废水在线自动监控系统建设及管理.pdf
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1、2023年 第13卷 第3期Vol.13 No.3 2023铁 路 节 能 环 保 与 安 全 卫 生Railway Energy Saving&Environmental Protection&Occupational Safety and Health环境保护Environment Protection2023年第13卷第3期废水在线自动监控系统建设及管理田立红(中国铁路武汉局集团有限公司 计划统计部,湖北 武汉 430071)摘要:废水在线自动监控系统适用于各种环境及工况下废水排放自动监测,能够发挥企业排放废水的监测分析、数据采集传输、监控预警等作用。对废水在线自动监控系统开发的必要性、
2、建设目标、建设原则及基础设施、监测设备、监控平台、应急装置等主要建设内容进行阐述,介绍超标回流控制系统的设计原理及管路设计,制定废水在线自动监控系统管理措施,并对下一步加强和完善污染源自动监控系统进行展望,为提高铁路环保现代化管理水平提供思路。关键词:废水;在线自动监控;监控平台;应急处置;超标回流控制中图分类号:X832 文献标识码:A DOI:10.16374/ki.issn2095-1671.2023.0030为落实新时期国家生态保护要求,国家铁路局印发了“十四五”铁路科技创新规划(国铁科法202145号)1,明确要求“提高监管水平,打造更高水平绿色生态铁路”;中国国家铁路集团有限公司印
3、发了贯彻落实的主要措施及分工方案(铁发改202281号)2,在“提高铁路生态环境治理现代化水平”篇章中明确要求“完善铁路节能环保监测管理体系”。为此,中国铁路武汉局集团有限公司根据污染源在线监测系统建设和管理的实际需求,以工业废水在线自动监控系统建设为突破口,对机务段、车辆段等工业废水排放单位启动了废水在线自动监控系统建设计划,实施监测评估技术平台的建设和应用,有效提升铁路局集团公司环境管理的现代化水平。1 废水在线自动监控系统开发的必要性该铁路局集团公司工业废水排放单位集中在机务系统和车辆系统,工业废水排放口每季度人工采样监测1次,目前的废水处理设施运行管理难以实时掌握站段污水处理设施运行、
4、废水排放达标等重要信息。从国家政策要求和企业自身角度考虑,开发应用自动监控系统对废水污染源进行实时监控,对污染物可能超标提前进行预判和处理,提升站段环保管理现代化水平是必然选择。(1)实时监测,建立环境预警预报机制。自动监控系统对废水进行实时监控,利用标准的分析方法获取污染物排放的浓度和总量,通过实时监测可以提前预警预报污染物超标情况,能够有效防止重大环境污染事件的发生,降低污染影响和经济损失3。(2)监控自动化,节约环保管理成本。目前,国家实施排污许可“一证式”环境监管,要求每月上报废水排放口监测数据。开发应用废水在线自动监控系收稿日期:2023-03-06修订日期:2023-04-06作者
5、简介:田立红(1974),女,重庆人,高级工程师,主要从事铁路环境保护工作。文章编号:2095-1671(2023)03-0034-0534废水在线自动监控系统建设及管理 田立红2023年第13卷第3期环境保护统,可以实现全天不间断自动运行,无需专人值守,监测数据自动上传,浓度超标自动报警,在降低铁路单位环保风险的同时,节省时间和管理成本4。(3)利用监测数据,强化环保管理水平。通过对监测数据的整理分析,为污染溯源提供数据支撑,有助于各站段提升污染治理效果,改善环境质量;用科学的分析方法为铁路局集团公司专业管理提供参考依据和技术支撑5。(4)响应国家政策,为节能减排助力。废水在线自动监控系统的
6、开发,符合国家对污染源监管的要求和规定,同时响应了“十四五”铁路科技创新规划提出的“提高监管水平,打造更高水平绿色生态铁路”的要求,有助于降低污染物排放,促进生态环境、人居环境质量的改善。2 废水在线自动监控系统的建设2.1建设目标在废水在线自动监控系统设计阶段,铁路局集团公司组织相关单位对地方重点污染源、化工园等自动监控系统建设情况进行了全面考察,依据国家和地方污染源自动监控建设管理相关规范,并结合自身废水在线监测系统建设和管理的实际需求,确定了建设主要目标。(1)根据废水特征污染物安装自动监测设备。(2)探索新型管理手段,初步建立铁路局集团公司污染源自动监控平台,对各点位数据完成内部联网,
7、进行实时监测。(3)参考国家和地方废水自动监控系统管理要求,建立系统运行管理制度,完善基础信息和相关台账。(4)利用行业新技术,对废水应急处置技术进行创新,建设适用于铁路局集团公司的废水超标应急回流控制系统以应对突发事故。2.2建设原则(1)标准性原则。参考国际和地方污染源自动监控系统建设标准和技术规范,统一项目建设的标准和规范。(2)先进性原则。运用先进成熟的软硬件监测分析技术,使建立的系统和采用的技术达到国内先进水平。(3)可行性原则。加强项目可操作性,分步、分批、分级组织实施,同时考虑系统的升级扩展需求,建设监控系统时预留相应的条件。(4)安全性原则。在系统建设中采用严格的安全保密措施,
8、遵循铁路单位网络及信息化安全标准和规定,保障铁路信息数据安全。(5)节能性原则。系统建设中,以节能环保为准则,供电和传输智能控制、设备低功耗设计,有效降低现场端的耗电量。(6)实用性原则。系统建设应切实满足铁路单位及环境监管的业务需要,充分利用现有技术和设备,使系统方便、实用,既能避免重复投入,又为将来进一步发展奠定基础。2.3主要建设内容废水在线自动监控系统利用数据传输、计算机技术及传感器技术等,实现对企业废水的连续自动化监测,确保其处理结果达标并控制企业排污总量。系统主要由3个部分构成:现场自动监测设备(含水质自动采样设备)、数据采集传输仪、监控平台。现场自动监测是在企业排水口设置监测子站
9、(即现场机),配置监测仪器,对企业排放废水中的各项污染物浓度进行自动监测和初步处理,并将监测数据通过数据采集传输仪即时传送到上端监控平台,进行数据汇总和处理。系统组成如图1所示。2.3.1基础设施(1)标准化站房及内部配套设施建设。选择在废水排放口或采样点附近新建监测站房,使用面积不小于15 m2,站房高度不低于2.8 m,并配备空调、电源、消防等配套设施。(2)排放口明渠改造。按照水污染源自动监测设备安装建设技术要求,对既有废水排放口进行改造,设置明渠和采样池6。明渠排放口规范化建设如图2所示。2.3.2监测设备依据国家和省污染源自动监控管理规定,前端安装水质自动采样仪。监测分析仪器包括化学
10、需氧量、氨氮、总磷、石油类、pH、流量等监测因子分析仪35环境保护铁 路 节 能 环 保 与 安 全 卫 生2023年第13卷第3期器。现场还需配备工控计算机和数据采集传输仪,方便查看监测数据。2.3.3监控平台监控平台能够采集监测数据,对各点位进行远程监控,实现在线数据查看、超标报警提醒、报表统计分析等功能。平台基于铁路局集团公司内部服务网进行数据传输,后期可以按照要求进行扩展,兼容废气、VOCs、噪声等其他自动监测数据。铁路局集团公司、各站段、监测点及排放口进行分层管理。系统网络及管理架构如图3所示。COD UPS图1系统组成图2明渠排放口规范化建设 图3系统网络及管理架构36废水在线自动
11、监控系统建设及管理 田立红2023年第13卷第3期环境保护2.3.4应急装置设置废水超标应急回流控制系统,防止超标废水外排。超标应急回流控制系统是本次建设的技术创新点,是铁路局集团公司根据自身实际情况定制设计的废水超标应急处置装置,系统设计原理如图4所示。当废水超标时自动关闭排水阀门,将问题废水回流至污水处理站或事故应急池以防止外排,能够避免环境污染事件的发生。主要功能包括:废水浓度超标自动报警;实现污水排放阀与污水回流泵联动,完成超标应急回流;超标报警阀值设定和查询;在线自动监测数据无法取得(如在线自动监测系统停电时)或在线自动监测系统工况不正常(如系统故障)时自动禁止污水排放并实现污水回流
12、。当监测废水浓度超标后废水排放管关闭,应急回流管打开,将超标废水引出采样池。系统管路设计如图5所示。3 废水在线自动监控系统管理措施废水在线自动监控系统是环保监管部门对污染源管理的重要手段和工具,也是排污企业规范自身生产和污染处理是否达标的参考依据,相对于系统建设,后期的运行和质量控制管理也至关重要,为保障系统连续、正常、稳定运行,须制定相关管理措施。3.1完善系统技术档案和运行维护记录依据水污染源在线监测系统(CODcr、NH3-N等)运行技术规范(HJ 3552019)7的要求,对废水在线监测系统运行的技术档案进行完善,如仪器的说明书、安装和验收记录,仪器的检测报告及各类运行记录表格。运行
13、维护记录是对系统日常运行过程中进行管理的重要方式,记录涵盖设备的使用、维修和性能检验等全部历史资料,需要妥善保存。运行维护记录包括在线监测系统基本信息表、运行维护记录表、运行校准记录表、易耗品更换记录表、废液回收记录表等。3.2制定废水自动监控系统运行技术标准由于铁路单位的特殊性,下辖各单位分散在不同的地市,为了方便对自动监控系统的统一管理,需建图4系统设计原理Wc WsWcWs图5系统管路设计37环境保护铁 路 节 能 环 保 与 安 全 卫 生2023年第13卷第3期立一套适用于铁路局集团公司废水自动监控系统运行的技术标准来规范系统的日常运行管理。以国家污染源自动监控设施运行管理办法和水污
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