环保污水在线监测站建设及应用

王乃充

（中国石油吉林石化公司乙二醇厂，吉林吉林 132022）

0 引言

鉴于环保要求同时落实装置需要，就建设“污水排放口自动监控设施完善”应用过程进行的前期准备，从技术上进行论证及施工安排进行描述。最终给出装置落实的指导性文件。

1 建设项目概述

装置有两处污水出口，现监测数据为手动每班次进行，现将建设两个污水在线监测站，实现在线监测。

（1）建设内容。建设包括排放口取样、监测站房建设、仪器安装、通信采集、监控平台、系统维护等部分。监测站房内的分析仪表对取样进行预处理及分析，通过数采仪对数据采集，最后上传到监控平台（环保局、公司总部）。建设包括两处，其中一处为新建，另一处为建筑物利旧。

（2）新建。处污水监测建设包括：在污水线旁新建一座防爆监测站房，在线仪表COD（Chemical Oxygen Demand，化学需氧量）一台，pH 计一台，UPS 电源3 kV·A 一台，信号隔离器一台，数据采集仪两台，信号隔离器一台。仪表设备安装在新建站房内，仪表信号引进控制室DCS 中，DCS 需要扩容，上传到监控平台（环保局、公司总部）。

（3）利旧。利旧处污水监测建设包括在污水线新增在线仪表COD 一台，pH 计一台，UPS 电源一台，数据采集仪两台（利用原有），UPS 电源一台。仪表信号引进控制室DCS 中，DCS 需要扩容，上传环保局和公司总部。

（4）监测站。监测站房为密闭，安装的设备有：符合现场要求的空调、暖气；安全合格的配电设备；合格的给、排水设施；完善的接地装置和避雷措施；防盗和防止人为破坏设施；灭火的消防设施等。

2 项目的评估及实施

2.1 建设环境

装置地理位置位于吉林市位于吉林省中部偏东，东经125°40′～127°56′，北纬42°21′～44°40′，地处长白山向松辽平原的过渡带，地形为河谷冲积平原及低山丘陵，中部、东部和东南部多为山地，西部、西北部多为平原、丘陵。

本项目不涉及废水污染源、废气污染、噪声设备，也不产生固体废物。

2.2 防爆等级

建设中的两个监测站中，建新站为防爆区域，另一处利旧站为非防爆区。防爆区的自动取样设备选用防爆型，防爆等级不低于ExdⅡBT4。

2.3 消防依据

依据中华人民共和国消防法，结合项目的具体特点，合理设计消防系统。贯彻“安全第一、预防为主、防消结合”的消防设计原则，做到设施可靠、技术先进、经济合理、便于操作。消防设施与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。

同时，消防设施方面要充分利用原装置或周边现有安全消防设施。

2.4 监测站内仪器、设施功能

（1）自吸泵。新建监测站根据图纸及现场实际，现场需设自吸泵Q=1 m3/h；H=20 m；自吸高度：6.0 m。利旧监测站根据图纸及现场实际，监测站需设自吸泵Q=1 m3/h；H=16 m；自吸高度4.5 m。

（2）化学需氧量。化学需氧量（CODcr）水质在线自动监测仪：酸性条件下，将水样中有机物和无机还原性物质用重铬酸钾氧化的方法测量化学需氧量，性能指标需满足《环境保护产品技术要求》（HJ/T377—2007）要求。

（3）pH 水质自动分析仪。pH 水质自动分析仪实际水样比对试验80%绝对误差值应不大于±0.5，其他各项性能指标需满足《PH 水质自动分析仪技术要求》（HJ/T 96—2017）要求。

（4）数据采集仪。数据采集仪选择满足各级环保部门环境在线监控系统要求的无线数据采集仪，符合《污染物在线监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T 212—2017）要求。

（5）仪表气。仪表气用于监测站通入正压通风于站房内本体无法实现防爆的分析仪表、数采仪内，以符合防爆区安装要求。防爆区域（新建）引入，非防爆区域（利旧）不考虑。

（6）UPS 电源。分析仪表所需电源由新增的UPS 提供或者从控制室引来的UPS 供电，监测站房所需动力电由附近配电室提供。

（7）配套设施。符合现场要求的空调、暖气、安全合格的配电设备。

（8）接地。仪表接地包括保护接地和工作接地。工作接地又分为信号回路接地屏蔽接地、本质安全仪表接地。仪表设备及控制系统要求接地电阻≤4 Ω。

2.5 监测站设施要求

（1）占地面积。新建监测站房面积不应小于7 m2，监测站房应尽量靠近采样点，与采样点的距离不宜大于50 m。监测站房应做到专室专用。

（2）室内环境要求。监测站房应密闭，安装空调，保证室内清洁，环保温度、相对湿度和大气压等应符合《工业过程测量和控制装置工作条件》（GB/T 17214.1—1998）的要求。

（3）供电。监测站房内应有安全合格的配电设备，能提供足够的电力负荷，不小于5 kW。站房内应配置稳压电源。

（4）给水。监测站房内应有合格的给、排水设施，应使用新鲜水清洗仪器及有关装置。

（5）接地防雷。监测站房内应有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。

（6）消防。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。

（7）通信。监测站房不能位于通信盲区。

（8）相邻。监测站房的设置应避免对企业安全生产和环境造成影响。

2.6 其他建设要求

（1）土建。按照《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）及工艺专业提供的荷载综合考虑。建筑结构的安全等级为二级，构筑物的结构设计基准期50 年，结构设计使用年限50 年。构筑物的抗震设防烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.10 g。

（2）给排水。给排水管线的设计应在满足国家标准、规范要求的前提下，技术先进、经济合理、运行安全可靠。装置的给水系统实行分质供水，排水按清污分流，合理利用场地，减少对环境的污染和占地。

（3）电缆选择。电力电缆选用ZR-YJV 阻燃型交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。

（4）仪表防电磁干扰。隔爆信号电缆和220 VAC 电源电缆等均应分别穿保护管敷设，不允许混淆。仪表电缆屏蔽层应在控制室一侧接地。

（5）采暖通风。热媒为85～60 ℃热水，由外管线上引入，回水回到原回水管线中。采暖系统采用上供下回单管同程式，室内采暖管道采用明装敷设。采暖管线过门要利用过门地沟，管线需要保温。

（6）空调。在监测站房的仪表夏季需降温，因此设一台分体壁挂式空调机，用于调节室内温度。

2.7 职业危险、有害因素分析

在生产过程中、高处坠落、施工过程、不按操作规程操作、安全意识差均能产生危险及有害因素发生；具体操作时要充分进行过程识别及制定落实措施的削减。

2.8 实施进度

进度安排按以下步骤：

（1）可研编制、审查、形式确定。

（2）基础设计及审批。

（3）物资上报及采购。

（4）项目变更审批录入操作规程。

（5）设备招标。

（6）详细设计。

（7）设备采购及制造。

（8）物资材料验收。

（9）施工前期准备，对施工单位进行安全教育。

（10）厂家对接，施工方案编制。

（11）试车及验收。

（12）吹扫，试车。

（13）组织培训。

（14）收尾验收，整改尾项。

（15）周期时间。

总时约8 个月时间。

3 项目实施过程依据的标准及规范

3.1 管道、管件材料方面

从使用经验上看，污水系统腐蚀性强、杂质多易采用304 不锈钢管，法兰标准采用行业标准《钢制管法兰、垫片、紧固件》（HG/T 20592—2009）。法兰形式为带颈平焊法兰。垫片采用聚四氟乙烯非金属垫片，连接面型式为RF。阀门为白钢球阀。标准及规范采用《工业金属管道设计规范》（GB 50316—2008）和《石油化工管道设计器材选用规范》（SH/T 3059—2012）。

3.2 自动控制与信息工程方面

污水排放口自动监控设施完善项目不低于目前行业对在线监测系统基本要求。在线监测系统由水污染源在线监测站房和水污染源在线监测仪器组成。标准及规范采用《石油化工自动化仪表选型设计规范》（SH/T 3005—2016）、《石油化工仪表供电设计规范》（SH/T 3082—2003）、《石油化工仪表接地设计规范》（SH/T 3081—2003）、《自动化仪表工程施工及质量验收规范》（GB 50093—2013）、《石油化工仪表工程施工质量验收规范》（SH/T 3551—2013）和《水污染源在线监测系统安装技术规范》（HJ/T 353—2007）。

3.3 土建方面

构筑物的型式，新建在线分析小屋基础均采用钢筋混凝土基础。利旧原有分析小屋进行简单装修。

主要结构构件的材料为水泥，且采用普通硅酸盐水泥，强度等级不低于42.5。混凝土采用素混凝土C25，抗渗钢筋混凝土C30。钢筋采用HPB300、HRB400。标准及规范采用《建筑结构荷载规范》（GB 50009—2012）、《建筑地基基础设计规范》（GB 50007—2011）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011—2016）。

3.4 公用工程及辅助生产设施方面

标准及规范采用《石油化工给水排水系统设计规范》（SH 3015—2003）、《石油化工给水排水管道设计规范》（SH 3034—2012）和《室外排水设计规范》（GB 50014—2016）。

3.5 消防方面

项目周围已有室外水消防系统，为环状布置，其上现有消火栓（配消防箱）可以满足本项目消防用水要求。

移动式灭火器根据本项目的生产类别、危险等级、保护面积等因素，在新建监测站2 具手提式干粉灭火器。灭火器的设置充分考虑了分布均匀，使用方便等因素，保证扑救初起火灾、避免火势蔓延、减少火灾损失，标准及规范采用《消防给水及消火栓系统技术规范》（GB 50974—2014）和《主建筑灭火器配置设计规范》（GB 50140—2005）。

3.6 供电方面

项目供配电、照明、防静电接地充分利用现有资源，做到远、近期结合，以近期为主，正确处理近期建设与远期发展的关系。用电负荷等级均为三级负荷，标准及规范采用《供配电系统设计规范》（GB 50052—2009）、《低压配电设计规范GB 50054—2011）、《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB 50062—2008）、《电力装置的电测量仪表装置设计规范》（GB/T 50063—2008）、《爆炸危险环境电力装置设计规范》（GB 50058—2014）、《石油化工企业生产装置电力设计技术规范SH/T 3038—2017）、《化工企业腐蚀环境电力设计规程》（HG/T 20666—1999）。

3.7 采暖通风标准和规范方面

采用《石油化工采暖通风与空气调节设计规范》（SH/T 3004—2011）。

3.8 环境保护方面

区域内环境空气中SO2、NO2的小时平均浓度和日平均浓度均符合《环境空气质量标准》（GB 3095—1996）中二级标准要求，PM10 的日平均浓度符合GB 3095—1996 中二级标准要求。

3.9 职业安全卫生方面

中华人民共和国职业病防治法（中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第二十一次会议，2016 年7 月2日起实施），标准及规范采用《生产设备安全卫生设计总则》（GB 5083—1999）和《工作场所职业病危害警示标识》（GBZ 158—2003）。

3.10 工程费用及决算方面

工程费用主要采用工程量法（或规模指数法）、并结合系数法及指标法进行投资估算。增值税抵扣依据《关于全面推行营业税改征增值税试点后工程建设项目增值税有关事项的通知》（中油计[2016]270 号）计算、《关于工程建设项目增值税有关事项的补充通知计划》（[2018]275 号）。

3.11 维修方面

日常维修，需要按照企业检修标准，设备的管理维护要求和专业特点以及合同条款组织检修。保证装置安全稳定长周期运行。

4 结语

综上所述，各部门及负责人要各负其责，履行职责，组织本部门人员及施工单位工作，清楚过程、清楚目的。最重要的是在具体实施过程中，严格科学管理，严格数据管理，严格监理制度，严格过程节点控制，保持沟通，及时落实处理突发问题，保证在项目实施起到指导作用。