2水污染源在线监测系统 （CODCr 、NH3-N 等） 验收技术规范.pdf

1  适用范围

本标准规定了水污染源在线监测系统的验收条件及验收程序，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验收要求，流量计、水质自动采样 器及水质自动分析仪的验收方法和验收技术指标，以及水污染源在线监测系统运行与维护方 案的验收内容。

本标准适用于按照HJ 353建设安装的水污染源在线监测系统各组成部分以及所采用的 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验收。

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值、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/T 6920    水质 pH 值的测定 玻璃电极法

GB/T 11893   水质 总磷的测定 钼酸铵分光光度法

GB/T 15562. 1    环境保护图形标志排放口（源）

GB/T 50093    自动化仪表工程施工及验收规范

GB/T 50168    电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范 HJ 91. 1    污水监测技术规范 HJ 212    污染源在线监控（监测） 系统数据传输标准

HJ 353-2019    水污染源在线监测系统（CODCr 、NH3-N 等） 安装技术规范 HJ 355    水污染源在线监测系统（CODCr 、NH3-N 等） 运行技术规范

HJ 535    水质 氨氮的测定 纳氏试剂分光光度法

HJ 536    水质 氨氮的测定 水杨酸分光光度法

HJ 636   水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法

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

3  术语和定义

下列术语和定义适用于本标准。

3.1

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、水污染源水样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。

3.2

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。

3.3

瞬时水样  instantaneous sample

指某个采样点某时刻一次采集到的水样。

3.4

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。

3.5

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。

3.6

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。

3.7

运行日志  running dai ly record

指在运行过程中仪器自动记录测试条件、故障、维护等状态信息及日常校准、参数变更 等维护记录。

3.8

数据标识  data marker

指用以表示水污染源在线监测仪器不同测试数据属性的标识。

4  验收条件及验收内容

4.1  验收条件

4.1.1

资料。

4.1.2

提供水污染源在线监测系统的选型、工程设计、施工、安装调试及性能等相关技术

水污染源在线监测系统已依据 HJ 353 完成安装、调试与试运行，各指标符合 HJ

353-2019 中表 3 的要求，并提交运行调试报告与试运行报告。

4.1.3  提供流量计、标准计量堰（槽）的检定证书，水污染源在线监测仪器符合 HJ 353-2019

中表 1 中技术要求的证明材料。

4.1.4  水污染源在线监测系统所采用基础通信网络和基础通信协议应符合 HJ 212 的相关

要求，对通信规范的各项内容做出响应，并提供相关的自检报告。同时提供环境保护主管部 门出具的联网证明。

4.1.5  水质自动采样单元已稳定运行一个月，可采集瞬时水样和具有代表性的混合水样供

水污染源在线监测仪器分析使用，可进行留样并报警。

4.1.6  验收过程供电不间断。

4.1.7  数据控制单元已稳定运行一个月，向监控中心平台及时发送数据，期间设备运转率

应大于 90%；数据传输率应大于 90% 。设备运转率及数据传输率参照公式（ 1）、（2）进行 计算。

设备运转率=                 小时数 100%                                        （ 1）

式中： 实际运行小时数—— 自动监测设备实际正常运行的小时数；

企业排放小时数——被测的水污染源排放污染物的实际小时数。

数据传输率=                 数据数 100%                                        （2）

式中： 实际传输数据数——每月设备实际上传的数据个数；

规定传输数据数——每月设备规定上传的数据个数。

4.2  验收内容

水污染源在线监测系统在完成安装、调试及试运行，并和环境保护主管部门联网后，应 进行建设验收、仪器设备验收、联网验收及运行与维护方案验收。

5  建设验收要求

5.1  污染源排放口

5.1.1  污染源排放口的布设符合 HJ 91. 1 要求。

5.1.2  污染源排放口具有符合 GB/T 15562. 1 要求的环境保护图形标志牌。

5.1.3  污染源排放口应设置具备便于水质自动采样单元和流量监测单元安装条件的采样口。

5.1.4  污染源排放口应设置人工采样口。

5.2  流量监测单元

5.2.1  三角堰和矩形堰后端设置有清淤工作平台，可方便实现对堰槽后端堆积物的清理。

5.2.2  流量计安装处设置有对超声波探头检修和比对的工作平台，可方便实现对流量计的

检修和比对工作。

5.2.3  工作平台的所有敞开边缘设置有防护栏杆，采水口临空、临高的部位应设置防护栏

杆和钢平台，各平台边缘应具有防止杂物落入采水口的装置。

5.2.4  维护和采样平台的安装施工应全部符合要求。

5.2.5  防护栏杆的安装应全部符合要求。

5.3  监测站房

5.3.1  监测站房专室专用。

5.3.2  监测站房密闭，安装有冷暖空调和排风扇，空调具有来电自启动功能。

5.3.3  新建监测站房面积应不小于 15 m2 ，站房高度不低于 2.8 m ，各仪器设备安放合理，

可方便进行维护维修。

5.3.4  监测站房与采样点的距离不大于 50 m。

5.3.5  监测站房的基础荷载强度、面积、空间高度、地面标高均符合要求。

5.3.6  监测站房内有安全合格的配电设备，提供的电力负荷不小于 5 kW，配置有稳压电源。

5.3.7  监测站房电源引入线使用照明电源； 电源进线有浪涌保护器； 电源应有明显标志；

接地线牢固并有明显标志。

5.3.8  监测站房电源设有总开关，每台仪器设有独立控制开关。  

5.3.9  监测站房内有合格的给、排水设施，能使用自来水清洗仪器及有关装置。

5.3.10  监测站房有完善规范的接地装置和避雷措施、防盗、防止人为破坏以及消防设施。

5.3.11  监测站房不位于通讯盲区，应能够实现数据传输。

5.3.12  监测站房内、采样口等区域应有视频监控。

5.4  水质自动采样单元

5.4.1实现采集瞬时水样和混合水样，混匀及暂存水样， 自动润洗及排空混匀桶的功能。 实现混合水样和瞬时水样的留样功能。

5.4.2实现pH 水质自动分析仪、温度计原位测量或测量瞬时水样功能。

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

5.4.4需具备必要的防冻或防腐设施。

5.4.5设置有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为明管，并标注有水流方向，

5.4.7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。 采样口设在流量监测系统标准化计量堰（槽） 取水口头部的流路中央，采水口朝向

5.4.8与水流的方向一致； 测量合流排水时，在合流后充分混合的场所采水。

5.4.9

5.4.10  采样泵选择合理，安装位置便于泵的维护。

5.5  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。

5.5.2  可接收监控中心平台命令，实现对水污染源在线监测系统的控制。如触发水质自动

采样单元采样，水污染源在线监测仪器进行测量、标液核查、校准等操作。

5.5.3  可读取并显示各水污染源在线监测仪器的实时测量数据。

5.5.4  可查询并显示： pH 值的小时变化范围、日变化范围，流量的小时累积流量、日累积

流量，温度的小时均值、日均值， CODCr 、NH3-N 、TP 、TN 的小时值、日均值，并通过数 据采集传输仪上传至监控中心平台。

5.5.5  上传的污染源监测数据带有时间和数据状态标识，符合 HJ 355-2019 中 6.2 条款。

5.5.6  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、年统计表。

6  水污染源在线监测仪器验收要求

6.1  基本验收要求

6.1.1  水污染源在线监测仪器的各种电缆和管路应加保护管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置明显标识。电 缆线路的施工应满足 GB/T 50168 的相关要求。

6.1.2  必要时（如南方的雷电多发区），仪器设备和电源设有防雷设施。

6.1.3  各仪器设备采用落地或壁挂式安装，有必要的防震措施，保证设备安装牢固稳定。

6.1.4  仪器周围留有足够空间，方便仪器维护。

6.1.5  此处未提及的要求参照仪器相应说明书相关内容，应满足 GB/T 50093 的相关要求。

6.2  功能验收要求

6.2.1  具有时间设定、校对、显示功能。

6.2.2  具有自动零点校准（正） 功能和量程校准（正） 功能，且有校准记录。校准记录中

应包括校准时间、校准浓度、校准前后的主要参数等。

6.2.3  应具有测试数据显示、存储和输出功能。

6.2.4  应能够设置三级系统登录密码及相应的操作权限。

6.2.5  意外断电且再度上电时，应能自动排出系统内残存的试样、试剂等，并自动清洗，

自动复位到重新开始测定的状态。

6.2.6  应具有故障报警、显示和诊断功能，并具有自动保护功能，并且能够将故障报警信

号输出到远程控制网。

6.2.7  应具有限值报警和报警信号输出功能。

6.2.8  应具有接收远程控制网的外部触发命令、启动分析等操作的功能。

6.3  性能验收方法

6.3.1  液位比对误差

用便携式明渠流量计比对装置（液位测量精度≤0. 1 mm）和超声波明渠流量计测量同一 水位观测断面处的液位值，进行比对试验，每2 min记录一次数据对，连续记录6次，按下列 公式计算每一组数据对的误差值Hi ，选取***大的Hi作为流量计的液位比对误差。

1i               2i

式中： Hi——液位比对误差，mm；

H1i——第i次明渠流量比对装置测量液位值，mm；

H2i——第i次超声波明渠流量计测量液位值，mm；

i—— 1 ，2 ，3 ，4 ，5 ，6。

6.3.2  流量比对误差

用便携式明渠流量计比对装置和超声波明渠流量计测量同一水位观测断面处的瞬时流

量，进行比对试验，待数据稳定后，开始计时，计时 10 min，分别读取明渠流量比对装置该 时段内的累积流量 F1 和超声波明渠流量计该时段内的累积流量 F2，按公式（4）计算流量比 对误差ΔF。

ΔF  =    1             2     100%                                                 （4）

1

式中： ΔF——流量比对误差，%；

F1—— 明渠流量比对装置累积流量，m3；

F2——超声波明渠流量计累积流量，m3。

6.3.3  采样量误差

水质自动采样器采样量设置为V1，按照设定的采样比例执行自动采样，采样结束后，取 出采样瓶，量取实际采样量V2，重复测定3次，按照公式（5）计算采样量误差ΔV，取3次采 样量误差的算术平均值作为评判值。

ΔV                100%                                                     （5）

1

式中： ΔV——采样量误差，%；

V1——设定的采样量，ml；

V2——实际量取的采样量，ml。

6.3.4  温度控制误差

将水质自动采样器恒温箱温度控制装置设置温度为4 ℃ 。运行1 h温度稳定后，每隔10  min测量其温度Ti，连续测量6次，按照公式（6）计算每个测量值相对4 ℃的绝对误差值ΔTi，

取***大者为温度控制误差。

i              i                                                                                                                    （6）

式中： ΔTi——绝对误差值，℃；

Ti——实际测量温度，℃；

i—— 1 ，2 ，3 ，4 ，5 ，6。

6.3.5  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水质自动分析仪参照此方法测定24 h漂移。

采用浓度值为工作量程上限值80%的标准溶液为考核溶液，水质自动分析仪以离线模式， 以1 h为周期，连续测定24 h 。取前3次测定值的算术平均值为初始测定值x0 ，按照公式（7）

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漂移。

RD  =  xi   - x0   × 100%                                              （7）

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——现场工作量程上限值，mg/L。

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（8）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。

D  =  xi   - x0                                                                                                                    （ 8）

式中： D——漂移；

xi——第i次测定值；

x0——初始值。

6.3.6  准确度

采用有证标准样品作为准确度试验考核样品，分别用两种浓度的有证标准样品进行考核， 一种为接近实际废水排放浓度的样品，另一种为接近相应排放标准浓度2～3倍的样品，水质  自动分析仪（pH水质自动分析仪除外） 以离线模式，以1 h为周期，每种有证标准样品平行  测定3次。

按照公式（9）计算3次仪器测定值的算术平均值与有证标准样品标准值的相对误差。两 种浓度标准样品测试结果均应满足表2的要求。

x - B × 100%                                               （9）

式中： ΔA——相对误差，mg/L；

B——标准样品标准值，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 （25  ℃） 的有证标准样品，连续测定6次，按 照公式（ 10）计算6次测定值的算术平均值与标准值的误差。

A  =  x - B                                                                （10）

式中： A——误差；

B——标准溶液标准值；

——6次仪器测量值的算术平均值。

6.3.7  实际水样比对

水质自动分析仪器以在线模式，以1 h为周期，测定实际废水样品3个，每个水样平行测 定2次（pH水质自动分析仪测定6次） ，实验室按照**环境监测分析方法标准（表1）对相

同的水样进行分析，按照公式（11）、公式（12）计算每个水样仪器测定值的算术平均值与 实验室测定值的绝对误差或相对误差，每种水样的比对结果均应满足表2的要求。

其中，CODCr 、NH3-N 、TP 、TN水质自动分析仪测定水质自动采样器采集的混合水样， pH水质自动分析仪测定瞬时水样。

C  =  x - B                                                        （ 11）

ΔC  =            n    × 100%                                              （ 12）

n

式中： C——实际水样比对测试绝对误差，mg/L；

ΔC——实际水样比对测试相对误差，%；

x——水样仪器测定值的算术平均值，mg/L；

Bn——实验室标准方法的测定值，mg/L。

表 1  实际水样**环境监测分析方法

6.4  性能验收内容及指标

表 2  水污染源在线监测仪器验收项目及指标

续表

7  联网验收要求

7.1  通信稳定性

数据控制单元和监控中心平台之间通信稳定，不应出现经常性的通信连接中断、数据丢 失、数据不完整等通信问题。

数据控制单元在线率为90%以上，正常情况下，掉线后应在5分钟之内重新上线。数据

9

采集传输仪每日掉线次数在5次以内。数据传输稳定性在99%以上，当出现数据错误或丢失 时，启动纠错逻辑，要求数据采集传输仪重新发送数据。

7.2  数据传输安全性

为了保证监测数据在公共数据网上传输的安全性，所采用的数据采集传输仪，在需要时 可按照HJ 212中规定的加密方法进行加密处理传输，保证数据传输的安全性。一端请求连接 另一端应进行身份验证。

7.3  通信协议正确性

采用的通信协议应完全符合HJ 212的相关要求。

7.4  数据传输正确性

系统稳定运行一个月后，任取其中不少于连续7天的数据进行检查，要求监控中心平台 接收的数据和数据控制单元采集和存储的数据完全一致； 同时检查水污染源在线连续自动分 析仪器存储的测定值、数据控制单元所采集并存储的数据和监控中心平台接收的数据，这3 个环节的实时数据误差小于1%。

7.5  联网稳定性

在连续一个月内，系统能稳定运行，不出现除通信稳定性、通信协议正确性、数据传输 正确性以外的其他联网问题。

7.6  现场故障模拟恢复试验要求

在水污染源在线连续自动监测系统现场验收过程中，人为模拟现场断电、断水和断气等 故障，在恢复供电等外部条件后，水污染源在线连续自动监测系统应能正常自启动和远程控 制启动。在数据控制单元中保存故障前完整分析的分析结果，并在故障过程中不被丢失。数 据控制系统完整记录所有故障信息。

7.7  测量频次和测量结果报表

能够按照规定要求自动生成日统计表、月统计表和年统计表。报表格式参照HJ 353-2019 附录C。

8  运行与维护方案验收要求

8.1  运行与维护方案应包含水污染源在线监测系统情况说明、运行与维护作业指导书及记

录表格，并形成书面文件进行有效管理。

8.2  水污染源在线监测系统情况说明应至少包含如下内容： 排污单位基本情况，水污染在

线监测系统构成图，水质自动采样系统流路图，数据控制系统构成图、所安装的水污染源在 线监测仪器方法原理、选定量程、主要参数、所用试剂，以及按照 HJ 355 中规定建立的各 组成部分的维护要点及维护程序。

8.3  运行与维护作业指导书内容应至少包含如下内容： 水污染在线监测系统各组成部分的

维护方法，所安装的水污染源在线监测仪器的操作方法、试剂配制方法、维护方法，流量监

测单元、水样自动采集单元及数据控制单元维护方法。

8.4  记录表格应满足运行与维护作业指导书中的设定要求。

9  验收报告编制要求

9.1  验收报告格式，见附录 A。

9.2  比对监测报告格式，见附录 B。

9.3  验收报告应附验收比对监测报告、联网证明和安装调试报告。

9.4  当验收报告内容全部合格或符合后，方可通过验收。