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文档简介

1、市政排水管网水质与流量监测应用解决方案HACH 公司简介哈希公司成立于1947年,现为美国丹纳赫集团一级子公司,总部设在美国科罗拉多州的拉夫兰市,是设计和制造水质、水文监测仪器的专业厂家。工厂分别分布于美国、瑞士、德国、法国、英国和中国。作为水质、水文监测仪器的世界领导者,哈希公司产品被全球用户广泛应用于市政污水、饮用水、地下水、地表水、工业污水、半导体超纯水、制药/电力及其他工业净水、等领域,其全线产品系列涵盖实验室定性/定量分析、现场分析、流动分析测试、在线分析测试。产品具有测量精确、运行可靠、操作简单、低维护量,结构紧凑等特点。哈希公司一直致力于使水质分析过程更方便、更迅捷、更可靠:各类

2、包装的即开即用型化学试剂包,不仅为精确的化学分析提供了可靠的质量保障,也为用户节约了宝贵的时间和人力资源,成为了中国环境现场应急监测的首选工具;各种类型的在线水质分析仪器,以其准确度高、维护量小、可测量的水质参数多等特点,可以满足饮用水厂、污水处理厂、工业过程水处理、工业污染源、水质自动监测站等不同场合的应用。我们的目标是继续为广大用户提供可靠的仪器、测试方法、简单的操作步骤和优质的客户服务,不断地提高产品的质量以满足客户需求不断变化的需要。饮水安全水质监测的创新领导者:l 1960年,哈希公司科学家经过研究开发了目前在全球范围内普遍应用的福尔马肼浊度标准l 我们的浊度、余氯和大肠杆菌测试方法

3、均满足USEPA方法l 我们的便携式余氯及臭氧测试方法被中华人民共和国国家生活饮用水卫生标准GB5749-2006收录l 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局和中国国家标准化管理委员会将美国哈希公司的流动注射FIA的先进检测方法作为挥发酚和氰化物的标准方法l 在全球范围内开发出第一台饮用水安全预警系统”蓝色卫士Guardianblue”, 获得了美国R&D杂志评选的100个最重要的技术研发新产品之一的大奖,并被选用在2008北京奥运会场馆的饮用水监测中。u 最佳品牌u 使用率第一u 最佳满意度u 最佳服务u 最佳产品品质u 最佳产品性能u 最佳性价比(中国水网客户调查,2008)极高的品牌知

4、名度l 2006-2007年,连续两年获得水业优秀设备公司的荣誉称号l 2007-2008年,连续两年获得中国水工业行业十大水业国际品牌的奖项l 08-09年度水工业网和水网的客户调查中哈希品牌知名度名列第一极高的客户满意度l 06-09年度连续三年荣获水业用户“监测/检测设备类”最满意品牌奖目 录1.市政排水管网概况72.市政管网水质流量监测系统83.市政排水管网水质在线监测方案113.1 市政排水管网水质监测的目的113.2 市政排水管网水质监测指标的选择123.3各功能区及关键位置的水质监测123.4水质数据采集方式的选择203.5哈希市政管网水质分析仪的方法原理及特点214.市政排水管

5、网流量在线监测方案234.1市政排水管网流量监测目的234.2市政排水管网流量监测指标的选择244.3流量(雨量)在不同监测目的中的应用244.4 不同流量计应对场合27表1 市政排水管网全系统仪表配置总表参数哈希仪表型号泵站商业区 文教区工业区居住区城市低洼地合流制溢流井雨水调蓄设施管路排出口化工电子电镀食品常规指标pHPD1P15600电导率37003400BOD5UVASCODcrCODMAXUVASSSSOLITAXTSSNH4+-NANISEAMTAX SCAMTAX COMPACTTNNPW160TPSIGMA TPNPW160重金属指标总镍HMA-TNI总铬HMA-TCR总铜HM

6、A-TCU总锰HMA-TMN特殊污染物氟离子FBM-160氰离子CNBM-100CNMS-48810水中油FP360水量指标流量/液位FLO-DARAV9000U53(只有流量)雨量FL900 雨量计:常测 :选测1. 市政排水管网概况市政排水管网按照其作用,一般有雨水排水和污水排水管网。二者在实际运行时,有各自的特点。雨排管网内流量及介质变化较大,与降雨有直接关系。不降雨时,雨排管网内不单没有流量,甚至长期处于旱季的雨排管线内没有水。而当降雨发生初期,雨排管网内水中含有大量的悬浮物,雨水浑浊。当降雨连续发生一段时间,雨排管网内水量增大、液位升高,其排水也将变澄清。而污水排水管网情况更为复杂,

7、其流量、液位及介质情况将受到人们生活习惯、单位企业生产情况以及降雨等因素影响。由污水、雨水管网组成的城市排水系统,因其不同组建形式,形成了不同的排水体制。一般分为合流制和分流制两种。合流制是将污水、雨水合用一个管渠系统排除。而随着城市建设的发展,完全的直流式合流制排水已经逐渐改造成为了截留式合流制排水系统。同样,分流制管网系统中的不完全分流制排水系统已经渐渐向完全分流制系统升级。本方案仅涉及截留式合流制以及完全分流制排水系统。一般情况下,城市排水管网系统将收集来自城市各个功能区的污水、雨水。根据排水管网汇水区功能不同,可分为:商业区/文教区、工业区、居住区以及工商业居住混合区。这些区域因各自具

8、有不同的运行特点,各区的排水也有不同特征。而整个城市排水系统通常由如下几个部分组成:排水支管(雨、污)、排水干管(雨、污)、溢流井(合流制)、截留管及泵站。在排水进行过程中,因整个排水系统庞大,在某些特殊位置可能出现管理困难、运转无规律、易发生意外情况、对系统影响重大等需要严加注意的位置,这些位置主要是:城市低洼地、溢流井(合流制)、雨水调蓄设施(分流制)、污水/雨水排出口。2. 市政管网水质流量监测系统市政管网水质流量监测系统是一个集合水质流量监测、通讯、数据展示、数据分析的一个综合系统,它是“智慧城市”的一个重要组成部分。其通过可靠的水质、水量探头收集城市排水管网信息,经过一定的数据累积后

9、联合城市排水模型形成具有强大功能的管理系统。通常,因管网水质流量监测传感器安装较为分散,因此多采用无线通讯。仪器的安装应尽量选择具有室内安装条件的位置。未来的市政排水管网水质流量监测系统绝不仅仅是完成收集数据、报警、提供调度引导的系统。当安装足够的数据采集传感器后,配合GIS技术、地表径流模型、扩散模型、模糊控制技术,系统还可以提供管网维护指导、突发事件智能自动解决方案、管网改造建议、超预期模糊预测等智能功能。比如,当降雨发生时,系统收集各基站水质、流量、雨量信息,并实时运用数据建立、修正模型。当累积发生多次降雨,模型参数经过多次优化后,系统将具备预测降雨发生时管网各处水质、水量的能力。当任何

10、一次降雨发生,哪怕降雨刚刚发生,模型均可计算出各处水质水量变化趋势。这些将极大程度提高城市管网输送能力及城市污水系统运行稳定性,也可为新的管网建设提供非常有力的依据。3. 市政排水管网水质在线监测方案3.1 市政排水管网水质监测的目的市政排水管网水质监测的主要目的如下:(1) 增强管网污染物溯源能力。(2) 为增强排水管网管理能力提供数据支持。(3) 监测预防倒灌现象。(4) 对不同功能区域不同重点污染物紧密监控,严控偷排偷放。(5) 对因结构位置(高程、管线长度、坡度)造成的易沉积污染物区域进行监控。(6) 为污水调配提供依据,为污水厂运行提供水质预测,以便污水处理厂调整工艺参数,保证出水稳

11、定。(7) 为污染物在管网内的迁移规律研究提供依据。不同位置/区域进行水质数据采集目的见表2。出于不同的监测目的,可以有目的的选择是否在相应位置选择水质仪表进行监测。表2 不同位置/区域进行水质在线监测的目的监测目的泵站商业区文教区工业区居住区城市低洼地合流制溢流雨水调蓄设施污水排出口化工电子/电镀食品1、增强管网污染物溯源能力2、为增强排水管网管理能力提供数据支持3、监测预防倒灌现象4、对不同功能区域不同重点污染物紧密监控,严控偷排偷放5、对因结构位置(高程、管线长度、坡度)造成的易沉积污染物区域进行监控6、为污水调配提供依据,为污水厂运行提供水质预测,以便污水处理厂调整工艺参数,保证出水稳

12、定7、为污染物在管网内的迁移规律研究提供依据:强相关 :相关 :一般相关3.2 市政排水管网水质监测指标的选择根据“城市排水防涝设施普查数据采集与管理技术导则(试行)”要求,对排水城市管网以下水质数据进行采集:pH、BOD、COD、悬浮物、氨氮、总氮、总磷、总镍、总铬、总铅、砷、总铜以及锌做数据采集。考虑到一些特殊工业区排入下水道的污水水质特征,适当选择电导率、氟离子、水中油指标进行采集。根据不同功能区的管网运行特点,不同位置的监测参数选择参考表3。对于工商业居住混合区,按照表2原则综合考虑选择水质指标的采集。表3 不同监测位置的水质参数选择参数泵站商业/文教区 工业区居住区城市低洼地合流制溢

13、流井调蓄设施管路排出口化工电子电镀食品常规指标pH电导BOD5CODcrSSNH4+-NTNTP重金属指标总镍总铬总铜总锰特殊污染物氟离子氰离子水中油:应检测 :宜检测3.3各功能区及关键位置的水质监测泵站泵站一般为污水主管线的加压调配位置,密布于城市的支管收集污水后汇入总管汇集与泵站。泵站承担加压输送污水至污水处理厂、强降雨时紧急排水、调配污水进入其他区域的任务。因泵站距污水处理厂或紧急排污时的受纳水体有一定距离,污水泵站的水质在线监测可以为污水处理厂提供预警或提前评估强降雨时污水排入受纳水体将带来的污染。另外,对泵站污水水质进行监测,当水质恶劣,比如降雨初期悬浮物高、冲入酸碱性物质引起的p

14、H异常。泵站内可以采取一定的措施对污水进行简单处理或调节,降低其对后续的影响。一般情况下,泵站后接纳污水的单元为污水处理厂,固泵站的水质监测与污水处理厂进出水监测指标相同。如果管网接纳工业废水,泵站可酌情监测重金属、氟离子、氰离子。一方面为污染物溯源、监控偷排偷放提供依据。另一方面,为污水厂提供水质预警,避免极端水质导致污水厂生化处理单元瘫痪。泵站仪表配置:参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量pHPD1P1泵站污(雨)水pH监测,防止设备管路腐蚀,酸碱污染预警泵站进口或出口泵站进口或出口1台5600电导率3700泵站污(雨)水电导监测,工业废水泄露预警泵站进口或出口泵站进口或出口1台

15、3400BOD5UVAS泵站污(雨)水BOD5监测,有机泄露预警为UVCOD折算泵站进口或出口泵站进口或出口1台CODcrCODMAX泵站污(雨)水CODcr监测,有机泄露预警符合国标,需数据与国标比对时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台UVAS为UVCOD折算,需快速响应时配置SSSOLITAX泵站污(雨)水悬浮物监测泵站进口或出口泵站进口或出口1台TSSNH4+-NANISE泵站污(雨)水氨氮监测离子选择性电极,需快速响应时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台AMTAX SCAMTAX COMPACTTNNPW160泵站污(雨)水总氮监测泵站进口或出口泵站进口或出口1台TPSIGMA T

16、P泵站污(雨)水总磷监测NPW160总镍HMA-TNI泵站污(雨)水总镍监测,重金属泄露预警泵站所在区域内有重金属类污染工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台总铬HMA-TCR泵站污(雨)水总铬监测,重金属泄露预警泵站所在区域内有重金属类污染工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台总铜HMA-TCU泵站污(雨)水总铜监测,重金属泄露预警泵站所在区域内有重金属类污染工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台总锰HMA-TMN泵站污(雨)水总锰监测,重金属泄露预警泵站所在区域内有重金属类污染工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台氟离子FBM-160泵站污(雨)水氟离子监测,工业泄露预警泵

17、站所在区域内有电子工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台氰离子CNBM-100泵站污(雨)水氰离子监测,工业泄露预警泵站所在区域内有电镀及相关工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台CNMS-4泵站所在区域内有电镀及相关工业时配置8810泵站所在区域内有电镀及相关工业时配置水中油FP360泵站污(雨)水水中油监测,工业泄露预警泵站所在区域内有石油化工类污染工业时配置泵站进口或出口泵站进口或出口1台商业区商业区主要涉及餐厨污水、生活杂用水污水(卫生间、地面冲洗)、地面垃圾灰尘因降雨进入排水。此区域污水的特点为周期性强,水质较为规律,且无出现工业污染物的太大可能,因此此区域水质敏感度相比工业

18、区低。通常对此区域的水质监测主要集中在常规参数,PH、氨氮、COD和悬浮物。对此区域进行水质监测布点的主要目的为提高管网的管理能力,获得的数据可以一定程度为研究迁移规律提供依据,为正常情况或突发降雨时的水质预测提供依据。商业区仪表配置:参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量pHPD1P1商业区排水pH监测,防止设备管路腐蚀商业区总排口,或分散型商业区后排水主管道总排水口处1台5600CODcrCODMAX商业区排水CODcr监测符合国标,需数据与国标比对时配置商业区总排口,或分散型商业区后排水主管道总排水口处1台UVAS为UVCOD折算,需快速响应时配置SSSOLITAX商业区排水悬浮

19、物监测商业区总排口,或分散型商业区后排水主管道总排水口处1台TSSNH4+-NANISE商业区排水氨氮监测离子选择性电极,需快速响应时配置商业区总排口,或分散型商业区后排水主管道总排水口处1台AMTAX SCAMTAX COMPACT工业区工业区根据不同类型,应制定不同的水质监测计划。对于常见工业类型:化工、电子/电镀、食品。根据其各自污水产生特征:(1) 化工工业区:除常规参数外,应加强对有机类污染加强监测。(2) 电子/电镀工业区:除常规参数外,应加强对重金属、氟化物、氰化物的监测。这些污染物均为日常生产大量需要的原料。(3) 食品工业区:因多为有机污染,应加强有机物的监测。其他特征工业区

20、,应以大量/频繁使用之有毒有害原料作为参考,适当增加监测参数。针对工业区管网水质监测通常以监控偷排投放、泄露事件为主要目的,当出现此类非正常事件,水质分析设备可以采集数据保留证据,提醒下游污水处理厂采取相应措施,避免出现污水厂运行受到影响。另外,配合国家“十二五”及未来的污染因子总量控制需求,工业区排水主管线的水质监测将可以完成各种总量控制任务。工业区仪表配置:参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量pHPD1P1工业区排水pH监测,防止设备管路腐蚀,酸碱泄露预警工业区排口总排水口处1台5600电导率3700工业区排水电导监测,工业废水泄露预警工业区排口总排水口处1台3400BOD5UV

21、AS工业区排水BOD5监测,有机泄露预警为UVCOD折算工业区排口总排水口处1台CODcrCODMAX工业区排水CODcr监测,有机泄露预警符合国标,需数据与国标比对时配置工业区排口总排水口处1台UVAS为UVCOD折算,需快速响应时配置SSSOLITAX工业区排水悬浮物监测工业区排口总排水口处1台TSSNH4+-NANISE工业区排水氨氮监测离子选择性电极,需快速响应时配置工业区排口总排水口处1台AMTAX SCAMTAX COMPACTTNNPW160工业区排水总氮监测工业区排口总排水口处1台TPSIGMA TP工业区排水总磷监测NPW160总镍HMA-TNI工业区排水总镍监测,重金属泄露

22、预警工业区内有重金属类污染工业时配置工业区排口总排水口处1台总铬HMA-TCR工业区排水总铬监测,重金属泄露预警工业区内有重金属类污染工业时配置工业区排口总排水口处1台总铜HMA-TCU工业区排水总铜监测,重金属泄露预警工业区内有重金属类污染工业时配置工业区排口总排水口处1台总锰HMA-TMN工业区排水总锰监测,重金属泄露预警工业区内有重金属类污染工业时配置工业区排口总排水口处1台氟离子FBM-160工业区排水氟离子监测,工业泄露预警工业区内有电子工业时配置工业区排口总排水口处1台氰离子CNBM-100工业区排水氰离子监测,工业泄露预警工业区内有电镀及相关工业时配置工业区排口总排水口处1台CN

23、MS-4工业区内有电镀及相关工业时配置8810工业区内有电镀及相关工业时配置水中油FP360工业区排水水中油监测,工业泄露预警工业区内有石油化工类污染工业时配置工业区排口总排水口处1台居住区生活区污水水质以一天为周期性变化,较为规律。监测参数以常规参数为主,因总磷总氮在污水迁移过程中会发生较大不确定性改变,可酌情监测。因生活污水通常是城镇污水处理厂的主要进水,其水质的波动对污水处理厂的运行通常有较大的参考意义。相比较泵站的水质监测,生活区污水水质更具有预警污水厂进水水质的作用。居住区仪表配置:参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量pHPD1P1居民区排水pH监测居民区排口总排水口处1台

24、5600BOD5UVAS居民区排水BOD5监测为UVCOD折算居民区排口总排水口处1台CODcrCODMAX居民区排水CODcr监测符合国标,需数据与国标比对时配置居民区排口总排水口处1台UVAS为UVCOD折算,需快速响应时配置SSSOLITAX居民区排水悬浮物监测居民区排口总排水口处1台TSSNH4+-NANISE居民区排水氨氮监测离子选择性电极,需快速响应时配置居民区排口总排水口处1台AMTAX SCAMTAX COMPACT城市低洼地城市低洼地因降雨时为主要雨水汇流区域,也是垃圾等悬浮物较易堆积区域。此区域的水质监测应以常规参数为主,而由于其水质并不具有整个管网运行代表性,可酌情减少监

25、测参数,监测的主要目的集中在发现这种非正常积累污水、污染物的发生。城市低洼地仪表配置:参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量pHPD1P1城市低洼地pH监测腐蚀低洼地高程较低处每个低洼地位置1台5600电导率3700城市低洼地电导监测低洼地高程较低处每个低洼地位置1台3400SSSOLITAX城市低洼地悬浮物监测低洼地高程较低处每个低洼地位置1台TSS合流制溢流井当使用截流式合流制系统,城市所有污水管线在进入污水处理厂前将首先经过一个合流制溢流井。溢流井将在管路内液位较高,达到一定填充度时,将以溢流的形式将过多的污水直接排入河流。该设施的存在,是为了防止暴雨时大量雨水混合污水进入污水处

26、理厂,超出污水处理厂水力负荷,而使得污水厂内活性污泥被冲刷而导致活性污泥流失。这种活性污泥的流速将导致两方面的影响,一方面污水处理厂瘫痪,且很难短期内恢复。另外一方面,因水量过大,二沉池无法正常工作,大量含有污泥的水随水流排入河流,导致极大的有机污染。因此,对于截流式合流制系统,溢流井的存在十分重要。然而,在暴雨发生,溢流井发生溢流,污水溢流进入河流,这种过程很可能对天然水体的影响不是非常严重,因为大量雨水的稀释作用,而且污染物浓度较高的初期雨水并没有进入河流。但是,溢流井是否发生了溢流,溢流进入天然水体的水质应该作为一个排水管网管理的数据参考。对此情况的水质监测,主要需针对主要常规污染物:C

27、OD、氨氮、SS。合流制溢流井仪表配置参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量CODcrCODMAX溢流井CODcr监测符合国标,需数据与国标比对时配置溢流井各溢流井1台UVAS为UVCOD折算,需快速响应时配置SSSOLITAX溢流井悬浮物监测溢流井各溢流井1台TSSNH4+-NANISE溢流井氨氮监测离子选择性电极,需快速响应时配置溢流井各溢流井1台AMTAX SCAMTAX COMPACT雨水调蓄设施雨水调蓄设施主要用于收集降雨前期雨水,此时段雨水的各项污染物浓度均较高。这些高浓度污染物(主要为常规污染,距离工业区近的位置将有重金属和特殊污染物)如果直接以雨水的处理方式排入受纳水体

28、(河流),大的污染物负荷可能导致较长时间内污染超过受纳水体的自净能力。因此,调蓄池的存在具有重大的意义。其对降雨初期雨水的收集,并按照水质情况,判断如何处置初期雨水。如果污染物浓度不是非常高,且河流处于丰水期,可以将储蓄的初期雨水缓慢排入河流,依靠河流的稀释和自净能力降低污染物对环境的影响。当污染物浓度非常高,受纳水体很难接受,那么可以直接将初期雨水排入污水管网输送至污水处理厂处理。而调蓄池水质监测数据,也可以决定以多大输送负荷,以避免对污水处理厂正常运行产生不利影响。调蓄设施内水质参数的选择应该以常规参数为主,但对于工业区附近的调蓄设施,应该根据工业区污染物特点增加重金属、氟化物、水中油、氰

29、化物等特殊污染物。雨水调蓄设施仪表配置参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量pHPD1P1雨水调蓄池pH监测调蓄池内每个调蓄池内1台5600BOD5UVAS雨水调蓄池BOD5监测为UVCOD折算调蓄池内每个调蓄池内1台CODcrCODMAX雨水调蓄池CODcr监测符合国标,需数据与国标比对时配置调蓄池内每个调蓄池内1台UVAS为UVCOD折算,需快速响应时配置SSSOLITAX雨水调蓄池悬浮物监测调蓄池内每个调蓄池内1台TSSNH4+-NANISE雨水调蓄池氨氮监测离子选择性电极,需快速响应时配置调蓄池内每个调蓄池内1台AMTAX SCAMTAX COMPACTTNNPW160雨水调蓄

30、池总氮监测调蓄池内每个调蓄池内1台TPSIGMA TP雨水调蓄池总磷监测NPW160总镍HMA-TNI雨水调蓄池总镍监测雨水调蓄池管网覆盖内有重金属类污染工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台总铬HMA-TCR雨水调蓄池总铬监测雨水调蓄池管网覆盖内有重金属类污染工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台总铜HMA-TCU雨水调蓄池总铜监测雨水调蓄池管网覆盖内有重金属类污染工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台总锰HMA-TMN雨水调蓄池总锰监测雨水调蓄池管网覆盖内有重金属类污染工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台氟离子FBM-160雨水调蓄池氟离子监测雨水调蓄池管网覆盖内有电子工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台

31、氰离子CNBM-100雨水调蓄池氰离子监测雨水调蓄池管网覆盖内有电镀及相关工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台CNMS-4雨水调蓄池管网覆盖内有电镀及相关工业时配置8810雨水调蓄池管网覆盖内有电镀及相关工业时配置水中油FP360雨水调蓄池水中油监测雨水调蓄池管网覆盖内有石油化工类污染工业时配置调蓄池内每个调蓄池内1台管路排出口管路排出口多为泵站排入河流、污水处理厂处理出水排入河流的出口。对此类区域,应对常规参数进行监测,特别是COD、氨氮和SS。倒灌将引起管网内水量变大,污染物浓度降低,增大污水厂的处理水力负荷和处理难度。管路排出口仪表配置参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量电导率3

32、700管路排出口电导监测管路排出口管路排出口位置1台3400SSSOLITAX管路排出口悬浮物监测管路排出口管路排出口位置1台TSS3.4水质数据采集方式的选择根据排水管网类型、汇水功能区,以及特殊区域,水质数据采集方式的选择原则如下表:表4 不同监测位置的水质数据采集方式的选择参数泵站商业/文教区工业区居住区城市低洼地合流制溢流雨水调蓄设施管路排出口化工电子电镀食品常规指标pH电导率BODCOD悬浮物氨氮总氮总磷重金属指标总镍总铬汞总铅砷总铜锌:临时检测 :建议在线检测对于泵站,以及雨水调蓄设施,由于其为排水管网以及雨水输送核心节点,采集数据频次要求较高,在条件许可情况下,建议采用在线监测数

33、据采集方式。建议根据泵站上游功能汇水区的不同,选择有代表性的泵站及雨水调蓄设施,采用在线数据采集方式。对于在线监测条件不许可的泵站、雨水调蓄设施,以及其它具有代表性的不同功能区,采集数据频才要求较高,人工采样不能满足要求或不便的监测点,建议采用便携式自动采样器进行自动采样,实验室分析的方式进行数据采集。对于其它采样点,建议采用人工采样方式进行数据采集。3.5哈希市政管网水质分析仪的方法原理及特点哈希市政管网水质分析仪各参数的方法原理及特点见下表5,可根据选择仪器希望达到的目的以及对维护量的预期进行选择。因市政管网的水质监测不如污染源监测要求严格,不符合国标的仪器设备,只要能够到达目的,即可选择

34、,甚至可以达到更好的效果。比如,因降雨过程引起的初期雨水水质变化十分迅速,用国标法的COD因消解时间过程,不能达到使用目的,此时UV法的COD探头在此应用上相对就更有优势。表5哈希市政管网水质分析仪的方法原理及特点参数哈希仪表型号哈希仪器测量原理国标方法哈希仪器特点常规指标pHPD1P1玻璃电极玻璃电极(GB 6920-1986)维护简单、维护费用低5600玻璃电极玻璃电极(GB 6920-1986)适应恶劣水质BOD5UVAS紫外吸光法接种和稀释法(HJ 505-2009)反应迅速CODcrCODMAX重铬酸钾法重铬酸钾氧化法(GB 11914-1989)符合国标,响应慢UVAS紫外吸光法重

35、铬酸钾氧化法(GB 11914-1989)响应迅速,对工业污染敏感SSSOLITAX光散射法称重法(GB 11901-1989)响应迅速,符合ISO7027TSS光散射法称重法(GB 11901-1989)响应迅速,符合ISO7027,多通道纠错NH4+-NANISE离子选择电极法水杨酸法(HJ 536-2009)、纳氏试剂法(HJ 535-2009)反应迅速,价格低,抗干扰能力有限AMTAX SC气敏电极法水杨酸法(HJ 536-2009)、纳氏试剂法(HJ 535-2009)反应速度快AMTAX COMPACT逐出法水杨酸法(HJ 536-2009)、纳氏试剂法(HJ 535-2009)抗

36、干扰能力极强,维护量小TNNPW160过硫酸钾氧化紫外比色法碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法(HJ 636-2012 )符合国标方法TPSIGMA TP过硫酸钾氧化钼蓝比色法钼酸铵分光光度法(GB 11893-1989)符合国标方法NPW160过硫酸钾氧化钼蓝比色法钼酸铵分光光度法(GB 11893-1989)符合国标方法重金属指标总镍HMA-TNI丁二酮肟比色法丁二酮肟分光光度法(GB 11910-1989)符合国标方法总铬HMA-TCR二苯碳酰二肼比色法高锰酸钾氧化-二苯碳酰二肼比色法(GB 7466-1987)符合国标方法总铜HMA-TCU浴铜灵比色法二乙基二硫代氨基甲酸钠比色法(HJ 4

37、85-2009)符合国标方法总锰HMA-TMN甲醛肟比色法甲醛肟分光光度法(HJ 344-2007)符合国标方法特殊污染物氟离子FBM-160离子选择性电极法离子选择电极法(GB 7484-1987)反应迅速,准确可靠氰离子CNBM-100气敏电极法离子选择电极法(GB 7484-1987)反应迅速,准确可靠CNMS-4离子选择性电极法离子选择电极法(GB 7484-1987)反应迅速,准确可靠8810离子选择性电极法离子选择电极法(GB 7484-1987)反应迅速,准确可靠水中油FP360紫外荧光法红外分光光度法(HJ 637-2012)抗污染能力强,维护量低4. 市政排水管网流量在线监测

38、方案4.1 市政排水管网流量监测目的市政排水管网流量监测主要目的如下:(1) 对工业企业或工业园区进行流量监控,应对偷排投放,或作为总量控制依据(2) 及时发现内涝,或对内涝等事件有一定预警能力(3) 及时发现雨污混接,整改管路(4) 渗入渗出(I&I)问题,因管路破裂污水流入土壤或地下水引起污染,或在地下水位较高处地下水流入污水管网进入污水处理厂,增大污水处理厂处理负荷(5) 流量数据可为管网维护提供数据支持(6) 管网输送能力评估,为城市管网建设提供依据不同位置/区域进行流量数据采集目的见表6。出于不同的监测目的,可以有目的的选择是否在相应位置选择流量仪表进行监测。表6不同位置/区域进行水

39、质在线监测的目的目的泵站出口(雨污)商业区下游主管(雨污)工业区下游主管(雨污)居民区下游主管(雨污)合流制溢流井溢流端雨水调蓄池出口(1) 对工业企业或工业园区进行流量监控,应对偷排投放,或作为总量控制依据(2) 及时发现内涝、堵塞,或对内涝等事件有一定预警能力(3)及时发现雨污混接,整改管路(4)渗入渗出(I&I)问题(5)为管网维护提供数据支持(6) 管网输送能力评估,为城市管网建设提供依据:强相关 :相关 :一般相关4.2市政排水管网流量监测指标的选择一般情况下,市政管网与水量相关的参数主要有:流量、液位和雨量。因选用设备的不同,这三个参数可能需要单独的传感器,而有时某一个设备可以同时

40、拥有三个参数的传感器。比如FL904控制器就可以同时搭载流量、液位和雨量传感器。但是,应该指出,不是所有流量监测点都应该安装雨量设备,甚至不是所有安装点都需要安装流量设备。大部分情况下,某片区的流量监测系统可以由少量的流量探头和较大量的液位探头组成。只要流量传感器安装位置得当,简单的管网模型即可通过液位运算出整个片区的流量情况。市政管网流量监测指标的选择原则主要如下:(1) 通常以主管、重要管线、主要调蓄构筑物出口进行流量液位监测(2) 商业区、工业区、居民区内部以液位监测为主(3) 以面积划分城镇,雨量计通常以面积为分配原则4.3流量(雨量)在不同监测目的中的应用4.3.1流量监控在重要管线

41、的重要位置,主要是某工业片区下游的主管安装流量计,可以得到实时的流量。正常情况下,工业生产排水应该呈现一定规律,当流量异常增大即可模糊判断片区内是否出现偷排投放。如需要增强溯源能力,还需在片区主要管线上安装流量计判断。当安装具备液位监测能力的传感器,液位数据可以判断传感器所在位置是否发生污水冒溢。当需要核算区域总量控制指标。通过COD、氨氮等总量控制指标浓度与片区下游主管流量相乘计算即可获得该片区的总的总量。再与片区内各污染源总量数据之和比对即可达到核算目的。对于降雨频繁的地区,如果要求较严格,需安装雨量计,以避免降雨带来的外来水量对监控、核算的影响。流量监控目的仪表配置:参数仪表型号目的及作

42、用选择原则安装位置配置数量流量/液位FLO-DAR流量监控、监控偷排投放、总量控制当安装计量槽、堰困难时配置片区主管下游窨井内、工厂总排口、片区内主要管线窨井内片区主管下游窨井内1台、工厂总排口1台、片区内主要管线窨井内按需求选择Sigma9X0AV9000U53(只有流量)流量监控、监控偷排投放、总量控制当具备计量槽、堰安装条件工厂总排口各排口各1台雨量FL900 雨量计对于降雨较多地区主要控制片区各1台4.3.2 预防内涝城市内涝直接带来的就是交通及人身财产安全问题。目前,多采用的管理方式是联合气象、交管部门,以气象部门提供的天气预报为预警,通过道路摄像头或直接联系交管部门获得降雨时实时的

43、城市状况。不难看出,这种管理方式需要耗费人力、物力较多,且不能及时反应、效率低下。因此,通过实时的窨井内液位、流量监测及时的判断各个现场是否出现冒溢,是否需要出动人力处理。一般情况下,发现内涝或预警内涝只需要液位参数。而对于面积流速法的流量计,液位为必须测量,因此基于面积流速法的流量计即会具有此功能。另外,如果可以同时获得雨量、流量和液位三个数据,通过建立流量-液位-雨量的三维关系,甚至可以在暴雨发生初期就对整个降雨过程对管网系统的影响进行一个预计,这样将更大提前量的预测内涝事件的发生以及发生程度。具有液位/溢流液位功能的流量计配置参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量流量/液位/雨量

44、FLO-DAR内涝监测通常不单纯为此目的选择流量片区主管下游窨井内、片区内主要管线窨井内片区主管下游窨井内1台、片区内主要管线窨井内按需求选择Sigma9X0AV9000FL900 雨量计4.3.3 雨污混接因国内大多数城市发展历史悠久,经过多年的整、扩增,排水管路基础资料并不完全。城市雨污管路需要有相应基础信息(流量)来判断、排除雨污混接现象。而通过流量监测则是最为直观和直接,当对片区内污水、雨水管网系统分别进行流量核算,就可以比较直接的发现雨污混接发生位置,从而指导进行整改。通常,此类情况下不会具备安装计量槽或者堰的可能性,因此均需要安装在不断水情况下可以安装的流量计。雨污混接为目的的流量

45、计配置参数仪表型号目的及作用选择原则安装位置配置数量流量/液位FLO-DAR雨污混接片区主管下游窨井内、片区内主要管线窨井内(包括雨污)片区主管下游窨井内1台、片区内主要管线窨井内按需求选择(包括雨污)Sigma9X0AV90004.3.4 渗入渗出问题(I&I)在地下水位较高地区,很可能发生管路破损后地下水进入排水管线,增加排水及污水处理厂管网负荷。另外,在地下水水位较低处,如果出现管路破损,将出现污水渗出进入地下水污染地下水。无论是渗入还是渗出,都是排水管路部门希望避免的,最直接的办法,就是对管网内污水流量进行实时监控,进而通过计算获得漏点位置。渗入渗出问题流量计配置:参数仪表型号目的及作

46、用选择原则安装位置配置数量流量/液位FLO-DAR渗入渗出问题片区主管下游窨井内、片区内主要管线窨井内片区主管下游窨井内1台、片区内主要管线窨井内按需求选择Sigma9X0AV90004.3.5指导管网维护市政管网内的水流多为自由流体,因此液位和流量具备一定的相对固定关系。当管网真实运行时,当采集足够数据就可以建立这种关系,如下图即是一个真实的管网运行时流量和液位关系图。当管路发生淤积或者破损时,这种相对固定的关系将发生明显的变化,而这种变化可以作为判断管路是否堵塞或破损。对于慢性堵塞或破损,也可通过以周或月为单位生成流量-液位关系,通过周或月这些关系变化判断是否需要维护管道。某管道内流量与液位的关系4.3.6 输送能力评估如上提到,当管网真实运行时,管网内的流量及液位将呈现相对固定的关系。只需通过这种液位-流量关系,将管路管径代入这种关系的关系式即可很轻易获得此条管路的满负荷输送能力。这些数据可以作为管网建设完后是否可以接受新加入污水的依据。结合该地区用水量数据,可以通过分析数据了解应该新增扩建多大的管路方可满足该区域使用要求等等。污水输送能力评估流量计配置:参数仪表型号目的及作用

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