HJ 353-2019 水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）安装技术规范.pdf

1  适用范围

本标准规定了水污染源在线监测系统的组成部分，水污染源排放口、流量监测单元、监 测站房、水质自动采样单元及数据控制单元的建设要求，流量计、水质自动采样器及水质自 动分析仪的安装要求，以及水污染源在线监测系统的调试、试运行技术要求。

本标准适用于水污染源在线监测系统各组成部分的建设，以及所采用的流量计、水质自  动采样器、化学需氧量（CODCr ）水质自动分析仪、总有机碳（TOC）水质自动分析仪、氨 氮（NH3-N）水质自动分析仪、总磷（TP）水质自动分析仪、总氮（TN）水质自动分析仪、 温度计、pH水质自动分析仪等水污染源在线监测仪器的安装、调试及试运行。

本标准所规范的水污染源在线监测系统适用于化学需氧量（CODCr ）、氨氮（NH3-N）、 总磷（TP）、总氮（TN）、pH 、温度及流量监测因子的在线监测。

2  规范性引用文件

本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件，其有效版本适用于本 标准。

GB 15562. 1    环境保护图形标志排放口（源）

GB 50057 GB 50093 GB 50168

GB 50169

建筑物防雷设计规范

自动化仪表工程施工及验收规范

电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范

电气装置安装工程接地装置施工及验收规范

GB/T 17214    工业过程测量和控制装置工作条件 第 1 部分： 气候条件 HJ 15    超声波明渠污水流量计技术要求及检测方法

HJ 91. 1    污水监测技术规范

HJ 101    氨氮水质在线自动监测仪技术要求及检测方法

HJ 212    污染源在线监控（监测） 系统数据传输标准

HJ 354-2019    水污染源在线监测系统（CODCr 、NH3-N 等） 验收技术规范 HJ 355-2019    水污染源在线监测系统（CODCr 、NH3-N 等） 运行技术规范 HJ 377    化学需氧量（CODCr ）水质在线自动监测仪技术要求及检测方法 HJ 477    污染源在线自动监控（监测） 数据采集传输仪技术要求

HJ 828    水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法

HJ/T 70    高氯废水 化学需氧量的测定 氯气校正法

HJ/T 96   pH 水质自动分析仪技术要求

HJ/T 102 HJ/T 103 HJ/T 104 HJ/T 367

总氮水质自动分析仪技术要求

总磷水质自动分析仪技术要求

总有机碳水质自动分析仪技术要求

环境保护产品技术要求 电磁管道流量计

HJ/T 372    水质自动采样器技术要求及检测方法

CJ/T 3008. 1 CJ/T 3008.2 CJ/T 3008.3

DGJ 08- 114

城市排水流量堰槽测量标准三角形薄壁堰

城市排水流量堰槽测量标准矩形薄壁堰

城市排水流量堰槽测量标准巴歇尔量水槽

临时性建筑物应用技术规程

JJG 711    明渠堰槽流量计（试行）

JJF 1048    数据采集系统校准规范

3  术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

水污染源在线监测系统  wastewater on- line monitoring system

指由实现水污染源流量监测、水污染源水样采集、分析及分析数据统计与上传等功能的

软硬件设施组成的系统。

水污染源在线监测仪器  wastewater on- line monitoring equipment

指水污染源在线监测系统中用于在线连续监测污染物浓度和排放量的仪器、仪表。

     瞬时水样  instantaneous sample

指某个采样点某时刻一次采集到的水样。

混合水样  composite sample

指同一个采样点连续或不同时刻多次采集到的水样的混合体。

水质自动采样单元  automatic water sampling unit

指水污染源在线监测系统中用于实现采集实时水样及混合水样、超标留样、平行监测留 样、比对监测留样的单元，供水污染源在线监测仪器分析测试。

数据控制单元  data control unit

指实现控制整个水污染源在线监测系统内部仪器设备联动，自动完成水污染源在线监测 仪器的数据采集、整理、输出及上传至监控中心平台，接受监控中心平台命令控制水污染源 在线监测仪器运行等功能的单元。

4  水污染源在线监测系统组成

水污染源在线监测系统主要由四部分组成： 流量监测单元、水质自动采样单元、水污染 源在线监测仪器、数据控制单元以及相应的建筑设施等，见图1。

图 1  水污染源在线监测系统组成示意图

注： 根据污染源现场排放水样的不同，CODCr 参数的测定可以选择 CODCr 水质自动分析仪或 TOC 水质自

动分析仪，TOC 水质自动分析仪通过转换系数（附录 A）报 CODCr 的监测值，并参照 CODCr 水质自 动分析仪的方法进行安装、调试、试运行、运行维护等。

5  建设要求

  水污染源排放口

5.1.1按照 HJ 91. 1 中的布设原则选择水污染源排放口位置。

5.1.2排放口依照 GB 15562. 1 的要求设置环境保护图形标志牌。

5.1.3排放口应能满足流量监测单元建设要求。

5.1.4排放口应能满足水质自动采样单元建设要求。

5.1.5用暗管或暗渠排污的，需设置能满足人工采样条件的竖井或修建一段明渠，污水面在地面以下超过 1 m 的，应配建采样台阶或梯架。压力管道式排放口应安装满足人工采样条 件的取样阀门。

5.2流量监测单元

5.2.1  需测定流量的排污单位，根据地形和排水方式及排水量大小，应在其排放口上游能

包含全部污水束流的位置，修建一段特殊渠（管） 道的测流段，以满足测量流量、流速的要 求。

5.2.2  一般可安装三角形薄壁堰、矩形薄壁堰、巴歇尔槽等标准化计量堰（槽）。

5.2.3  标准化计量堰（槽） 的建设应使： 能够清除堰板附近堆积物，能够进行明渠流量计

比对工作。

5.2.4  管道流量计的建设应使： 管道及周围应留有足够的长度及空间以满足管道流量计的

计量检定和手工比对。

5.3监测站房

5.3.1  应建有专用监测站房，新建监测站房面积应满足不同监控站房的功能需要并保证水 污染源在线监测系统的摆放、运转和维护，使用面积应不小于 15 m2，站房高度不低于 2.8 m， 推荐方案见附录 B。

5.3.2  监测站房应尽量靠近采样点，与采样点的距离应小于 50 m。

5.3.3  应安装空调和冬季采暖设备，空调具有来电自启动功能，具备温湿度计，保证室内 清洁，环境温度、相对湿度和大气压等应符合 GB/T 17214 的要求。

5.3.4  监测站房内应配置安全合格的配电设备，能提供足够的电力负荷，功率≥5 kW ，站

房内应配置稳压电源。

5.3.5

装置。

5.3.6

监测站房内应配置合格的给、排水设施，使用符合实验要求的用水清洗仪器及有关

监测站房应配置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，接

地装置安装工程的施工应满足 GB 50169 的相关要求，建筑物防雷设计应满足 GB 50057 的

相关要求。

5.3.7  监测站房应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等，按消防

相关要求布置。

5.3.8  监测站房不应位于通讯盲区，应能够实现数据传输。

5.3.9  监测站房的设置应避免对企业安全生产和环境造成影响。

5.3.10  监测站房内、采样口等区域应安装视频监控设备。

 水质自动采样单元

5.4.1  水质自动采样单元具有采集瞬时水样及混合水样，混匀及暂存水样、自动润洗及排 空混匀桶，以及留样功能。

5.4.2 pH 水质自动分析仪和温度计应原位测量或测量瞬时水样。

5.4.3  CODCr 、TOC 、NH3-N 、TP 、TN 水质自动分析仪应测量混合水样。

5.4.4  水质自动采样单元的构造应保证将水样不变质地输送到各水质分析仪，应有必要的

防冻和防腐设施。

5.4.5  水质自动采样单元应设置混合水样的人工比对采样口。

5.4.6  水质自动采样单元的管路宜设置为明管，并标注水流方向。

4

5.4.7  水质自动采样单元的管材应采用优质的聚氯乙烯（PVC）、三丙聚丙烯（PPR）等不

影响分析结果的硬管。

5.4.8  采用明渠流量计测量流量时，水质自动采样单元的采水口应设置在堰槽前方，合流

后充分混合的场所，并尽量设在流量监测单元标准化计量堰（槽） 取水口头部的流路中央， 采水口朝向与水流的方向一致，减少采水部前端的堵塞。采水装置宜设置成可随水面的涨落 而上下移动的形式。

5.4.9  采样泵应根据采样流量、水质自动采样单元的水头损失及水位差合理选择。应使用

寿命长、易维护的，并且对水质参数没有影响的采样泵，安装位置应便于采样泵的维护。

 数据控制单元

5.5.1  数据控制单元可协调统一运行水污染源在线监测系统，采集、储存、显示监测数据 及运行日志，向监控中心平台上传污染源监测数据，具体示意图见图 2。

5.5.2  数据控制单元可控制水质自动采样单元采样、送样及留样等操作。

5.5.3  数据控制单元触发水污染源在线监测仪器进行测量、标液核查和校准等操作。

5.5.4  数据控制单元读取各个水污染源在线监测仪器的测量数据，并实现实时数据、小时

均值和日均值等项目的查询与显示，并通过数据采集传输仪上传至监控中心平台。

5.5.5  数据控制单元记录并上传的污染源监测数据，上报数据应带有时间和数据状态标识，

具体参照 HJ 355-2019 中 6.2 条款。

5.5.6  数据控制单元可生成、显示各水污染源在线监测仪器监测数据的日统计表、月统计

表和年统计表，具体格式见附录 C。

图 2  数据控制单元示意图

6  水污染源在线监测仪器安装要求

  基本要求

6.1.

6.1.2

6.1.3

工作电压为单相（220 ± 22）VA ，频率为（50 ± 0.5）Hz。

遵循 RS - 232 、RS - 485 ，具体要求按照 HJ 212 的规定。

水污染源在线监测系统中所采用的仪器设备应符合**有关标准和技术要求（表 1）。

表 1  水污染源在线监测仪器技术要求

 其他要求

6.2.1  水污染源在线监测仪器的各种电缆和管路应加保护管，保护管应在地下铺设或空中

架设，空中架设的电缆应附着在牢固的桥架上，并在电缆、管路以及电缆和管路的两端设立 明显标识。电缆线路的施工应满足 GB 50168 的相关要求。

6.2.2  各仪器应落地或壁挂式安装，有必要的防震措施，保证设备安装牢固稳定。在仪器

周围应留有足够空间，方便仪器维护。其它要求参照仪器相应说明书相关内容，应满足 GB 50093 的相关要求。

6.2.3  必要时（如南方的雷电多发区），仪器和电源应设置防雷设施。

 流量计

6.3.1  采用明渠流量计测定流量，应按照 JJG 711、CJ/T 3008. 1、CJ/T 3008.2  、CJ/T 3008.3 等技术要求修建或安装标准化计量堰（槽），并通过计量部门检定。主要流量堰槽的安装规 范见附录 D。

6.3.2  应根据测量流量范围选择合适的标准化计量堰（槽），根据计量堰（槽） 的类型确定

明渠流量计的安装点位，具体要求如表 2 所示。

表 2  计量堰（槽） 的选型及流量计安装点位

6.3.3  采用管道电磁流量计测定流量，应按照 HJ/T 367 等技术要求进行选型、设计和安装，

并通过计量部门检定。

6.3.4  电磁流量计在垂直管道上安装时，被测流体的流向应自下而上，在水平管道上安装

时，两个测量电极不应在管道的正上方和正下方位置。流量计上游直管段长度和安装支撑方 式应符合设计文件要求。管道设计应保证流量计测量部分管道水流时刻满管。

6.3.5  流量计应安装牢固稳定，有必要的防震措施。仪器周围应留有足够空间，方便仪器

维护与比对。

 水质自动采样器

6.4.1  水质自动采样器具有采集瞬时水样和混合水样、冷藏保存水样的功能。

6.4.2  水质自动采样器具有远程启动采样、留样及平行监测功能，记录瓶号、时间、平行

监测等信息。

6.4.3  水质自动采样器采集的水样量应满足各类水质自动分析仪润洗、分析需求。

 水质自动分析仪

6.5.1  应根据企业废水实际情况选择合适的水质自动分析仪。应根据附录 E 所登记的企业 实际排放废水浓度选择合适的水质 自动分析仪现场工作量程 ，具体设置方法参照 HJ 355-2019 中 5. 1 章节。

6.5.2  安装高温加热装置的水质自动分析仪，应避开可燃物和严禁烟火的场所。

6.5.3  水质自动分析仪与数据控制系统的电缆连接应可靠稳定，并尽量缩短信号传输距离，

减少信号损失。

6.5.4  水质自动分析仪工作所必需的高压气体钢瓶，应稳固固定，防止钢瓶跌倒，有条件

的站房可以设置钢瓶间。

6.5.5  CODCr 、TOC、NH3-N 、TP 、TN 水质自动分析仪可自动调节零点和校准量程值，两

次校准时间间隔不小于 24 h。

6.5.6  根据企业排放废水实际情况，水质自动分析仪可安装过滤等前处理装置，经过前处  理装置所安装的过滤等前处理装置应防止过度过滤，过滤后实际水样比对结果满足表 3 要求。

7  调试要求

  基本要求

7.1.1  在完成水污染源在线监测系统的建设之后，需要对流量计、水质自动采样器、水质

自动分析仪进行调试，并联网上报数据。

7.1.2  数据控制单元的显示结果应与测量仪表一致，可方便查阅本标准中规定的各种报表。

7.1.3  明渠流量计采用HJ 354-2019 中 6.3 章节规定的方法进行流量比对误差和液位比对误

差测试。

7.1.4  水质自动采样器采用HJ 354-2019 中6.3 章节规定的方法进行采样量误差和温度控制 误差测试。

7.1.5  水质自动分析仪应根据排污企业排放浓度选择量程，并在该量程下按照 7.2 的方法

进行 24 h 漂移、重复性和示值误差的测试，按照 HJ 354-2019 中 6.3 章节规定的方法进行实 际水样比对测试。

 调试方法

7.2.1  24 h 漂移

CODCr水质自动分析仪、TOC水质自动分析仪、NH3-N水质自动分析仪、TP水质自动分 析仪、TN水质自动分析仪按照下述方法测定24 h漂移。

按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，水质自动分析仪以离线模式，导入浓度值为 现场工作量程上限值20% 、80%的标准溶液，以1 h为周期，连续测定24 h 。在两种浓度下， 分别取前3次测定值的算术平均值为初始测定值x0 ，按照公式（ 1）计算后续测定值xi与初始 测定值x0的变化幅度相对于现场工作量程上限值的百分比RD ，取绝对值***大RDmax为24 h漂

。

RD  =  xi   - x0   × 100%                                                （ 1）

式中： RD——漂移，%；

xi——第i（i ≥ 3）次测定值，mg/L；

x0——前三次测量值的算术平均值，mg/L；

A——工作量程上限值，mg/L。

pH水质自动分析仪参照下述方法测定24 h漂移。

按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，将pH水质自动分析仪的电极浸入pH=6.865 （25℃） 的标准溶液，读取5 min后的测量值为初始值x0，连续测定24 h，每隔1 h记录一个测

定瞬时值xi ，按照公式（2）计算后续测定值xi与初始测定值x0的误差D ，取绝对值***大Dmax 为24 h漂移。

i            0                                                                                                 （ 2 ）

式中： D——漂移；

xi——第i次测定值；

x0——初始值。

7.2.2  重复性

按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，水质自动分析仪以离线模式，导入浓度值为  现场工作量程上限值50%的标准溶液，以1 h为周期，连续测定该标准溶液6次，按公式（3）

计算6次测定值的相对标准偏差Sr ，即为重复性。     

Sr          ni1 xi     x2   100%                                （3）

x

式中： Sr——相对标准偏差，%；

——n次测量值的算术平均值，mg/L；

n——测定次数，6；

xi——第i次测量值，mg/L。

7.2.3  示值误差

按照说明书调试仪器，待仪器稳定运行后，水质自动分析仪（pH水质自动分析仪除外） 以离线模式，分别导入浓度值为现场工作量程上限值20%和80%的标准溶液，以1 h为周期，

连续测定每种标准溶液各3次，按照公式（4）计算3次仪器测定值的算术平均值与标准溶液 标准值的相对误差ΔA ，两个结果的***大值ΔAmax 即为示值误差。

ΔA =             100%                                        （4）

式中： ΔA——示值误差，%；

B——标准溶液标准值，mg/L；

——3次仪器测量值的算术平均值，mg/L。

pH水质自动分析仪的电极浸入pH=4.008的标准溶液，连续测定6次，按照公式（ 5）计 算6次测定值的算术平均值与标准溶液标准值的误差A ，即为示值误差。

A  =  x - B                                                    （5）

式中： A——示值误差；

B——标准溶液标准值；

——6次仪器测量值的算术平均值。

 调试指标

7.3.1  各水污染源在线监测仪器指标符合表 3 要求的调试效果，TOC 水质自动分析仪参照

CODCr 水质自动分析仪执行。

7.3.2  编制水污染源在线监测系统调试报告，见附录 F。

8  试运行要求

  应根据实际水污染源排放特点及建设情况，编制水污染源在线监测系统运行与维护方

案以及相应的记录表格。

 试运行期间应按照所制定的运行与维护方案及 HJ 355 相关要求进行作业。

 试运行期间应保持对水污染源在线监测系统连续供电，连续正常运行 30 天。

  因排放源故障或在线监测系统故障等造成运行中断，在排放源或在线监测系统恢复正

常后，重新开始试运行。

 试运行期间数据传输率应不小于 90%。

 数据控制系统已经和水污染源在线监测仪器正确连接，并开始向监控中心平台发送数

据。

 编制水污染源在线监测系统试运行报告，见附录 G。

表 3  水污染源在线监测仪器调试期性能指标