数字监控检测仪

6月17日，中华环保世纪行记者团在河南许昌瑞贝卡污水净化有限公司采访时发现，许昌市亨丰印染有限责任公司（以下简称亨丰印染公司）6月12日排入的污水COD（化学需氧量）超标。 随后，记者赶赴亨丰印染公司。然而，调查结果不容乐观：亨丰印染公司安装的COD自动在线监测仪几乎无法查询历史数据，也无法将COD数据传输至当地环保部门。 被称为监控排污“电子眼”的污染源自动监控设备，出于各种原因不能正常工作；由于软件不兼容，环保部门对一些企业的排污情况无法实时监测……近日，记者随中华环保世纪行在河南采访时发现，实现“在线警察”的实时监管任重而道远。 “在线警察”故障不断 亨丰印染公司是一家改制企业，今年4月才开始试生产，每天排放废水2000多吨。作为许昌市重点监控的排水企业之一，亨丰印染公司必须安装COD自动在线监测仪，并与监控中心联网。 COD自动在线监测仪是放置在企业污水排放口的全自动电脑设备。它能够24小时对企业排放的废水自动取样、自动分析，并将检测数据自动储存。环保部门可以通过网络实时监控检测数据，获悉企业的排污情况。 许昌市环保局副局长彭占亭表示，亨丰印染公司经过整改，“环保设施改造现在已经基本到位了”。 然而，事实并非如此。承担亨丰印染公司生产废水处理的是许昌瑞贝卡污水净化有限公司。6月12日，该公司的自动监测数据显示，亨丰印染公司排入的废水COD浓度曾一度高达639mg／l，远远高出了环保部门不高于500mg／l的要求。 对此，许昌市环保局第一监察支队队长尹富杰解释说，亨丰印染公司的设备曾出现过故障，6月5日才修好，“没多长时间”，所以无法查阅历史数据。 给出这种解释的并不是个别企业，记者在随后的采访中碰到了不少“设备故障”。 驻马店市天方药业集团，COD自动监控设备同样出了“故障”：从5月27日到6月19日的24天时间里，废水的累计流量和累计排放量竟然是一个定值，只有COD浓度有上下浮动的。监测仪是天方药业集团2003年购置的，但“流量计”已经出现3次故障。今年4月出现的这次“小故障”已经快两个月了，可“出售厂家的售后服务又跟不上”。 河南省骏马化工集团有限公司的COD自动在线监测设备也出现故障，6月6日已经报至环保部门，故障部分交由出售厂家维修，6月21日送回公司。 一位环保局的调研员坦言，只要是通过国家环保总局认证的合格产品，排污企业都可以自行购置。“但这些仪器的档次不同，有3万元的，也有10万元的，各厂家的质量不同、软件不同。”而机型繁多、联网对接、软件开发等厂家的售后服务不配套等都妨碍了自动在线监测仪的规范运行。 环保部门失察？ 许昌市出现的上述情况，彭占亭这样分析“环境监控能力不强”的原因：目前的监控手段跟不上环境形势的需要，尤其是在对基层企业的监管颇具难度。而且，市环保局的两个监察支队一共才23个人，全市的工业企业1万多家，规模以上企业就有30多家,“不可能都监管到”。 要求企业安装污染源自动在线监测装置，用尹富杰的话说，“就是要减轻环保部门的监管负荷”，从而对全市企业进行“网格化的机防和人防相结合的监管”。 在许昌市提供的汇报材料中，记者了解到，目前该市33个重点排水企业全部安装了COD在线监控设备，“由许昌市环境监控中心实施统一监控，做到及时发现问题，迅速反馈情况，果断进行处置”。 然而，在许昌市环保局环境信息监控中心（以下简称监控中心）的自动监控系统中，只有6家企业能做到实时传输，而有些公司的数据还停留在2006年。监控中心的一位工程师作出了这样的解释，一些企业的设备软件与环保局监控系统的软件不兼容；有的企业“GPRS卡里没钱也不充值”，无法传输；有些企业的设备还在调试。 那么，没有实时监测数据，环保部门又怎么能发现企业的偷排、超排行为？ “自动在线监测的数据还需要校对，我们执法时还是以人工取样检测的数据为准。”尹富杰说。 事实上，亨丰印染公司试生产两个月以来，许昌市环保监察人员只在4月取了一次样检测了COD浓度。“最近一次是6月16日,”尹富杰说，但是并没有取样检测，他解释：“异常的时候才取。”如果企业正常规范操作，看看废水的色度、浊度，“综合判断可以就可以，不一定每次都取样检测。” 据统计，2006年以前，河南省工业行业污水COD排放量都超过了生活污水；在许昌，污水处理厂的废水有40％来自工业企业；在驻马店市污水处理厂，记者发现，工业废水的COD浓度直接提升了该厂进水的COD浓度。 5月14日到5月17日，进入驻马店污水处理厂的污水COD浓度都在500mg／l以上；5月14日，进水COD浓度更是高达1020mg／l，这已经远远超出了该厂不高于450mg／l的设计处理能力。该厂的一位负责人表示，这主要是排入的工业废水COD浓度超标。 这就是说，如果工业污水不达标就随城市管网进入污水处理厂，而污水处理厂又没有相应的处理能力，那么，最终排入河流的污水也可能是超标排放。 环保局的那位调研员表示，监察人员不可能24小时取样检测，自动在线监测设备只是为环保部门提供了一种监控手段，如果企业的设备故障导致超排、偷排，那环保部门可以进行处罚，但“仅因设备故障导致监控仪器长期不运作的行为，没有处罚依据”。 监测数据不敌人工检测数据 6月17日，许昌市环保局向亨丰印染公司下达“责令纠正（停止）违法行为通知书”。 “经查证，你单位的以下行为：COD在线监控设施不能正常使用（显示数据日期与现有日期不符，数据不能传输），违反了国家环保总局第28号令第14条第5款之规定。” 国家环保总局的第28号令《污染源自动在线监控管理办法》颁布于2005年，其中，第14条第5款为，“自动监控设备因故障不能正常采集、传输数据时，应当及时检修并向环境监察机构报告，必要时应当采用人工监测方法报送数据”。但是，该文件并没有规定针对性的处罚办法，许昌市环保局“经研究”，责令亨丰印染公司即日起“停止生产”。 2005年，河南省要求新建项目都要安装自动在线监测仪；2006年7月31日，河南省环境自动监控系统正式投入使用。 根据28号令第4条的规定，“自动监控系统经环境保护部门检查合格并正常运行的，其数据作为环境保护部门进行排污申报核定、排污许可证发放、总量控制、环境统计、排污费征收和现场环境执法等环境监督管理的依据，并按照有关规定向社会公开”。 然而，“正常运行”的规范性标准却还在缺位状态，这些设备的“游戏规则还远没有完善”。 河南省环保局污染控制处处长马新春表示，现在，自动在线监测仪的程序企业是可以调的，如果企业把出水的COD浓度从100mg／l改成了80mg／l怎么办；如果把本应放在污水中的探头放在了清水里怎么办；本应自动连续出数据的仪器坏了、停了怎么办；自动监测数据谁来校核……“相关的配套规定和强制标准没有出台”，这些问题目前都无法可依。 正因为如此，目前，自动监测数据只是环保部门执法时的参考，难以作为“排污费征收、排污许可证发放、排污总量分配等”的“硬性依据”，环保部门在这些方面还是以传统的监测站人工采集的数据为准。 河南省环保局局长王国平表示，即将发布的规范性文件《河南省污染源自动监控管理暂行办法》细化了28号令的一些规定，“这些问题有望得到解决”。

一、 概述 《环境监测监控管理信息系统》是厦门思拓科技有限公司针对城市环境监测站业务而开发的一套管理信息系统，它集大气，噪音，污水处理监测于一体、主要含盖了环境监测站所监测监控的城市污水处理厂、工业污染源和地表水三个方面的业务；该系统综合利用计算机、数据库、Internet、PLC、SCADA、GPRS无线数据通信、地理信息等技术实现监测信息从收集、处理、分析到发布的整个管理过程；实现了环境质量信息实时查询、站内业务管理、领导远程监测；在Internet上动态发布环境质量、环境监测和污染源监测信息；为环境监测站管理业务提供了科学的依据和手段。 系统特点：1、高效、监测周期的设置，它能够控制各个环境监测点仪器的工作状态。2、现场配置SCADA软件，使现场人员与的工艺过程之间建立了方便的HMI接口。3、GPRS无线数据传输和Internet数据传输相结合，实现了环境监测信息和污染源信息从数据采集、传输处理、分析、上报到发布的全过程管理。4、丰富的信息表征方式，将环境监测数据和污染源数据在地图上表征出来，通过地图可以直接访问监测数据，实现了监测点空间信息与监测结果的完美结合。5、功能强大的数据分析与决策支持。建立了大气自动监测数据、常规监测、城市污染源、污染源污染情况的数据仓库，实现了环境监测数据的多维分析。6、环境监测监控信息的WEB发布。 系统结构(图一)： 系统分三层结构：底层是现场监测仪器、仪表等；根据其不同的输出，我们测得的工程量分模拟量和数字量两种形式； 模拟量信号又分为4-20mA和0-10V两种情况；数字量输出的仪器有各自不同的通讯协议。第二层为数据处理和传输层，根据现场所要求的监测设备和工艺过程不同其结构也有变化，如PLC完成工艺过程控制、配置SCADA软件的工控机为操作人员实现了HMI、数据处理和与上层的数据通讯功能。顶层是MIS层，主要由SQL2000数据库、监测监控管理信息子系统、地理信息子系统、WEB发布子系统和紧急情况应急子系统等诸多功能构成，其信息传输界面如图二 二、 环境监测监控管理信息系统功能简介1、现场监测数据的采集（以水质监测为例） 根据监测性质的不同主要分为三个方面，地表水站（河流、水库等饮用水）、城市污水处理厂和工业污染源；主要检测的物理量有：流速、流量、PH值、COD、氨氮、硝氮、亚硝氮、总磷等；由于所检测的物理量较多，所配置的仪器也比较繁杂，即有国内仪表，也有国外仪器，即有模拟量输出，也有数字量输出，各个仪器的通讯协议也不统一，为了完成信号采集、处理及传输任务，我们自行开发了基于GPRS网络数据传输的无线数据采集仪ST-2518，它不仅支持工业上通用的MODIBUS标准协议,同时也支持市场上主流监测仪器的传输协议，如WTW的IQ Sensor Net、TresCon、北京环科的流量计和COD、日本HORIBA-OPS-150 COD仪器等。也支持各种模拟量的传输4-20mA和0-10V等。2、监测数据接收子系统 监测数据接收子系统是整个系统中至关重要的一个子系统,它肩负着各种现场实时数据的监测及数据接收的作用,具有无人职守自动工作功能.其罗列如下:1.自动启动(在停电后/系统重启后自动启动,不用人为操作.2.数据过滤(本系统从安全考虑，仅接收经系统认证后的数据).3.使用于各种数据类型输出的现场检测仪表(开关量、模拟量、数值等).4.将接收到的监测数据保存到后台数据库.5.现场反控(通过修改监测采集方案来启动现场设备(包括对自动采样器的操作等).6.查看各监测站连接状态3、数据分析、统计子系统 数据分析统计子系统是监测系统中的核心部分.是用户直接操作和感受到的部分，采用 C/S模式在监测部门内部供工作人员直接操作使用。具有安全、快捷方便的特点、系统即具有综合性、集成性的特点（如：将水质、烟气、等污染源集成一个系统）、又有各模块独立操作的有点。其功能包括如下:A、现场实时监测原始数据的查询、偏离修正、监测数据有效性审核、预报数据录入（如空气预报）B、监测数据历史记录的维护。C、GIS电子地图实时显示环境污染变化趋势 D、结合历史数据生成环境污染指数曲线图 E、监测数据异常分析、软件报警、实时通过短信通知报警信息F、各种数据汇总报表、统计报表、上报表格，包括特殊格式报表：如空气日报格式 G、默认、自定义监测采集方案维护 H、现场自动采样器操作I、现场样本试验数据录入、与自动监测数据对比、偏离报告J、现场维护记录K、监测站点、监测项目等基础信息自由配置、兼容性好 L、人员权限分配 M、数据备份N、WEB用户认证、权限分配、及其web访问统计情况等4、报警短信子系统报警短信子系统是利用目前广泛使用的移动通讯技术进行开发的一个及其有用的功能系统。它可以及时发现某种监测项目异常而在第一时间发送报警信息到相关项目负责人、监督人的手机，也可以定时将某个统计汇总数据、分析结果发送到相关负责人，让相关项目负责人、监督人在出差、外出等情况下第一时间了解其负责的监测情况。5、WEB发布子系统Web数据发布子系统是环境自动监测系统中对外公布的网页查询系统，是提供普通市民了解居住城市环境质量的窗口，也是被监测企业、工厂对自己排放污染程度的要求。A、历史、当前环境污染报告、预告（如空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量）B、环境测试数据查询、曲线图C、监测站点明细监测分析报表等

在线监测仪在监控城市污水处理出水的应用吴国平（顺德区环境保护监测站摘要：通过对安装在顺德大门污水处理厂出水COD在线监测仪的验收监测工作，总结了UV法在线COD监测仪在实现对城市污水处理出水快速、准确、经济的在线监控时各方面性能的优异表现；结合UV法在线COD监测仪的工作原理及其示值溯源的实现，指出了该系统存在明显的应用局限性。 关键词：UV法COD在线监控仪 城市污水处理厂 水质Application of COD On-line-inspecting System with UV Method in Municipal Wastewater Treatment Plant.Abstract: The COD on-line-inspecting system with UV method has been used to analysis COD from Shunde Damen municipal wastewater treatment plant for some times. We found that the UV method has some advantages such as high speed, high accuracy and low cost. We also point out that this system has some disadvantages because of its working principle and realization of its show value source.Key Words: COD On-line-inspecting System with UV Method Municipal Wastewater Treatment Plant Water Quality通过向社会公开招标采购的方式并经竟标评选，顺德大门污水处理厂在线监测系统采用UV法COD在线监测仪对污水处理厂的处理出水COD进行在线监控。中标单位按照合同要求，于2005年1月完成了项目系统的设备安装及调试运行，系统连续运行稳定并作了相关性能测试，顺德区环境保护监测站按照相关规范要求对项目系统进行了验收监测，目前项目系统通过了佛山市顺德区环境保护局的项目竣工验收。1.UV法测量COD的工作原理仪器的基本测量原理[1]是基于污水中的有机物对紫外线的吸收。工作过程是在流动的样品池中充满要测量的污水，发光光源发出强烈的紫外光通过样品池到达半透反射镜将光束一分为二，一路光（工作光束）直射到光电元件，另一路光（参比光束）照到另一光电元件，工作光束和参比光束的工作波长不同，污水对其光学能量的吸收也不同。根据郎伯-比耳定律： （1）UV法测量COD采用双波长方式，经过推导，将上式化为： （2）公式中：C 被测样品的COD含量K 仪器常数λ0 入射光束能量λx 出射光束能量λR 参比光束能量λw 工作光束能量通过（2式）可知被测污水中COD的含量与λR、λw的比值有关。同时由于利用双光束测量，被测样品色度、浊度、悬浮物发生变化时同时影响λR、λw，但不影响λR、λw的比值，特别是水中的氯离子的存在也可同样进行补偿测量，这却是化学法不能胜任的。2.CODuv值溯源CODCr值的实现从上面的工作原理，我们可以看出，在线测量的CODuv值与CODCr值是有差别的，CODuv值只是反映了污水样品中综合污染物对紫外光产生特征吸收的测量值，这个CODuv值必须溯源成CODCr值，才能评价水样被还原性污染物污染的程度。因此，要实现对污水处理厂出水排放口的还原性污染物的污染状况在线监控，就必须将综合性污染物对紫外特征吸收所产生的信号转换成反映CODCr值信号，真正实现对污水排放口所排污水COD受污状况的在线监控。UV法COD在线监测仪对目标污水样用国标方法在实验室测定的CODCr值作为在线监测仪的标准进行多点校准，仪器存储目标污水样对紫外光产生特征吸收的信号，按公式（1）、（2）进行处理，作为在线测量时的转换系数实现CODuv值溯源CODCr值。