《智慧污水处理厂建设规范（生产运行）》团体标准（征求意见稿）

ICS13.060.30

CCSZ00

SDSES

山东环境科学学会团体标准

T/SDSESXXXX—XXXX

智慧污水处理厂建设规范（生产运行）

Constructionspecificationforsmartsewagetreatmentplants(productionrun)

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

山东环境科学学会发布

T/SDSESXXXX—XXXX

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不应承担识别这些专利的责任。

本文件由山东环境科学学会提出并归口。

本文件起草单位：。

本文件主要起草人：

II

T/SDSESXXXX—XXXX

智慧污水处理厂建设规范（生产运行）

1范围

本规范提供了污水厂生产运行管理方面自动化、信息化、智慧化建设的指导。

本规范适用于智慧污水厂建设和既有污水厂智慧化升级改造。

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。

GB18918城镇污水处理厂污染物排放标准

GB/T22240网络安全等级保护定级指南

GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T9361计算机场地安全要求

GB50174数据中心设计规范

GB50462数据中心基础设施施工及验收规范

HJ91污水监测技术规范

HJ353水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）安装技术规范

HJ355水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）运行技术规范

HJ356水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）数据有效性判别技术规范

HJ377化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪技术要求及检测方法

HJ101氨氮水质在线自动监测仪技术要求及检测方法

HJ15超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法

HJ819排污单位自行监测技术指南总则

CJJ60城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1智慧污水处理厂

利用新一代信息技术与污水生产业务深度融合，生产运营各环节控制智能化、数据资源化、管理精

准化、决策智慧化，安全可靠、高效节能、环境友好的污水厂。

3.2生产工艺仿真

利用建模技术建立与污水生产工艺过程、环境相似的虚拟生产工艺过程和（或）环境，并应用数字

化手段对该过程和（或）环境进行仿真分析、评估、优化，为生产运行安全保障、节能降耗提供指导建

议。

4总体原则

4.1工艺核心原则

智慧污水处理厂的建设(包括改、扩建)应以工艺控制为主要核心点，以水、泥、气等主要工艺处理

1

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线为抓手，根据水厂规模、工艺、水源、设备自动化、工艺联动控制等实际情况制定适合的方案。

4.2顶层设计原则

污水厂生产控制、运营管理的各个环节是有机的整体，智慧污水厂建设有必要制定顶层设计和总体

规划的系统性整体方案，信息化系统不宜建设多个独立系统，有必要按照集约化的原则，进行统一建设，

提高软件资源使用效率。应建立应用系统集成接口规范，各业务板块之间数据共享、流程协同是非常重

要的。

4.3安全可靠原则

生产工控可靠性高、网络信息安全对于智慧污水厂建设是非常重要的。

4.4智慧运行原则

对于智慧污水厂，实现污水全过程控制管理、实现设备的自动及远程控制、实现物料的智慧管理、

实现智能诊断等方面的智慧运行，是非常必要的。

5基础感知层设备

5.1工艺监测仪表

5.1.1进水水质监测仪表，应安装流量计、COD、氨氮、总磷总氮，宜安装PH、电导率、SS、

温度。

5.1.2预处理段监测仪表宜安装液位计、排泥流量计、排泥浓度计。

5.1.3生物处理段监测仪表宜在生物池进水端安装总磷、氨氮/硝氮仪表；在厌氧区安装ORP

仪表；在缺氧区安装ORP、氨氮/硝氮仪表；在好氧区安装溶解氧、MLSS仪表，在生物池出水端

安装氨氮/硝氮、MLSS、ORP仪表。

5.1.4深度处理监测仪表宜安装浊度计、流量计、浓度计、压力计、液位计。

5.1.5污泥处理监测仪表宜安装流量计、浓度计。

5.1.6加药系统仪表宜安装流量计、液位计。

5.1.7出水在线监测宜按环保要求建设出水监测站房，站房应符合HJ353相关规定和排污许

可证建设。

5.1.8出水监测仪表应按《GB18918城镇污水处理厂污染物排放标准》排放要求安装COD、氨

氮、总磷、总氮、PH、温度、流量计、SS。

5.1.9监测仪表应符合HJ91、HJ15、HJ355、HJ356、HJ377、HJ101等相关要求。

5.2设备传感仪器或（和）仪表

5.2.1机械设备

5.2.1.1格栅、螺旋、皮带机、砂水分离器等设备宜监测电压、电流、电量。

5.2.1.2泵类设备宜监测电压、电流、电量、震动、温度、频率。

5.2.1.3鼓风机设备宜监测电压、电流、电量、温度、震动。

5.2.1.4脱水机设备宜监测电压、电流、电量、温度、震动。

5.2.1.5闸门设备必要时宜安装电动执行器。

5.2.1.6搅拌器设备宜监测电压、电流、电量、温度、震动。

2

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5.2.1.7切割机设备宜监测电压、电流、电量、温度、震动。

5.2.1.8紫外消毒设备宜监测电压、电流、电量。

5.2.2电气设备

5.2.2.1配电设备宜安装电压、电流、电量。

5.2.2.2配电柜、MCC柜、PLC柜宜安装温度传感器/热成像仪。

5.3环境安全监测

5.3.1配电室宜安装烟感器。

5.3.2进水泵房、格栅间、加药间、鼓风机房、脱水机房、配电室、厂区边界等重要位置宜安

装视频监控和电子围栏等设备。

5.3.3有毒有害气体现场监测宜配备硫化氢，磷化氢，氨气，一氧化碳、甲烷等可燃气体，氧

气，温湿度。

5.3.4厂区内宜安装人员定位、门禁、人脸识别等安全设备。

5.3.5厂区及车间、办公室应按安防要求设置消防器材。

6网络环境

6.1网络安全等级保护

6.1.1智慧污水厂工控网络有必要按照GB/T22239进行网络安全等级保护备案和测评。

6.1.2智慧污水厂有必要按照GB∕T22240要求，申请网络安全等保二级备案，获得公安机关

出具的网络安全等级保护备案证。

6.1.3智慧污水处理厂宜委托专业测评机构对网络安全系统进行全面测评，测评评分合格后，

获得《网络安全等级保护测评报告》。

6.2网络设置

智慧污水厂工控网络、办公网络、视频监控网络分别采用专网是十分必要的，宜采用三网分离原则。

工控网络宜采用本地网络，不得直接连接外网。

6.3网络信息安全

6.3.1智慧污水厂应严格遵守《中华人民共和国网络安全法》、《关键信息基础设施安全保护

条例》等相关条例。

6.3.2利用网关、工业网闸、工业防火墙等保障工控、办公网络、视频监控等信息安全是非常

重要的。

7机房

智慧污水厂机房的设计、建设符合GB/T9361、GB50174、GB50462的有关规定是必要的。

8生产控制信息化系统

8.1生产自控

8.1.1生产自控有必要选择高可靠性的设备和软件。

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8.2智慧值守

智慧值守是在完成对全厂设备运行状态、工艺参数及视频信号采集的基础上，实现了原先需要人工

操作及调整的设备联动、远程控制及自动调整。其中控制格栅类、进水泵（含提升泵），闸门、阀门类，

实现按照工艺设定自动调整进水量、各工艺段自动配水、液位稳定及各工艺段空气流量稳定；控制污泥

泵，实现按照工艺设定自动调整排泥量；控制产水泵、排空泵、反洗泵，实现膜池自动控制产水及洗膜；

控制加药泵，实现按照工艺设定自动控制加药量。

8.2.1粗格栅、细格栅

8.2.1.1粗格栅运行模式可包括就地手动和远程控制。

8.2.1.2格栅应按周期交替运行和按格栅状态交替运行，按液位或液位差数据自动计算启停

格栅数量。

8.2.1.3格栅的设定应与进水闸门实现联动控制。当格栅开始运行时，进水闸门应开启，格

栅出现故障或停机后，闸门应关闭。

8.2.1.4粗格栅的设定应与进水泵实现联动控制。当格栅运行台数减少时，应调整水泵降低

进水量；格栅堵塞时，应给值班人员推送报警信息，提示人工干预。当细格栅出现故障或停

机后，进水泵也应相应停机。

8.2.1.5细格栅前应增加液位保护装置。栅前液位过高时，应停止进水泵，并在值班室做出

相应声光报警。

8.2.2进水泵房

8.2.2.1进水泵运行模式可包括就地手动和远程控制。

8.2.2.2进水泵的控制宜采用恒流量和恒频率的控制方式。恒流量模式下，进水泵的频率应

根据设定的流量实现自动调节。当进水流量低于设定值时，应调整进水泵频率提高水量。恒

频率模式下，进水泵应根据设定的频率实现水量的自动调节。

8.2.2.3进水泵流量应根据进水泵房液位自动调整，进水泵运行频率应根据设定的流量进行

自动调节。

8.2.2.4进水泵应与进水阀门、格栅、提升泵及后续处理段设备联动运行。进水流量发生变

化时，格栅、进水闸门、提升泵等设备也应相应调整。

8.2.2.5进水泵房应增加液位保护装置，当水位低于最低液位时，进水泵应停止运行，并且

在值班室做出相应声光报警；进水泵坑应具备溢流保护功能，水位过高时，应在值班室做出

相应声光报警，提示人工干预。

8.2.3曝气沉砂池

8.2.3.1曝气沉砂池运行模式可包括就地手动和远程控制。

8.2.3.2曝气沉砂池刮渣机应与出水闸门联动运行。当进水量降低时，应自动调整出水阀门

高度，减少出水流量来控制曝气沉砂池液位。

8.2.3.3出水闸门处应增加液位监测与视频监控，当液位低于设定值时，值班人员可远程操

控出水闸门，调整液位至设定值。

8.2.3.4吸砂机应设置视频监控，当吸砂泵发生故障时，应在值班室做出相应声光报警。

8.2.4初沉池

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8.2.4.1初沉池撇渣管宜采用周期交替运行的控制方式。按照控制程序设定的时间启动第一

台撇渣管运行，当第一台撇渣管运行完一个动作后开始计时，达到程序设定时间后，启动下

一台撇渣管运行。

8.2.4.2撇渣管控制阀信号应利用现场子站PLC控制器接入控制器，设定每台撇渣管高低

限位，流程应为从高限位降到低限位，静止1分钟后升到高限位。当撇渣管发生故障或者没

有在设定时间内到达限位时，应在值班室做出相应声光报警。

8.2.4.3初沉池排泥泵、剩余污泥泵按照程序设定时间间隔运行。排泥管道设置流量监测装

置，当排泥流量异常或者排泥泵发生故障时，应在值班室做出相应声光报警。

8.2.5生物反应池

8.2.5.1生物反应池进水闸门宜与生物反应池液位联动控制。当生物反应池液位高度低于控

制程序设定值时，应自动调整进水闸门高度，增加进水流量。

8.2.5.2生物反应池宜人工设置进水量进行调整。进水闸门处应增加液位监测与视频监控，

当液位低于设定值时，值班室应做出相应声光报警，值班人员可远程操控进水闸门，调整液

位至设定值。

8.2.6MBR池

8.2.6.1膜池应全自动在线清洗。清洗程序应根据膜丝污染程度，自动计算浸泡时间和药剂

投加浓度。

8.2.6.2膜池产水泵宜采用恒液位或恒流量控制，应根据跨膜压差、产水量、液位等过程数

据自动确定膜池启停数量与清洗周期。膜池回流泵应根据泵性能参数与设备回流比自动调节

回流泵运行数量与运行频率。

8.2.6.3膜池运行状态应与进水泵房、格栅等联动控制，当进水流量发生变化时，应自动计

算需开启/停止的膜池数量。

8.2.6.4膜池宜远程操控清洗。当膜池产水量低于设定值时并且未达到程序设定的清洗周期

时，值班室应做出相应声光报警，值班人员可远程操控膜池进行手动清洗。

8.2.7设置三级报警：一级报警：对水质水量、生产运行产生直接影响的设备故障及工艺参

数报警。一级报警出现时声光报警，同时上位机以窗口形式弹出，如果不进行故障确认，此

报警画面一直显示。二级报警：对水质水量、生产运行产生较大影响的设备故障及工艺参数

报警。二级报警出现时无需声光报警，上位机设备显示故障，同时左侧项目栏以闪烁提示。

三级报警：对水质水量、生产运行影响较小的设备故障及工艺参数报警。三级级报警出现时

仅上位机设备显示故障。

8.3生产调度

8.3.1数据实时采集与监视控制系统对于智慧污水厂建设是必要的。

8.3.2生产调度指令宜根据生产工艺运行优化系统的建议进行优化。

8.4生产工艺运行优化

8.4.1应用工艺仿真等技术对污水生产预处理、混凝、沉淀、过滤、消毒等全流程进行工艺模

拟，利用工艺模型算法优化混凝剂投加浓度、消毒剂投加浓度等运行参数，对于提升供水保障

水平、推动节能降耗是非常重要的。

8.4.2智慧加药系统

5

T/SDSESXXXX—XXXX

8.4.2.1在需要加药的工艺段设置根据水量、水质等参数的变化，并采取进水水质前馈、在

线仪表实时反馈、出水水质后馈的投加药剂保证出水水质稳定达标的加药系统，来控制药剂

的投加设备，精准的、定向的投加药剂。

8.4.2.2如果存在多个加药点，建议每个投加点均设置单独的投加设备和管道或采用其他精

控方式保证药剂投加量的准确性，尽量避免多个加药点共用一条管道。同时投加的药剂如果

会对后续工艺段产生影响的，药剂投加点应尽量远离后续工艺段。

8.4.3智慧曝气系统

8.4.3.1在生物池好氧段设置根据水量、水质等参数的变化，并采取进水水质前馈、溶解氧

实时反馈、出水水质后馈的保证出水水质达标的曝气控制系统，通过总管压力或空气流量变

化控制风机开启和扩散量的调节进行精准曝气。

8.4.3.2智慧曝气系统每条支管均加装空气流量计和压力表；调节阀建议为带电动执行器的

线性调节阀为宜（塞GET阀、菱形阀等）；多台风机的控制最好通过MCP柜集中统一进行控

制.

8.4.3.3智慧曝气系统可通过总管压力或空气流量设定值和反馈值的差通过MCP对风机进行

集中控制。

9生产管理信息化系统

9.1数据管理

数据管理宜具备日生产数据管理、化验数据管理、污泥数据管理等数据自动采集或填报功能。

9.1.1日数据管理

宜具备日指标管理、污水日数据、污泥日数据、日电量数据、日药剂数据等功能。

9.1.2化验数据管理

宜具备日常化验指标、日常化验数据、微生物镜检项、微生物镜检数据、化验查询等功能。

9.1.3污泥数据管理

宜具备污泥数据查询、外运设置、污泥称重、运输记录、污泥统计、污泥运输资料存档等功能。

9.2运行管理

运行管理宜具备工艺调度管理、药剂管理、巡检管理、车间管理等功能。

9.2.1调度管理

宜具备调度指令、调度日志、调度任务统计、调度问题统计等功能。

9.2.2药剂管理

宜具备药剂分类、药剂到货、药剂化验、药剂统计等功能。

9.2.3巡检管理

宜具备巡检区域设定、巡检工段设定、巡检类别设定、巡检项目设定等功能。宜具备巡检任务设定、

巡检任务分工、巡检任务列表、任务执行情况、巡视日志等功能。宜具备巡检问题上报、其它问题上报、

问题工单、工单处置、工单验收、巡检任务统计、巡检问题统计等功能。

9.2.4车间管理

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宜具备交接班管理、生产日志等功能。

9.3设备管理

设备管理宜具备资产设备信息管理、巡检养护、预防性维修、工单管理等功能。

9.3.1基础管理

宜具备设备分类、位置分类、技术参数管理、设备台帐、位置台账、设备调整、设备二维码等功能。

9.3.2设备运行管理

宜具备设备状态、设备台时、运行查询等功能。

9.3.3设备维修

宜具备维修工单、维修记录、设备更换、备件更换、维修费用、维修统计等功能。

9.3.4预防性维护

宜具备维护设置、维护工单、维护任务、维护记录、维护费用、维护统计等功能。

9.3.5设备资料

宜具备资料分类、设备资料等功能。

9.3.6设备统计

宜具备设备故障分析、设备维修分析、设备运行报表、设备维护报表、设备问题分析等功能。

9.4资产管理

实现资产设备从采购、验收、使用到养护、维修、报废的全生命周期管理是重要的。

9.4.1供应商管理

宜具备供应商分类、合格供方库等功能。

9.4.2仓库信息

宜具备仓库管理、货位管理、备件编码、库管管理、初始化库存等功能。

9.4.3备件采购

宜具备备料需求、备件采购计划、特急件采购计划、采购方式、询报价管理、比价分析、采购订单

等功能。

9.4.4备件仓储

宜具备到货验收、扫码入库、到货提醒、备件领用、库存查询、统计分析等功能。

9.4.5成本稽查

宜具备发票记账、出库成本等功能。

9.4.6统计报表

宜具备库存查询、月度入库报表、月度出库报表、月度结存报表、统计分析等功能。

9.5成本管理

9.5.1生产计划

7

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宜具备生产KPI管理、年度生产计划、月度生产计划、生产状况统计、年度计划执行情况、月度计

划执行情况等功能。

9.5.2月数据管理

宜具备能源管理、财务数据等功能。

9.5.3生产成本分析

宜具备电耗、药耗等成本计算功能，生产分析、问题分析、领导驾驶舱等功能。

9.6安防管理

9.6.1基本管理

安防宜具备监控视频管理、身份识别、人员定位、访问控制等功能。

9.6.2重点区域管理

建立重点区域宜安全识别，具备人脸抓拍、移动侦测等功能，支持重点区域内人员安全帽佩戴规范、

吸烟等违章行为监视，对违章行为自动识别记录。

9.6.3安全演练

宜具备安全应急预案、安全演练等设置、提醒等功能。

10生产智慧信息化系统

10.1智慧决策系统

10.1.1建立一套系统将通过PLC网络采集到上位机的污水处理厂设备感知层探头和过程仪表

的实时数据，利用生产运营系统数据的全面性在生产运营系统中对数据进行分析和对比，再根

据工艺控制措施库中提供的相应的控制措施，提出为实现目标值而对工艺进行调整的具体方案，

同时在运营系统中对实施方案进行仿真模拟判断方案是否合理、是否能达到预期效果、达到预

期效果的时间等。

10.1.2需要具备工艺异常、处置措施、处置结果、工单等的记录功能，并能够通过多次的工

艺异常的处理进行自我学习，以保证在不同污水处理厂、不同工况条件下的工艺调整措施的准

确性。

10.1.3根据处理工艺需要也可具备设备智慧联动系统、水量智慧恒定系统等智慧化系统。

11运营管理

11.1运营管理模式

生产工艺相近、位置临近的几座智慧污水厂宜采用中心化运营模式，共用生产运行、维护人员队伍，降

低人力成本。

11.2运营效果评价

智慧污水厂运营效果宜从水质合格率、水处理药单耗和电单耗、员工数量等方面进行评价。

8

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目次

前言...........................................................................II

1范围................................................................................1

2规范性引用文件......................................................................1

3术语和定义..........................................................................1

4总体原则............................................................................1

5基础感知层设备......................................................................2

6网络环境............................................................................3

7机房................................................................................3

8生产控制信息化系统..................................................................3

9生产管理信息化系统..................................................................6

10生产智慧信息化系统.................................................................8

11运营管理...........................................................................8

I

T/SDSESXXXX—XXXX

智慧污水处理厂建设规范（生产运行）

1范围

本规范提供了污水厂生产运行管理方面自动化、信息化、智慧化建设的指导。

本规范适用于智慧污水厂建设和既有污水厂智慧化升级改造。

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。

GB18918城镇污水处理厂污染物排放标准

GB/T22240网络安全等级保护定级指南

GB/T22239信息安全技术网络安全等级保护基本要求

GB/T9361计算机场地安全要求

GB50174数据中心设计规范

GB50462数据中心基础设施施工及验收规范

HJ91污水监测技术规范

HJ353水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）安装技术规范

HJ355水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）运行技术规范

HJ356水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N等）数据有效性判别技术规范

HJ377化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪技术要求及检测方法

HJ101氨氮水质在线自动监测仪技术要求及检测方法

HJ15超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法

HJ819排污单位自行监测技术指南总则

CJJ60城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1智慧污水处理厂

利用新一代信息技术与污水生产业务深度融合，生产运营各环节控制智能化、数据资源化、管理精

准化、决策智慧化，安全可靠、高效节能、环境友好的污水厂。

3.2生产工艺仿真

利用建模技术建立与污水生产工艺过程、环境相似的虚拟生产工艺过程和（或）环境，并应用数字

化手段对该过程和（或）环境进行仿真分析、评估、优化，为生产运行安全保障、节能降耗提供指导建

议。

4总体原则

4.1工艺核心原则

智慧污水处理厂的建设(包括改、扩建)应以工艺控制为主要核心点，以水、泥、气等主要工艺处理

1

T/SDSESXXXX—XXXX

线为抓手，根据水厂规模、工艺、水源、设备自动化、工艺联动控制等实际情况制定适合的方案。

4.2顶层设计原则

污水厂生产控制、运营管理的各个环节是有机的整体，智慧污水厂建设有必要制定顶层设计和总体

规划的系统性整体方案，信息化系统不宜建设多个独立系统，有必要按照集约化的原则，进行统一建设，

提高软件资源使用效率。应建立应用系统集成接口规范，各业务板块之间数据共享、流程协同是非常重

要的。

4.3安全可靠原则

生产工控可靠性高、网络信息安全对于智慧污水厂建设是非常重要的。

4.4智慧运行原则

对于智慧污水厂，实现污水全过程控制管理、实现设备的自动及远程控制、实现物料的智慧管理、

实现智能诊断等方面的智慧运行，是非常必要的。

5基础感知层设备

5.1工艺监测仪表

5.1.1进水水质监测仪表，应安装流量计、COD、氨氮、总磷总氮，宜安装PH、电导率、SS、

温度。

5.1.2预处理段监测仪表宜安装液位计、排泥流量计、排泥浓度计。

5.1.3生物处理段监测仪表宜在生物池进水端安装总磷、氨氮/硝氮仪表；在厌氧区安装ORP

仪表；在缺氧区安装ORP、氨氮/硝氮仪表；在好氧区安装溶解氧、MLSS仪表，在生物池出水端

安装氨氮/硝氮、MLSS、ORP仪表。

5.1.4深度处理监测仪表宜安装浊度计、流量计、浓度计、压力计、液位计。

5.1.5污泥处理监测仪表宜安装流量计、浓度计。

5.1.6加药系统仪表宜安装流量计、液位计。

5.1.7出水在线监测宜按环保要求建设出水监测站房，站房应符合HJ353相关规定和排污许

可证建设。

5.1.8出水监测仪表应按《GB18918城镇污水处理厂污染物排放标准》排放要求安装COD、氨

氮、