 查看量程设置是否合理 10 检查流量测定值是否正常 对于废水基站 对照流量计显示 的测定值 工控机显示的流量值是否一致 与企业设计排水量是否 吻合 必要时手工监测比对 监测站房建设规范 1 新建监测站房面积必须大于 4m2 监测站房应尽量靠近采样点 与采样点的距离不宜大于 50m 2 监测站房应密闭 安装空调 室温为 0 40 保证室内清洁 环境温度 相对湿度 空气相对湿度 85 和大气压等应满足 自动分析仪的运行要求 3 监测站房内应有安全合格的配电设备 能提供足够的电力负荷 不小于 5KW 站房内应配置稳压电源 4 监测站房内应有合格的给 排水设施及有关装置 5 监测站房应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 6 监测站房不能位于通讯盲区 水污染源自动监控设施 水污染源自动监控设施 指在污染源现场安装的用于监控 监 测废水污染物排放的化学需氧量 CODCr 自动监测仪 总有机碳 TOC 水质自动分析仪 紫外 UV 吸收水质自动监测仪 流量 监测仪和数据采集传输仪 以及 pH 水质自动分析仪 氨氮水质自 动分析仪 水质自动分瓶采样器等仪器 仪表 仪器一般由采样系统 反应系统 检测系统 控制系统 数 据采集系统五部分组成 采样系统由采样泵 采样管 样品储存等组成 进样系统由输 液泵 定量装置 电磁阀 管路 接口等组成完成对水样和试剂的 采集 输送 试剂混合 废液排除及反应室清洗等功能 反应系统主要有加热单元或 和 反应室 完成水样的消解和 反应 检测系统主要是对消解后的样品进行光度检测或滴定 控制系统包括单片机 或工控机 时序控制 光检单元等 完 成对在线分析全过程的控制 数据处理与传输系统包括处理软件 键盘和显示屏等 完成 对测试数据采集与处理 显示 储存 传输及打印输出 废水自动监控设施重点检查要点 1 检查采样泵 进水管道 内外调节阀 回水管道 溢流管道 回水阀 反冲洗泵 排水管道等 各组成部分应完整 并处于正常 联接和使用状态 2 检查采样点位 附近应无稀释现象 3 检查采样点与分析仪器连接 应正常联通 无给水 排水管路 外的其他旁路 4 检查水样预处理装置是否与验收文件 申报登记或上一次有效 性审核一致 应无过度处理现象 排污单位在污染源自动监控系统上作弊 逃避监控主要是 从这三个环节上做手脚 让采样系统采不到企业真实排放的水样 让分析系统测量值偏低 对数据通讯子系统进行设置 模拟假数据上传 水污染源企业常见作假的方式 私设暗管 建设初期预埋或调整污水走向 避重就轻 私设多个排污口 仅在污染物浓度低的口上安装 稀释进样 一是在自动监控系统采样口设置暗管添加清水稀释 二 是在分析仪器进样口注入清水稀释 偷梁换柱 有些排污单位在环保部门放松监管的情况下 一是采用 直接将自动监控系统的采样子系统停掉 或水样不进监测装置 定时向仪器进样口注入假样 或掺入清洁水 让仪器进行测量 二 是将采样口设在排污沟混入高浓度废水前或未混合均匀前采样 以 达到偷梁换柱的目的 打时间差 取样间隙偷排 有意损坏 延期维修 避开监控 监测仪器不准确的问题 1 一般监测仪器出厂时 都会有两种工作模式 一是正常工 作模式 二是工程调试模式 这是为了方便现场调试用的 正常工 作模式主要是给排污单位使用 这种模式下 企业没有修改标准曲 线的权限 但是排污单位通常都要求设备提供商将工程调试模式权 限告知 只要排污单位具有进入工程调试模式的权限 就可以随意 修改仪器的标定曲线或设置数据上限 对策 如发现排污单位排放浓度偏低或长期接近排放标准而没 有超标现象 怀疑排污单位有作弊行为时 可采取两种方式来判断 一是现场采样作对比实验 二是现场检查时带标样对仪器进行重新 标定 标样浓度应有低于排放标准和高于排放标准两种 2 通过数据采集及通讯系统纯软件模拟假数据的方式作弊 其性质非常恶劣 需要排污单位和仪器厂家的通力配合才行 就是 不管仪器的测量结果如何 或者仪器是否损害 所有报送环保部门 的数据都是通过软件模拟出来的 全是假数据 目前这种作弊现象比 较普遍 对策 这种方式由于是计算机模拟的数据 环保部门如果将一 天的数据进行作图的方式展示出来 就可以发现监测数据都是成一 个有规律的图形重现 表面上看上去是锯齿形波动 而真实数据的 曲线应该是台阶式上升或者台阶式下降不会是锯齿形 流量计 一 计量槽选型适合性检查 计量槽是废水明渠流量计一个非常重要的计量部件 计量槽选择 正确与否 其结果直接影响废水排放流量和排放总量的测定 计量槽的选择是根据被测污水流量的大小来确定的 现场检查的 主要内容有三个方面 根据现场废水明渠流量计的测量结果 核查的依据对照计量 槽的类型与污水流量关系表中的最佳流量测量范围 m3 s 可 以直接判别计量槽选择是否正确 根据现场废水的透明度 可以直接判别计量槽选择是否正确 一般比较清洁的废水 可选择各类堰槽 比较混浊的废水 宜选择 巴歇尔槽 因为堰槽通常是在废水排放渠道中安装计量档板 其结 果会使废水中污泥在计量档板前沉积 造成废水浓度富集和水位高 度改变 从而影响监测结果的准确性 采水口是否设置在水面下 0 3m 离水槽底 20mm 以上的位 置 采水口应避免受到冲氧和水底污泥的影响 二 流量计常见问题 1 常见问题 使用超声波明渠流量计时 堰槽不规范 影响 流量测定不准确 规范要求 1 椻槽上游顺直段长度应大于水面宽度的 5 10 倍 2 堰槽下游出口无淹没流 3 计量堰槽符合明渠堰槽流量计规程 JJG 711 1990 中 标明的技术要求 JJG 711 1990 核查方法 对照堰槽规格表 用尺子进现场测量 核实是否一致 2 常见问题 使用超声波明渠流量计时 流量计安装不规范 如 流量计探头未固定 可移动 探头和校正棒与液面不垂直 安装位 置过高或过低 影响 测量数据不准确 规范要求 1 探头安装在计量堰槽规定的水位观测断面中心线上 2 仪器零点水位与堰槽计量零点一致 3 探头安装牢固 不易移动 JJG 711 1990 核查方法 1 现场观察流量计安装情况 应满足规范要求 2 使用直尺直接测量液位 用流量公式计算实际流量 允许误差不超过 5 3 常见问题 使用超声波明渠流量计时 流量计上传数据人为作 假 影响 流量计上传数据和实际测量数据不一致 核查方法 采用遮挡法 用遮挡物在流量计探头正下方上下移动 观察流量计数值与数采仪是否同步变化 4 常见问题 使用超声波明渠流量计时 参数设置不正确 影响 参数设置与实际堰槽尺寸不符 会导致流量测定不准确 核查方法 查阅参数设置 主要包括堰槽型号 喉道宽 液位 3 个参数是否和现场实际尺寸一致 此外 对于某些需要手动输入流 量公式的仪器 还需检查流量公式是否正确 5 常见问题 使用电磁管式流量计时 测量流体不满管 影响 不满足电磁流量计测定要求 测定结果不准确 核查方法 观察电磁流量计安装位置是否设置了 U 型管段等保证流 体满管的措施 COD 自动分析仪 一 仪器构造 COD 自动分析仪由采样单元 计量单元 反应 器单元 检测单元 试剂贮存单元 根据需要 以及显示记录 数 据处理 信号传输等单元构成 另外可根据需要配置试样自动稀释 自动清洗等附属装置 仪器配置有自 动校正系统进行自动校准 a 计量单元 由试样 试剂导入管 试样 试剂计量器组成 由 不被试样 试剂侵蚀的塑料 玻璃 橡胶等材质构成 计量器能准 确计量 b 反应器单元 由反应槽 加热器和搅拌器等构成 具有耐热性 和耐试剂侵蚀性 c 检测单元 由滴定器 终点指示器及信号转换器构成 应由不 受重铬酸钾溶液侵蚀的材质构成 终点指示器具有良好再现反应终 点的性能 d 试剂贮存单元 材质不受各贮存试剂侵蚀 贮存试样 试剂保 证运行一周以上 e 显示记录单元 具有将测定值按比例转换成直流电压或电流输 出的功能 或具有将测定值显示或记录下来的功能 二 现场端检查方法 1 开启自动监测仪外壳 观察取样池 试剂瓶 蠕动泵 电磁 阀 消解器 光度计等内部组成 其构成应完整 并正确连接 无 渗液 滴漏和受到腐蚀现象 不能满足以上要求之一的 初步判断 为不正常运行 2 检查试剂是否包括重铬酸钾 硫酸 硫酸银 硝酸银 蒸 馏水等 试剂瓶内试剂在有效期内 试剂管插在液位以下 无试剂 或试剂缺项 试剂管在液位以上的 初步判断为不正常运行 3 检查废液瓶 废液瓶一般存储一定量的废液 废液一般为深 红色或棕褐色 如废液瓶干燥或废液颜色目测不正常 初步判断为 不正常运行 4 消解器在非工作状态无结晶 沉淀 否则初步判断为不正常 运行 将仪器设定为连续测试模式或手动测试 1 采样泵启动 水样进入仪器取样池 水样不能进入取样池的 初步判断为不正常运行 2 蠕动泵或活塞泵启动 水样由取样池沿内部管线 经电磁阀 进入消解器 润洗 1 2 次 没有设定润洗环节的 初步判断为不正 常运行 3 蠕动泵或活塞泵启动 水样由取样池沿内部管线 经电磁阀 进入消解器 因蠕动泵或活塞泵故障 电磁阀故障 管路堵塞或泄 漏等原因 水样不能进入消解器的 初步判断为不正常运行 4 蠕动泵或活塞泵依次启动 将氧化剂 催化剂 硫酸溶液等 分别泵入消解器 因蠕动泵或活塞泵故障 电磁阀故障 管路堵塞 或泄漏等原因 试剂不能进入消解器的 初步判断为不正常运行 5 消解器开始加热消解 消解器不能正常加热 甚至没有升温 迹象 手触没有热感的 初步判断为不正常运行 6 溶液冷却后进入光度计测量 测定完毕后 蠕动泵或活塞泵 启动 将废液排出 废液排出不彻底的 初步判断为不正常运行 7 蠕动泵或活塞泵启动 泵入蒸馏水洗涤消解器和分析单元 不能 完成清洗或洗涤后不洁净的 初步判断为不正常运行 备注类别 一 重铬酸钾消解 光度测量法 杭州聚光 美国哈希 水样进入仪器的反应室后 加入过量的重铬酸钾标液 用浓硫 酸酸化后 在 165 条件下回流 30min 或催化消解 或采用微波 快速消解 15min 反应结束后 用光度法测量剩余的 Cr 600nm 或反应生成的 Cr 440nm 二 重铬酸钾消解 库仑滴定法 水样进入仪器的反应室后 加入过量的重铬酸钾标液 用浓硫酸 酸化后 在 100 条件下回流 或催化消解 一定时间 15 20min 反应结束后 用库仑滴定法 Fe 测定剩余的 Cr 三 重铬酸钾消解 氧化还原滴定法 广州怡文 水样进入仪器的反应室后 加入过量的重铬酸钾标液 用浓硫酸 酸化后 在 150 条件下回流 30min 反应结束后 以试亚铁灵为 指示剂 用硫酸亚铁铵滴定剩余的 Cr 由消耗的重铬酸钾的 量换算成消耗氧的质量浓度得到 COD 值 强氧化剂 重铬酸钾溶液 K2Cr2O7 potassium dichromate 有效期半年 催化剂 硫酸银溶液 Ag2SO4 silver sulfate 介质 硫酸溶液 H2 SO4 sulfuric acid 氯离子隐蔽剂 硫酸汞溶液 HgSO4 mercury sulfate 有效期半年 化学需氧量 CODCr 自动监测仪产生的废液为危险废物 应 予重视 也可从其废液处置记录 判断其实际运行情况 三 现场端存在问题 1 常见问题 采样点位置不正确 规范要求 1 采样取水系统应尽量设在废水排放堰槽取水口头部的流路中 上游平直段为水流宽度的 5 10 倍 2 采水的前端设在下流的方向 采样头应距水面 10 20 厘米以下 离水槽底部 10 厘米以上 采水管端口朝向应与水流方向相 3 测量合流排水时 在合流后充分混合的场所采水 HJ T 353 2007 1 在测量合流排水时 采样探头是否在合流后充分混合处 2 在采样探头上游一定距离处采样进行比对 核查方法 1 观察采样探头安装位置 是否设置在废水排放堰槽头部 如 巴歇尔槽应安装在收缩段上游明渠 2 观察采样探头是否在取水口流路中央 2 常见问题 采样管路未固定或采用软管采样 影响 采样时 采样探头可以大范围移动 采到的水样不具有代 表性 并为作假提供了条件 规范要求 采样管路应采用优质的硬质 PVC 或 PPR 管材 严禁 使用软管做采样管 HJ T 353 2007 核查方法 现场观察采样管路材质和安装情况 3 常见问题 采样管设置旁路 用自来水等低浓度水稀释水样 影响 人为作假 使数据偏低 规范要求 采样取水系统应保证采集有代表性的水样 并保证将 水样无变质地输送至监测站房供水质自动分析仪取样分析或采样器 采样保存 HJ T 353 2007 核查方法 1 现场观察 检查采水系统管路中间是否有三通管连接 四 常见问题 采样管路人为加装中间水槽 故意向中间水槽 内注入其他水样替代实际水样 影响 人为作假 导致数据失真 规范要求 采样取水系统应保证采集有代表性的水样 并保证将水 样无变质地输送至监测站房供水质自动分析仪取样分析或采样器采 样保存 HJ T 353 2007 核查方法 1 现场观察是否设置中间水槽 如仪器要求设置 则需检查 水槽是否有异常水样接入 2 查阅仪器说明书和验收材料 对照现场安装情况 检查是 否违规设置中间水槽 3 采集排放口水样和中间水槽水样进行比对监测 5 常见问题 采样管路堵塞 影响 无法正常采样 导致分析仪器报警 数据异常或缺失 规范要求 1 取水管应能保证水质自动分析仪所需的流量 2 定期清洗水泵和过滤网 HJ T 355 2007 核查方法 1 现场手动启动采样装置 观察流路是否通畅 2 查看仪器报警记录 3 查看历史数据 是否缺失或异常 6 常见问题 采样管路未采取防冻措施 影响 采样管路冻裂或管路内结冰堵塞 无法采样 规范要求 采样取水系统的构造应有必要的防冻和防腐设施 HJ T 353 2007 核查方法 现场观察是否有防冻措施 7 常见问题 未定期更换试剂 导致试剂超过有效使用期或无试剂 影响 系统无法正常工作 测量数据异常 要求 每周一至二次检查仪器标准溶液和试剂是否在有效使用期内 按相关要求定期更换标准溶液和分析试剂 HJ T 355 2007 备注 1 铬法 COD 在线监测仪使用的试剂包括 重铬酸钾 橙 红色 硫酸 硫酸银 无色 零点校正液 即蒸馏水 无色 量程校正液 即邻苯二甲酸氢钾溶液 无色 硫酸汞 淡黄色 即一般有 5 个试剂瓶 部分型号分析仪硫酸汞添加在重铬酸钾溶液 中 则只有 4 个试剂瓶 具体可参照说明书 如采用滴定法 除上 述试剂外 还必须使用硫酸亚铁铵溶液 2 试剂瓶必须标识清楚 准确 试剂标签至少应包含下列信 息 试剂名称 浓度 配制人 配制日期 有效期 核查方法 1 观察试剂瓶内是否有试剂 2 观察试剂标签 明确试剂是否在有效期内 3 观察重铬酸钾溶液与硫酸 硫酸银溶液的余量是否成 比例 这两种溶液的取用量一般为 1 2 左右 备注 1 试剂的更换周期会随着测量周期 校正周期的不同而变 化 以某型仪器为例 测试时 试剂取用量分别为 重铬酸钾溶液 0 77mL 次 硫酸 硫酸银溶液 2 2mL 次 校正时 量程校正液取用 量为 4 3mL 次 如每 2 小时测定一次 每 24h 标定 1 次 对重铬酸 钾溶液和硫酸 硫酸银溶液 标定一次相当于测试 2 次 2 铬法 COD 在线监测仪使用的试剂包括 重铬酸钾 橙红色 硫酸 硫酸银 无色 零点校正液 即蒸馏水 无色 量程校 正液 即邻苯二甲酸氢钾溶液 无色 硫酸汞 淡黄色 即一 般有 5 个试剂瓶 部分型号分析仪硫酸汞添加在重铬酸钾溶液中 则只有 4 个试剂瓶 具体可参照说明书 如采用滴定法 除上述试 剂外 还必须使用硫酸亚铁铵溶液 3 试剂瓶必须标识清楚 准确 试剂标签至少应包含下列信息 试剂名称 浓度 配制人 配制日期 有效期 8 常见问题 量程校正液实际浓度与仪器设定浓度不符 影响 这是一种常用的作假手段 对测定数据的影响分两种情况 1 如果量程校正液实际浓度低于仪器设定浓度 将使实际水样测定 浓度接近等比例增高 这种情况一般在污水处理厂进口在线仪器上 使用 2 如果量程校正液实际浓度高于仪器设定浓度 将使实际水样测定 浓度接近等比例降低 这种情况一般在排放口在线仪器上使用 例 如仪器设定浓度为 100mg L 但试剂的实际浓度为 200mg L 实际 水样浓度为 50mg L 测定结果将显示为 25mg L 规范要求 定期对量程校正液进行核查 结果符合要求 HJ T 355 2007 核查方法 1 检查仪器设置的量程校正液浓度是否与试剂实际浓度 一致 2 采用国家标准样品进行比对试验 相对误差应不超过 10 3 将量程校正液带回实验室分析 9 常见问题 蠕动泵管老化 未及时更换 影响 导致取样不准确 测试结果不准确 规范要求 定期更换易耗品 HJ T 355 2007 核查方法 1 查阅运维记录 检查是否定期更换蠕动泵管 一般蠕动泵管每 3 个月至少需要更换一次 2 将蠕动泵管拆卸下来 观察其是否有裂纹 能否恢复原状 如拆 卸后不能恢复原状 泵管表面有裂纹 则需要更换 10 常见问题 消解温度偏低 消解时间不足 影响 水样消解不完全 测定数据偏低 规范要求 加热器加热后应在 10min 内达到设定的 165 2 温 度 HJ T 399 2007 核查方法 1 现场查看消解参数设置 一般消解温度不小于 165 消解时间 不小于 15 分钟 具体参数要求参考仪器说明书 1 进行实际水样比对试验 应满足 HJ T 355 2007 标准表 1 的性能要求 11 常见问题 消解单元漏液 影响 消解压力 温度 试剂和样品的量均会受到影响 导致监测 数据不准确 规范要求 检查化学需氧量 CODCr 水质在线自动监测仪水样导 管 排水导管 活塞和密封圈 必要时进行更换 HJ T 355 2007 核查方法 现场观察有无漏液痕迹 12 常见问题 光源老化或故障 影响 无法正常测量 导致数据异常 规范要求 定期更换易耗品 HJ T 355 2007 核查方法 1 查阅运维记录 检查是否定期更换光源 光管更换 周期需参照仪器说明书 2 手动测量 观察比色单元发光管是否发光 13 常见问题 比色管未及时清洗 内壁有污染物 影响 数据波动大或数据不变化 规范要求 每月检查比色管是否污染 必要时进行清洗 HJ T 355 2007 核查方法 观察比色池壁是否有污渍 14 常见问题 量程设置不当 影响 1 量程设置过低 实际水样浓度超过量程上限时 测量数 据无效 2 量程设置过高 在测量实际水样浓度远低于测量量程时 如低 于 10 可能导致测量误差过大 影响数据的准确性 规范要求 在量程范围内 仪器性能应满足 HJ T 355 2007 标准表 1 的性能要求 核查方法 1 查阅仪表历史数据 对照仪表设置的量程 观察 是否经常超出量程或满量程显示 如 污水处理厂出水 COD 量程设 置为 10 5000mg L 出水氨氮设置为 2 120mg L 2 先用接近实际废水浓度的质控样进行测定 相对误差应不大于 10 3 再用接近但低于量程的质控样进行测定 相对误差也应不大于 10 备注 1 什么是量程 测量范围上限值和下限值之差 2 设定量程的要求 理论上讲 满量程值应设定为被检查排污口执 行的排放标准限值或实际排放浓度的两倍或三倍 3 人为设置测量范围 测量值仅在一定范围内波动 如 某污水 处理厂分析仪设定测量范围 出水 COD 值仅在 40mg L 附近上下波 动 质控样 COD 0mg L 50mg L 100mg L 现场比对 监测 值均在 40mg L 至 50mg L 之间 15 常见问题 采用修改仪器标准曲线的斜率和截距 设定数据 上下限等方式 使仪表历史数据长期在一个较小范围内波动 备注 COD 在线监测设备显示值 Y 有 Y AX B 得出 其中仪器的斜 率 A 一般在 1 左右 通常在 0 8 1 2 之间 截距 B 一般在 0 左右 最大变化幅度通常不超过 10 常见的作假方式是 将斜率值设置得很小 将截距设置成常见排放 浓度 从而使仪器显示数值为截距附近很小范围内的一个值 显示 值 斜率 实际水样浓度 截距 例如 斜率设为 0 1 截距设为 25 如实际浓度为 100 则显示值为 0 1 100 25 35 影响 人为作假 数据不真实 核查方法 1 对于排放口 用介于量程和排放标准之间的质控样进 行测定 相对误差应不大于 10 2 对于进水口 用低于日常显示数据 约为日常显示数据的 50 的质控样进行比对 相对误差应不大于 10 氨氮水质自动监测仪 一 气敏电极法氨氮分析仪 氨气敏电极法在线监测仪使用的试剂包括 逐出溶液 即氢氧 化钠溶液 无色 聚四氟乙烯瓶 零点校正液 通常使用蒸馏水 或低浓度氯化铵溶液 无色 量程校正液 接近量程的氯化铵溶 液 无色 清洗液 通常用蒸馏水 无色 即一般有 4 个试剂瓶 不同的仪器可能有区别 具体可参照说明书 1 常见问题 恒温装置温度不稳定 影响 降低测量精度 规范要求 温度对气敏电极法测量精度有较大影响 因此测量时应 保证恒温模块正常工作 核查方法 1 对照仪器使用说明书 查看恒温模块温度设置是否 正确 一般设置温度 30 40 2 用手触摸加热模块表面 感受加热模块是否工作 2 常见问题 电极膜污染或损坏 影响 降低测量精度 严重时导致仪器无法正常工作 规范要求 每月应检查气敏电极表面是否清洁 完整 必要时进行 更换 HJ T 355 2007 核查方法 1 观察电极膜是否变色 有污垢 2 查看维护记录 检查是否按使用说明书定期更换电极膜 一般 电极膜需 1 个月更换一次 最长不超过 3 个月 3 常见问题 电极老化 影响 降低测量精度 严重时导致仪器无法正常工作 规范要求 定期更换易耗品 HJ T 355 2007 核查方法 1 查看维护记录 检查是否按使用说明书定期更换电 极 一般电极使用寿命不超过 1 年 具体可参照仪器说明书 2 进行实际水样比对试验 二 纳氏比色法氨氮分析仪 纳氏比色法在线监测仪使用的试剂包括 纳氏试剂 淡黄色 必须使用棕色瓶或聚四氟乙烯不透明瓶避光保存 掩蔽剂 即酒 石酸钾钠溶液 无色 蒸馏水 标准溶液 即氯化铵溶液 无色 部分仪器还配有清洗液 稀盐酸或碘化钾 和其他掩蔽剂 如硫 代硫酸钠溶液 等 备注 显色时间对纳氏试剂比色法测量结果有较大影响 也直 接影响测量一次所需的时间 不同仪器的显色时间不同 具体可参 照仪器说明书 常见问题 比色池污染 影响 降低测量精度 规范要求 纳氏试剂易在比色池壁结垢 一般 1 个月需清洗一次 具体清洗周期可参见仪器说明书 核查方法 现场观察比色池有无漏液痕迹 比色池是否清洁 三 氨氮水质自动监测仪主要采用的方法有分光光度法和电极法 一 分光光度法 1 纳氏试剂比色法 水样中的氨氮与纳氏试剂反应生成淡红棕 色络合物 该络合物颜色的深浅与氨氮的含量成正比 于波长 420nm 处测量吸光度 纳氏试剂比色法的试剂包括 纳氏试剂溶液 酒石酸钾钠溶液 屏蔽阳离子 特别是钙 镁离子干扰 硫代硫 酸钠溶液 去除氯离子干扰 氨氮标准溶液 硫酸锌溶液 絮凝 剂 或 溶液 蒸馏水 2 水杨酸光度法 在硝普钠存在下 水样中的氨氮与水杨酸盐和次 氯酸离子反应生成蓝色化合物 使用分光光度计在 697nm 处测定 水杨酸光度法的试剂包括 水杨酸溶液 次氯酸钠溶液 酒石酸钾 钠溶液 屏蔽阳离子 特别是钙 镁离子干扰 氨氮标准溶液 亚硝基五氰络铁 或 溶液 蒸馏水 现场检查 1 开启自动监测仪外壳 观察内部组成 其构成应完整 并正确连接 无渗液 滴漏 漏气和受到腐蚀 现象 不能满足以上要求之一的 初步判断为不正常运行 备注 特别注意 如果被测水样水质较轻 色淡 无需较复杂 的预处理 如果水样颜色较深 含盐较高 应先将被分析的样品和 氢氧化钠在蒸馏器中混合 将样品中的 NH4 离子转化成氨气蒸出 释放的氨气转移到测量池中在中性条件下进行显色反应 也可采用 絮凝沉淀的方式 去除干扰杂质 2 检查试剂种类是否齐全 试剂在有效期内 试剂管插在液位 以下 无试剂或试剂缺项 试剂管在液位以上的 初步判断为不正常 运行 备注 一定要特别注意试剂的有效期 除纳氏试剂比色法中碘 化汞纳氏试剂溶液保存时间可长达一年外 其他显色剂 反应剂一 般为一个月 3 检查废液瓶 废液瓶一般存储一定量的废液 纳氏试剂比色法废液一般为棕 褐色 水杨酸光度法废液一般为浅蓝色 如废液瓶干燥或废液颜色 目测不正常 初步判断为不正常运行 4 观察仪器内部动作 a 采样泵启动 水样进入仪器取样池 水样不能进入取样池的 初 步判断为不正常运行 b 蠕动泵或活塞泵启动 水样由取样池沿内部管线 经电磁阀 进 入消解器 润洗 1 2 次 没有设定润洗环节的 初步判断为不正常 运行 c 蠕动泵或活塞泵启动 水样和碱液由取样池沿内部管线 经电磁 阀 进蒸馏器 因蠕动泵或活塞泵故障 电磁阀故障 管路堵塞 或泄漏等原因 水样或碱液不能进入蒸馏器的 初步判断为不正常 运行 d 蠕动泵或活塞泵依次启动 将显色剂 屏蔽剂等分别泵入测量池 因蠕动泵或活塞泵故障 电磁阀故障 管路堵塞或泄漏等原因 试 剂不能进入测量池的 初步判断为不正常运行 e 测定完毕后 蠕动泵或活塞泵启动 将废液排出 废液排出不彻 底的 初步判断为不正常运行 f 蠕动泵或活塞泵启动 泵入蒸馏水洗涤分析单元 不能完成清洗 或洗涤后不洁净的 初步判断为不正常运行 二 氨气敏电极法 水样经过滤系统进入仪器 仪器通过蠕动泵将水样和乙二胺四 乙酸 EDTA NaOH 试剂定量的加入到测量室中 EDTA 用于防 止重金属离子在强碱性溶液中水解生成的沉淀阻塞透气膜 加入的 NaOH 使水样 pH 值调节至 pH 12 左右 此时水样中的 NH4 转为 气态的 NH3 NH4 OH NH3 H2O 氨气通过渗透膜进入到 电极内 使得电极内部的平衡反应 NH4 NH3 H 发生变化 引 起电极内部 H 变化 由 pH 玻璃内电极测得其变化 并产生与样 品中铵离子浓度有关的输出电压 得出相应的氨氮浓度 电导法 该仪器采用吹脱 电导法 即在碱性条件下 用空气将 氨从水样中吹出 气流中的氨被吸收液吸收 引起吸收液的电导变 化 电导变化值与吹出的氨量和水样中氨氮含量成正比关系 用简 单的电导法完成测量 滴定法 这种方法测定氨氮的原理是完全基于实验室 GB7478 87 中 规定的分析方法 样品在一定的条件下 经加热蒸馏 释放出的氨 冷却后被吸收于硼酸溶液中 再用盐酸标准溶液滴定 当电极电位 滴定至终点时停止滴定 根据盐酸所消耗的体积 计算出水中氨氮 的含量 采用电极法的氨氮自动分析仪 测试原理 在水样中加入 NaOH 溶液 充分混合均匀 调节样品的 pH 值 大于 12 这时所有的铵离子都转换成气态的 NH3 加入络合剂如 EDTA 调节样品 防止生成钙盐沉淀 游离态的氨气透过一层半透 膜 材质为 Teflon 进入到离子电极的内部参与化学反应 改变 了电极内部电解液的 pH 值 pH 值的变化量与 NH3 的浓度成线性相 关 由电极感测出来 再由主机换算成氨氮的浓度 现场检查 1 开启自动监测仪外壳 观察内部组成 其构成应试样前处理 装置 络合 调节 或调节离子强度 包括氨气敏 或氨选择 性 电极 参比电极 温度补偿传感器 铂 镍 热电耦等温度传 感器 应完整 并正确连接 无渗液 滴漏 漏气和受到腐蚀现 象 不能满足以上要求之一的 初步判断为不正常运行 2 检查试剂种类是否齐全 试剂在有效期内 试剂管插在液位 以下 无试剂或试剂缺项 试剂管在液位以上的 初步判断为不正 常运行 电极法试剂包括在样品 NaOH 溶液 EDTA 溶液 无氨水 和氨氮标准溶液 3 检查氨气敏电极 电极应在有效期内 可将电极从测试池中 拔出 观察电极表面无污物 无表面破损 不能满足以上要求之一 的 初步判断为不正常运行 备注 电极法氨氮在线监测仪仪器结构一般较简单 不会受到水 的色度 浊度的干扰 但气体渗透膜气孔容易堵塞 设备维护工作 量较大 电极需要经常更换电极膜 核查方法 1 对照仪器使用说明书 查看恒温模块温度设置是 否正确 一般设置温度 30 40 2 用手触摸加热模块表面 感 受加热模块是否工作 运行工况分析判断自动监测数据 A2 O 工艺为例 从三方面分析其系统运行状态发生变化对出水 口自动监测数据的影响 1 1 超越阀门开启与监测数据逻辑性分析 污水处理厂的超越阀门一般设在进水泵房或者生物处理系统前 正常运转情况下关闭 一般只有在停产检修时才会开启 2 鼓风机运行负荷与监测数据逻辑性分析 鼓风机负责给曝气池提供氧气 是污水处理厂运行过程中用电 的主要设备 一般污水处理量越大 进水 COD 浓度越高 污水处 理负荷越大 所需的氧气量就越大 鼓风机的运行负荷就越大 当 污水处理量越大 或者进水 COD 浓度越高时 一般需要提高鼓风 机的运行负荷 以保证 COD 去除效率 如果污水处理量明显增大 或者进水 COD 浓度明显升高 而鼓 风机的运行负荷长期没有变化 则 COD 去除效率很可能会降低 如果 COD 去除效率长时间未显示降低趋势 则监测数据就存在造 假的嫌疑 3 状态参数与监测数据逻辑性分析 曝气池的溶解氧含量状态参数体现了曝气池运行的状态 其数 值正常范围在 2 到 4 之间 数值偏低可能为曝气量不够 数值偏高 可能为曝气过量 两种情况都不利于曝气池的正常运行 如果曝气池的溶解氧含量明显偏低 可能为鼓风机运行负荷不 够甚至长期不运行 如果出水 COD 浓度在这段时间内没有变化 显示降低缺失 则监测数据就存在造假