深圳市城市供水水质在线监测系统建设与运行维护

深圳市城市供水水质在线监测系统建设与运行维护

2006年，深圳水保护部门建立了一个由99个自动监控点组成的市政供水水质监护系统。监测参数包括压力、浊度、ph、消毒（总氯或二氧化氯）。99个在线监测点分布在全市各家自来水企业的供水管网上,所选的安装点以大型社区的供水入口处为主,部分选择在大型工业区的供水入口处和一些市政道路上。每个监测点的数据通过仪表采集送入PLC数据处理系统,然后通过中国移动的GPRS网络系统把检测数据传输到政府的监控中心进行显示和处理。中心服务器接收到数据以后进行分析和处理,自动生成历史曲线和进行超标报警并自动记入数据库,以便故障处理和分析。为避免国内早期在线监测系统重建设轻运行的通病,深圳市水务主管部门一直重视本系统的运行管理。系统建成7年来,其运行维护工作经历了两个阶段、两种模式:(1)2006年和2007年,由深圳市水务主管部门运营;(2)2008年后,由第三方运营,全面托管。第一种模式一般与完全政府投资建设在线监控的情况相适应,其优点是水务部门会以对社会和供水企业高度负责的态度积极做好运营工作,使在线监控的结果尽可能公正、客观,其缺点在于水务部门本身肩负着大量工作,在人力有限、缺少专业技术人员指导的情况下,自行管理往往力不从心。第二种模式为公开招标,将99个自动水质监测子站维护服务全部委托给专业的运行维护商,包括日常维护所用药剂、耗材及设备的维修和更换等。第三方运营模式被认为是在线监控运营管理工作的发展趋势。从2008年按照这种模式实施以来,深圳城市供水水质在线监测系统逐渐从根本上改变了过去设备安装后无人管理、基本处于停运半停运状态的局面。近年来,99个管网水质在线监测系统运行稳定,水质数据可靠,各参数每5min存储1个数据,积累了大量的数据,为全市城市供水质量评估提供重要依据。尽管深圳城市供水水质在线监测系统并不涉及到对自来水企业的经济处罚,运行维护商难以用手中掌握的技术进行作弊操作来换取额外收益(这一点与污染源在线监测有所不同),但在市场经济下,运行维护商追求的仍然是经济利益最大化,因此政府有责任对运行维护商进行监管。本文总结了近年来深圳水务主管部门在城市供水水质在线监测系统第三方运营监管过程中的经验,提出了监管工作中存在的不足和建议。1对第三方运营企业的影响对于污染源在线监测系统,环保部给满足条件的运营商颁发“环境污染治理设施运营资质证书(自动连续监测水类)”,而对于供水水质在线监测系统,供水管理部门尚未出台类似的管理办法。因此,在第三方运营的招标中,尽管供水水质在线监测和污染源在线监测的仪器维护工作内容有很多不同,但也可将“环境污染治理设施运营资质证书(自动连续监测水类)”作为资质的参考,因为该证书的获得至少表明该运营商具有从事自动连续监测系统运营管理的人员、能力和经历。若将运营商的资质简单列为环境监测仪器或系统集成的设计、生产、运行维护的供应商,则范围过宽,可能会导致进入招投标程序的运营商良莠不齐,无法保障中标方为优秀运营商。2在线监测指标的考核要求按照深圳市财委的规定,招标后第一次合同期满后,可续签合同,最多可续签2次。因此正常情况下,中标的运营商可以连续服务3年。这就可能出现第三方运营模式的缺陷:第三方运营商一旦确定后就相对固定,导致缺乏有效的激励和动力。因此,必须对运营商维护工作的及时性、完整性进行考核。考核的重点为在线仪器的准确性,即将仪器显示值与国标法测定值进行实际水样比对。深圳城市供水水质在线监测系统考核指标为浊度、pH、消毒剂(总余氯或二氧化氯)。目前,供水水质在线监测系统运行与考核技术规范尚未出台。虽然国家环保总局颁布的《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范(试行)》(HJ/T355—2007)中规定了pH仪器的考核要求,但由于供水水质在线监测和污染源在线监测的适用对象不同,环保总局颁布关于pH仪器考核的技术规范并不适合用于供水水质在线监测系统。因此,浊度、pH、消毒剂这3个指标的考核没有明确的法律法规依据。在深圳,城市供水水质在线监测系统的仪器比对要求,是综合考虑了仪器本身的准确度、供水水质的稳定性和水质要求而自行确定的,具体见表1。在运营工作的年度验收会中,有关专家提出浊度仪的考核要求(±0.2NTU)有些偏宽,因为深圳供水水质相对较好,许多自来水厂出水的内部要求低于0.1NTU。在实际运行考核中也发现,只要仪器显示0.3NTU以下的,基本上都能满足要求。因此,浊度考核要求还可更加严格。对于总余氯和二氧化氯,由于监测点以大型社区的供水入口处为主,其值一般都较高,总余氯为0.2~0.7mg/L,二氧化氯为0.05~0.2mg/L,远高于《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)中总氯0.05mg/L和二氧化氯0.02mg/L的限值。但实际运营监管表明,总氯仪的考核要求比较合理,二氧化氯仪的考核要求则过高,及时维护也难以保障二氧化氯仪全部合格。这与在线和便携式二氧化氯仪(不仅仅指哈希产品)的检出限难以达到国标中水质限值0.02mg/L有关,因此,二氧化氯仪的考核要求还需在实际中不断修正尝试。浊度、pH、消毒剂的实际水样比对,均须在现场完成,并记录存档。此外,数据的传输、站房的整洁、档案资料的完整、整改的及时性等均应纳入运营工作的考核要求,并可将《水污染源在线监测系统运行与考核技术规范》(试行)中相关要求作为参考依据。运营工作的考核,可以每次检查后采用定量评分的方式,检查则可定期或非定期。定期是指在年度运行工作结束前进行全部站点的检查。非定期是指平时按比例抽查,尽量每月都能抽查一批。检查时,应将运营商放置在现场的维护记录及时收回,审核后存档,以防运营商在维护记录上作假。3仪器更换周期和更换频率在城市供水水质在线监测系统费用中占较大比例的是仪器设备,因此,监管部门首先应清楚所需更换设备的寿命和容易出现问题的零部件。根据深圳城市供水水质在线监测系统实际运营发现:(1)pH在线测定仪的一般寿命为2~3年,超过2年就可能会出现两点自动校准不能通过,测量数值忽大忽小等问题;(2)浊度计耗件主要是灯泡和光线接收器,灯泡每年需更换1次,因为时间长了灯泡亮度会有所降低,影响测量效果,光线接收器是接受颗粒物90°的散射光的光感密封元器件,随着使用时间的增长,一般3~4年左右会出现密封失效,接收器内部会出现水汽或水珠,这样会严重影响测量值的准确性,这个时候就需要更换;(3)总氯仪器内部的试剂管路是要求每个季度需更换1次;(4)二氧化氯在线分析仪膜头组件(膜头和电解液)必须6~12个月更换1次;(5)此外,像电源板、主板等这些电路板部件,没有一定的更换周期,一些元器件随着使用存在老化现象,还有如现场的温度、湿度、电源稳定性也会影响到电路板元器件的使用寿命,一般来说,3~4年会出现部分损坏。因此在招标书和随后签订的合同中,应让运营商出具仪器设备更换表,说明更换的时间和主要大件名称。监管部门应根据合同严格督促运营商更换部件和设备,并提前督促,以防新旧仪器更新不及时,影响监测数据。4个人考核方案在深圳城市供水水质在线监测系统的维护运营过程中,深圳水务主管部门与运营商每月进行一次面对面沟通,形成了工作汇报与例会管理制度。例会上,由运营商汇报近期完成了哪些工作,哪些正在进行,存在的问题和困难,解决的建议和思路。深圳水务主管部门则提出考核过程中发现的问题,并根据运营商的汇报提出下一步的工作安排。双方的汇报资料均以书面形式出具,并在会后以会议纪要形式发给双方负责人。在实际运行维护中,总会遇到一些原先没有考虑到的难题,而工作汇报与例会管理制度,加强了双方的沟通,及时解决了很多实际问题,效果显著。譬如运营中涉及到的水电费问题,站点搬迁问题,SIM卡的更换、信号不稳定问题等。5监管方需要进行仪器设备的衔接检验如前所述,运营商中标后一般服务3年,而仪器设备的更换周期一般也是3年左右,意味着在第一家运营商服务期满前,仪器设备很可能有部分需要更换,第一家运营商考虑到经济利益或者考虑到下一家运营商的招标自己不一定中标,会产生不想更换或者维护不积极的想法。此时,监管方在第三年度运行期满前进行的定期检查时,尤其要注意仪器设备是否处于正常工作状态,双方须进行仪器设备的交接,有交接记录并双方签订确认;在先前签订的合同中也应及早考虑付款方式,建议将总费用40%的余款在验收合格后再行支付。6强化现场监督执法能力实践表明,通过对运营商资质的限制、运营工作中仪器设备的监管、工作汇报和例会管理制度的制定实施,城市供水水质在线监测系统第