DB32/T+4480-2023+污水处理厂污染排放过程(工况)自动监控技术规范.pdf
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1、!7,!7,+,0).污水处理厂污染排放过程(工况)自动监控技术规范Technical specification for construction of automatic monitoring for pollution discharge process(operating status)of sewage treatment plant2023-06-26 发布2023-06-26 实施CCS Z 05DB32/T 44802023ICS 13.020.01DB32/T 44802023前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 缩略语25 系统组成26 系统要求47 治理设
2、施运行状况判定58 WQMS监测数据合理性判定79 系统验收1010 日常运行管理11附录 A(资料性)污水处理厂污染排放过程(工况)关键参数表12附录 B(规范性)污水排放过程(工况)监控系统数据传输规范17附录 C(资料性)污水处理工艺污染物去除率25附录 D(资料性)污水处理工艺中 MLSS与 DO的正常范围参考27附录 E(资料性)污水处理厂污泥产生系数表28附录 F(资料性)SS去除率、反应池去除单位 SS量产泥率与污泥浓度31附录 G(资料性)污泥排放系数法32参考文献34目 次DB32/T 44802023前言本文件按照 GB/T 1.12020 标准化工作导则第 1 部分:标准
3、化文件的结构和起草规则 的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由江苏省生态环境厅提出并归口。本文件起草单位:南京工业大学、南京资环工程技术研究院有限公司、江苏省生态环境监控中心。本文件主要起草人:崔咪芬、吴昌子、薄翠梅、魏萃、乔旭、李俊、孙轶民、张泉灵、张登峰、汤吉海、费兆阳、张竹修、周治、陈献、刘清、王蕊、王鑫国、郝培华、赵涛、王村松、何文敏。DB32/T 44802023污水处理厂污染排放过程(工况)自动监控技术规范1 范围本文件规定了污水处理厂污染排放过程(工况)自动监控技术规范、污染治理设施运行状况的判定、水质自动在线监测系统监测数
4、据的合理性判定、技术验收和日常运行管理。本文件适用于省级及以上工业集聚区集中式污水处理厂、省级及以上化工园区集中式污水处理厂,以及建设规模为 500 t/d 以上的城镇生活污水处理厂或污水处理设施的自动监控系统的建设、维护、监管等工作,其他参照执行。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。GB/T 6587电子测量仪器通用规范GB/T 18268.1测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第 1 部分:通用要求GB 50093自动化
5、仪表工程施工及质量验收规范GB 50168电气装置安装工程电缆线路施工及验收标准GB 50171电气装置安装工程盘、柜及二次回路接线施工及验收规范HJ/T 70高氯废水化学需氧量的测定氯气校正法HJ 212污染物在线监控(监测)系统数据传输标准HJ 355水污染源在线监测系统(CODCr、NH3N 等)运行技术规范HJ 828水质化学需氧量的测定重铬酸盐法HJ 2038城镇污水处理厂运行监督管理技术规范DB33/T 502社会治安动态视频监控系统技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1 污染治理设施 pollutant treatment equipments治理生活污水或工业
6、废水中污染物所需的全部设备。注:如污水提升泵、鼓风机、污泥泵、污泥压滤机等设备。3.2 过程(工况)自动监控系统 process(operating status)monitoring systems监测、分析影响污染物排放的污染源的生产设施、污染治理设施运行的关键参数,并提供关键参数的永久性记录所需的全部设备及应用软件组成的系统。1DB32/T 448020233.3 数据采集传输仪 data acquisition and transmission instrument用于采集、存储各种类型监测仪表的数据,并具有向上位机传输数据功能的单片机系统、工控机、嵌入式计算机或可编程控制器等。来源:
7、HJ 4772009,3.23.4 水质在线自动监测系统 water quality online automatic monitoring system基于水质监测设备、数据通信技术及计算机应用软件,实现水质在线自动监测并实时进行水质数据统计分析的系统。注:一般由一台或多台水质监测子站及水质监控系统组成。3.5 中控系统 center control system污水处理厂集中自动控制系统。3.6 单向隔离器 unidirectional isolator在中控系统与工况数据采集传输仪之间安装的、用于实现数据单向传输的安全隔离设备。3.7 排放预测监测系统 predictive emissi
8、on monitoring system用过程参数确定污染物的浓度或排放速率的系统。通过公式转换,图形或计算机程序处理测量参数,用于和排放限值或标准进行比较。3.8 模型 models基于自然科学的基本原理或应用数学的方法,如神经网络法、统计回归法,推导进口参数、工艺参数、关键治理设施运行参数与污染物排放数据之间的关系所建立的理论模型或经验模型。4 缩略语下列缩略语适用于本文件。A/O 与 A2/O:厌氧好氧/厌氧缺氧好氧(AnaerobicOxic/AnaerobicAnoxicOxic)CODCr:重铬酸盐指数即重铬酸盐值(Dichromate Oxidizability)DO:溶解氧(D
9、issolved Oxygen)MLSS:混合液污泥浓度(Mixed Liquor Suspended Solids)OPC:过程控制的对象链接与嵌入(Object linking and embedding for Process Control)PEMS:排放预测监测系统(Predictive Emission Monitoring System)PMS:排放过程(工况)监控系统Process(operating status)Monitoring SystemsRM:参比方法测值(Reference Method)SBR:序批式活性污泥法(Sequencing Batch Reactor
10、 activated sludge process)SS:混合液中活性污泥浓度(Suspended Solid)WQMS:水质在线自动监测系统(Water Quality online automatic Monitoring System)5 系统组成5.1 概述PMS 由现场端监控系统和行业监管部门监控系统两部分构成,如图 1 所示。2DB32/T 44802023注:示意图仅表示单个污水处理工艺的参数采集、污染物监测、数据传输以及与行业监管部门监控系统的连接和部分功能。生产设施和污染治理设施的运行参数数据用传感器直接获取或经单向隔离器从中控系统获取。具备条件的中控系统需通过隔离网闸和防火
11、墙等安全设备直接向行业监管部门报送数据。图 1污水处理厂污染排放过程(工况)自动监控系统示意图5.2 现场端监控系统由参数监测、数据采集传输和现场端应用软件三个子系统组成:3DB32/T 44802023a)参数监测子系统:由各类传感器和监测设备组成,可准确、完整、系统地获取生产设施和污染治理设施运行的关键参数数据和污染物排放监测数据;b)数据采集传输子系统:由中控系统、单向隔离器、数据采集传输仪等组成,可实现数据的采集、存储、传输等功能;c)现场端应用软件:具有工艺监控、数据审核、异常报警和趋势预警等功能。实施对现场监测数据的统计分析,污染治理设施运行状态的判定。5.3 行业监管部门监控系统
12、接收多个现场端监控系统的信息,实现现场数据的监控、汇总、统计分析、共享交换等功能。根据环境管理的需要,可扩展环境监察和执法、环境信用评价、企业绿色信贷及其他方面的功能。6 系统要求6.1 环境条件中控室、仪表间应具有保温供暖及通风的环境条件,温度、湿度和抗振动性能符合 GB/T 6587 环境组别组的规定,抗电磁干扰能力符合 GB/T 18268.1 的规定。6.2 功能要求6.2.1 现场端监控系统6.2.1.1 参数监测子系统参数监测子系统要求见附录 A。现场通过二维码来标识和定位参数监测子系统各因子对应设备的测点信息,二维码至少应包含排污单位统一社会信用代码、工况监测因子编码分类、处理工
13、艺分类、工况监控因子名称、工况监控设备编码等信息,具体见表 B.4。6.2.1.2 数据采集传输子系统数据采集传输子系统具备以下功能。a)根据数据来源要求和现场实际情况,过程(工况)监控数据的获取主要采用两种方式:1)采用硬接线方式,通过工况数据采集传输仪从监控生产设施和污染治理设施的运行参数和电气参数的仪器仪表端直接采集数据;2)企业生产设施和污染治理设施的运行参数和电气参数等监控数据(以下简称“工况数据”),由工况数据采集传输仪从中控系统中通过 OPC 或 MODBUS 协议通信获取并上传,或由中控系统通过隔离网闸和防火墙安全方式直接上传。工况数据的采集频率为 1 min/次。b)监控系统
14、信号接入要求如下。1)信号电缆要求:对于模拟量输入信号、开关量输入(输出)信号,应采用屏蔽电缆,宜采用屏蔽双绞电缆,屏蔽层应单端接地。2)信号隔离要求:模拟信号应隔离,所安装的电流互感器应采用适应实际工况需要的规格型号。3)电缆要求:如果信号电缆和电源电缆之间的间距小于 15 cm,应在信号电缆和电源电缆之间设置屏蔽用的金属隔板,并将隔板接地;当信号电缆和电源电缆垂直方向或水平方向安装时,信号电缆和电源电缆之间的间距应大于 15 cm;PMS同设备现场之间的接线、电路线4DB32/T 44802023缆施工应符合 GB 50093、GB 50168和 GB 50171的要求。4)屏蔽要求:工况
15、数据采集传输仪获取数据时,应屏蔽编写操作,系统只能读取。5)物理隔离要求:在污水处理厂获取工况数据时应加装单向物理隔离装置。c)PMS 的数据编码规则和传输协议应符合 0 mA20 mA 以及 HJ 212 的要求,对于 HJ 212 未覆盖部分,应遵循本文件的要求,具体见附录 B。工况数据采集传输仪通过有线、无线网络将数据发送至行业监管部门监控系统。支持实时数据传输、历史数据补遗、远程参数设置等功能。d)工况数据采集传输仪模拟量采集传输过程中产生的误差应小于 1。e)系统时钟计时误差工况数据采集传输仪系统时钟时间控制 48 h 内误差不超过0.5,支持通过行业监管部门监控系统对时钟进行校准。
16、f)工况数据采集传输仪应具备断电保护功能。存储容量不低于 128 G,可保存 3 年及以上的1 min 数据并应通过移动介质导出。1 年以上的数据应采用数据库文件备份技术导出至其他存储介质。g)工况数据采集传输仪应配备后备电源。当外部电源停止供电后,后备电源可以持续供电,持续工作时间不低于 3 h。外部电源正常供电时,可以对后备电源充电。6.2.1.3 现场端应用软件现场端应用软件应具备以下功能。a)数据展示:通过图表方式实时显示采集的生产设施、污染治理设施运行数据,以及与监控污染物排放相关的监测数据或统计数据。b)数据查询:查询实时数据、历史数据、异常报警记录等。c)多曲线比较:比较监控的设
17、施运行参数数据、排放污染物、生产设施与污染治理设施关联参数的小时、日、月等的变化曲线,以及不同污水处理厂或工业废水处理厂同类指标的比较等。d)异动分析:对采集的数据进行预处理,筛除离群值、可疑值并能识别在设施非稳定运行状态下获得的监测数据。e)工况核定:判定污染治理设施的投运、停运及运行状况,并核定运行状况有效或无;分析各种运行状况下监控参数数据的变化趋势。f)故障报警:针对生产设施和污染治理设施运行中出现的故障或异常情况进行实时预警和报警,并可记录和查询报警。对报警内容进行推送,跟踪报警处理措施和处理结果,形成报警信息闭环管理。g)安全管理:具有安全管理功能,操作人员需进行身份认证后才能进入
18、控制界面。安全管理功能应至少为二级系统操作管理权限。h)自动恢复:设备开机应自动运行,当停电或设备重新启动后,不需人工操作,自动恢复运行状态并记录出现故障时的时间和恢复运行时的时间。6.2.2 行业监管部门监控系统行业监管部门监控系统的主要功能是完成各企业污染治理设施运行参数数据的收集、存储、分析和应用,为环保管理的各项相关工作提供数据基础,为企业提供生产运行的优化建议。该系统除具有现场端应用软件的所有功能外,还应具有统计分析、共享交换、数据存储等功能:a)统计分析:提供生产设施和污染治理设施运行数据的多种报告和数据汇总表,结果可导出成 Excel、PDF、Word等格式;b)共享交换:提供数
19、据交换接口,支持工况监控系统与污染源自动监控系统之间及其他业务系统之间的数据交换共享;5DB32/T 44802023c)数据存储:存储容量不低于 1T,可保存 1年及以上的分钟数据,存储单元应具备断电保护功能,可通过移动介质或专用软件导出数据。7 治理设施运行状况判定7.1 污水处理工艺参数判定7.1.1 概述污染治理设施运行状况的变化,随其运行的主要参数的变化而变化,直接影响设施的安全、污染物的治理效果和排放。因此,通过对污染治理设施运行参数的监测,来监控其运行状况。污水处理设施主要依据为泵、风机、压滤机的工作电流信号。对于部分采用变频控制或其他节能措施的设施,通过工艺备案及审核后进行处理
20、。其他超出本文件规定的污染治理设运行状况判定可参照执行。7.1.2 常规活性污泥法设施运行状况判定常规活性污泥法应接入的参数是污水提升泵、鼓风机电流等,运行状况判定应同时满足以下要求。a)处理设施投入运行:1)污水提升泵投入运行(污水提升泵工作电流大于额定电流的 10%);2)鼓风机投入运行(鼓风机工作电流大于额定电流的 10%)。b)处理设施正常运行:污水提升泵、鼓风机等设备运转未偏离正常值范围,最大一般不超过 10%。7.1.3 A/O 与 A2/O法设施运行状况判定A/O 与 A2/O 法应接入的参数是污水提升泵、曝气风机、混合液回流泵等,运行状况判定应同时满足以下要求。a)处理设施投入
21、运行:1)污水提升泵投入运行(污水提升泵工作电流大于额定电流的 10%);2)曝气风机投入运行(曝气风机工作电流大于额定电流的 10%);3)混合液回流泵投入运行(混合液回流泵工作电流大于额定电流的 10%)。b)处理设施正常运行:污水提升泵、曝气风机、混合液回流泵等设备运转未偏离正常值范围,最大一般不超过 10%。7.1.4 氧化沟法设施运行状况判定氧化沟法应接入的参数是污水提升泵电流、曝气风机电流、污泥回流泵电流等,运行状况判定应同时满足以下要求。a)处理设施投入运行:1)污水提升泵投入运行(污水提升泵工作电流大于额定电流的 10%);2)曝气风机投入运行(曝气风机工作电流大于额定电流的
22、10%);3)污泥回流泵投入运行(混合液回流比不宜大于 400%)(同心圆氧化沟有污泥回流泵,微孔曝气氧化沟和一体化氧化沟没有回流泵)。b)处理设施正常运行:污水提升泵、曝气风机和污泥回流泵等设备运转未偏离正常值范围,最大一般不超过 10%。6DB32/T 448020237.1.5 生物接触氧化法设施运行状况判定生物接触氧化法应接入的参数是污水提升泵电流、曝气风机电流等,运行状况判定应同时满足以下要求。a)处理设施投入运行:1)污水提升泵投入运行(污水提升泵工作电流大于额定电流的 10%);2)曝气风机投入运行(曝气风机工作电流大于额定电流的 10%)。b)处理设施正常运行:污水提升泵、曝气
23、风机等设备运转未偏离正常值范围,最大一般不超过 10%。7.1.6 SBR法设施运行状况判定SBR 法应接入的参数是污水提升泵电流、曝气风机电流等,设备投入运行的判定如下:a)污水提升泵电流有周期性的变化;b)曝气风机电流有周期性的变化。7.2 污染物去除效率判定7.2.1 概述以有关技术标准规定的污染物去除效率为基准,并给定污染物去除效率允许的波动范围,在污染治理设施正常运行的条件下通过计算一定时间内实际测定获得的污染物去除效率,判定污染治理设施是否正常运行。7.2.2 以标准规定的污染物去除效率为基准判定标准规定的不同处理工艺的污染物去除效率见附录 C。7.2.3 实际去除率计算实际去除率
24、按式(1)进行计算:=G1 P1-G2 P2G1 P1 100%(1)式中:实际去除率;G1进口污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);P1进口流量,单位为立方米(m3);G2出口污染物浓度,单位为毫克每升(mg/L);P2出口流量,单位为立方米(m3)。7.2.4 结果的比较根据去除率判断基准与通过计算而得到的去除率的比较,判定污染治理设施是否正常运行。7DB32/T 448020238 WQMS监测数据合理性判定8.1 污泥排放系数法判定8.1.1 概述污水处理中产生的污泥量,依污水水质与处理工艺而异,可通过分析污泥排放量的方式来判定WQMS 监测数据的合理性。8.1.2 污泥排放量判定基
25、准污泥排放量判定基准见 G.1.1。8.1.3 结果比较结果比较见 G.1.2。8.2 MLSS、DO 参数法判定8.2.1 概述在符合有关技术标准规定的污水处理过程中,不同工艺在不同阶段其 MLSS、DO 在合理的范围内才可确保出水水质达标。8.2.2 MLSS、DO正常判定范围标准规定不同的处理工艺流程 MLSS、DO 的正常范围见附录 D。8.2.3 结果比较测定的数据在对应的范围则判定出水水质正常,反之出水水质异常。8.3 校准曲线法判定8.3.1 概述以参比方法(RM)测定数据为基准,建立由 RM 与 WQMS 同时测定实际污水样品的校准曲线。同时建立 WQMS 测定系列标准溶液的校
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