環(huán)保污水在線監(jiān)測站建設及應用

王乃充

（中國石油吉林石化公司乙二醇廠，吉林吉林 132022）

0 引言

鑒于環(huán)保要求同時落實裝置需要，就建設“污水排放口自動監(jiān)控設施完善”應用過程進行的前期準備，從技術(shù)上進行論證及施工安排進行描述。最終給出裝置落實的指導性文件。

1 建設項目概述

裝置有兩處污水出口，現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)為手動每班次進行，現(xiàn)將建設兩個污水在線監(jiān)測站，實現(xiàn)在線監(jiān)測。

（1）建設內(nèi)容。建設包括排放口取樣、監(jiān)測站房建設、儀器安裝、通信采集、監(jiān)控平臺、系統(tǒng)維護等部分。監(jiān)測站房內(nèi)的分析儀表對取樣進行預處理及分析，通過數(shù)采儀對數(shù)據(jù)采集，最后上傳到監(jiān)控平臺（環(huán)保局、公司總部）。建設包括兩處，其中一處為新建，另一處為建筑物利舊。

（2）新建。處污水監(jiān)測建設包括：在污水線旁新建一座防爆監(jiān)測站房，在線儀表COD（Chemical Oxygen Demand，化學需氧量）一臺，pH 計一臺，UPS 電源3 kV·A 一臺，信號隔離器一臺，數(shù)據(jù)采集儀兩臺，信號隔離器一臺。儀表設備安裝在新建站房內(nèi)，儀表信號引進控制室DCS 中，DCS 需要擴容，上傳到監(jiān)控平臺（環(huán)保局、公司總部）。

（3）利舊。利舊處污水監(jiān)測建設包括在污水線新增在線儀表COD 一臺，pH 計一臺，UPS 電源一臺，數(shù)據(jù)采集儀兩臺（利用原有），UPS 電源一臺。儀表信號引進控制室DCS 中，DCS 需要擴容，上傳環(huán)保局和公司總部。

（4）監(jiān)測站。監(jiān)測站房為密閉，安裝的設備有：符合現(xiàn)場要求的空調(diào)、暖氣；安全合格的配電設備；合格的給、排水設施；完善的接地裝置和避雷措施；防盜和防止人為破壞設施；滅火的消防設施等。

2 項目的評估及實施

2.1 建設環(huán)境

裝置地理位置位于吉林市位于吉林省中部偏東，東經(jīng)125°40′～127°56′，北緯42°21′～44°40′，地處長白山向松遼平原的過渡帶，地形為河谷沖積平原及低山丘陵，中部、東部和東南部多為山地，西部、西北部多為平原、丘陵。

本項目不涉及廢水污染源、廢氣污染、噪聲設備，也不產(chǎn)生固體廢物。

2.2 防爆等級

建設中的兩個監(jiān)測站中，建新站為防爆區(qū)域，另一處利舊站為非防爆區(qū)。防爆區(qū)的自動取樣設備選用防爆型，防爆等級不低于ExdⅡBT4。

2.3 消防依據(jù)

依據(jù)中華人民共和國消防法，結(jié)合項目的具體特點，合理設計消防系統(tǒng)。貫徹“安全第一、預防為主、防消結(jié)合”的消防設計原則，做到設施可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、便于操作。消防設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)。

同時，消防設施方面要充分利用原裝置或周邊現(xiàn)有安全消防設施。

2.4 監(jiān)測站內(nèi)儀器、設施功能

（1）自吸泵。新建監(jiān)測站根據(jù)圖紙及現(xiàn)場實際，現(xiàn)場需設自吸泵Q=1 m3/h；H=20 m；自吸高度：6.0 m。利舊監(jiān)測站根據(jù)圖紙及現(xiàn)場實際，監(jiān)測站需設自吸泵Q=1 m3/h；H=16 m；自吸高度4.5 m。

（2）化學需氧量?；瘜W需氧量（CODcr）水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀：酸性條件下，將水樣中有機物和無機還原性物質(zhì)用重鉻酸鉀氧化的方法測量化學需氧量，性能指標需滿足《環(huán)境保護產(chǎn)品技術(shù)要求》（HJ/T377—2007）要求。

（3）pH 水質(zhì)自動分析儀。pH 水質(zhì)自動分析儀實際水樣比對試驗80%絕對誤差值應不大于±0.5，其他各項性能指標需滿足《PH 水質(zhì)自動分析儀技術(shù)要求》（HJ/T 96—2017）要求。

（4）數(shù)據(jù)采集儀。數(shù)據(jù)采集儀選擇滿足各級環(huán)保部門環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)要求的無線數(shù)據(jù)采集儀，符合《污染物在線監(jiān)控（監(jiān)測）系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》（HJ/T 212—2017）要求。

（5）儀表氣。儀表氣用于監(jiān)測站通入正壓通風于站房內(nèi)本體無法實現(xiàn)防爆的分析儀表、數(shù)采儀內(nèi)，以符合防爆區(qū)安裝要求。防爆區(qū)域（新建）引入，非防爆區(qū)域（利舊）不考慮。

（6）UPS 電源。分析儀表所需電源由新增的UPS 提供或者從控制室引來的UPS 供電，監(jiān)測站房所需動力電由附近配電室提供。

（7）配套設施。符合現(xiàn)場要求的空調(diào)、暖氣、安全合格的配電設備。

（8）接地。儀表接地包括保護接地和工作接地。工作接地又分為信號回路接地屏蔽接地、本質(zhì)安全儀表接地。儀表設備及控制系統(tǒng)要求接地電阻≤4 Ω。

2.5 監(jiān)測站設施要求

（1）占地面積。新建監(jiān)測站房面積不應小于7 m2，監(jiān)測站房應盡量靠近采樣點，與采樣點的距離不宜大于50 m。監(jiān)測站房應做到專室專用。

（2）室內(nèi)環(huán)境要求。監(jiān)測站房應密閉，安裝空調(diào)，保證室內(nèi)清潔，環(huán)保溫度、相對濕度和大氣壓等應符合《工業(yè)過程測量和控制裝置工作條件》（GB/T 17214.1—1998）的要求。

（3）供電。監(jiān)測站房內(nèi)應有安全合格的配電設備，能提供足夠的電力負荷，不小于5 kW。站房內(nèi)應配置穩(wěn)壓電源。

（4）給水。監(jiān)測站房內(nèi)應有合格的給、排水設施，應使用新鮮水清洗儀器及有關(guān)裝置。

（5）接地防雷。監(jiān)測站房內(nèi)應有完善規(guī)范的接地裝置和避雷措施、防盜和防止人為破壞的設施。

（6）消防。監(jiān)測站房應配備滅火器箱、手提式二氧化碳滅火器、干粉滅火器。

（7）通信。監(jiān)測站房不能位于通信盲區(qū)。

（8）相鄰。監(jiān)測站房的設置應避免對企業(yè)安全生產(chǎn)和環(huán)境造成影響。

2.6 其他建設要求

（1）土建。按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009—2012）及工藝專業(yè)提供的荷載綜合考慮。建筑結(jié)構(gòu)的安全等級為二級，構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設計基準期50 年，結(jié)構(gòu)設計使用年限50 年。構(gòu)筑物的抗震設防烈度為7 度，設計基本地震加速度為0.10 g。

（2）給排水。給排水管線的設計應在滿足國家標準、規(guī)范要求的前提下，技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、運行安全可靠。裝置的給水系統(tǒng)實行分質(zhì)供水，排水按清污分流，合理利用場地，減少對環(huán)境的污染和占地。

（3）電纜選擇。電力電纜選用ZR-YJV 阻燃型交聯(lián)聚乙烯絕緣聚氯乙烯護套電力電纜。

（4）儀表防電磁干擾。隔爆信號電纜和220 VAC 電源電纜等均應分別穿保護管敷設，不允許混淆。儀表電纜屏蔽層應在控制室一側(cè)接地。

（5）采暖通風。熱媒為85～60 ℃熱水，由外管線上引入，回水回到原回水管線中。采暖系統(tǒng)采用上供下回單管同程式，室內(nèi)采暖管道采用明裝敷設。采暖管線過門要利用過門地溝，管線需要保溫。

（6）空調(diào)。在監(jiān)測站房的儀表夏季需降溫，因此設一臺分體壁掛式空調(diào)機，用于調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。

2.7 職業(yè)危險、有害因素分析

在生產(chǎn)過程中、高處墜落、施工過程、不按操作規(guī)程操作、安全意識差均能產(chǎn)生危險及有害因素發(fā)生；具體操作時要充分進行過程識別及制定落實措施的削減。

2.8 實施進度

進度安排按以下步驟：

（1）可研編制、審查、形式確定。

（2）基礎(chǔ)設計及審批。

（3）物資上報及采購。

（4）項目變更審批錄入操作規(guī)程。

（5）設備招標。

（6）詳細設計。

（7）設備采購及制造。

（8）物資材料驗收。

（9）施工前期準備，對施工單位進行安全教育。

（10）廠家對接，施工方案編制。

（11）試車及驗收。

（12）吹掃，試車。

（13）組織培訓。

（14）收尾驗收，整改尾項。

（15）周期時間。

總時約8 個月時間。

3 項目實施過程依據(jù)的標準及規(guī)范

3.1 管道、管件材料方面

從使用經(jīng)驗上看，污水系統(tǒng)腐蝕性強、雜質(zhì)多易采用304 不銹鋼管，法蘭標準采用行業(yè)標準《鋼制管法蘭、墊片、緊固件》（HG/T 20592—2009）。法蘭形式為帶頸平焊法蘭。墊片采用聚四氟乙烯非金屬墊片，連接面型式為RF。閥門為白鋼球閥。標準及規(guī)范采用《工業(yè)金屬管道設計規(guī)范》（GB 50316—2008）和《石油化工管道設計器材選用規(guī)范》（SH/T 3059—2012）。

3.2 自動控制與信息工程方面

污水排放口自動監(jiān)控設施完善項目不低于目前行業(yè)對在線監(jiān)測系統(tǒng)基本要求。在線監(jiān)測系統(tǒng)由水污染源在線監(jiān)測站房和水污染源在線監(jiān)測儀器組成。標準及規(guī)范采用《石油化工自動化儀表選型設計規(guī)范》（SH/T 3005—2016）、《石油化工儀表供電設計規(guī)范》（SH/T 3082—2003）、《石油化工儀表接地設計規(guī)范》（SH/T 3081—2003）、《自動化儀表工程施工及質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB 50093—2013）、《石油化工儀表工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（SH/T 3551—2013）和《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)安裝技術(shù)規(guī)范》（HJ/T 353—2007）。

3.3 土建方面

構(gòu)筑物的型式，新建在線分析小屋基礎(chǔ)均采用鋼筋混凝土基礎(chǔ)。利舊原有分析小屋進行簡單裝修。

主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料為水泥，且采用普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于42.5?；炷敛捎盟鼗炷罜25，抗?jié)B鋼筋混凝土C30。鋼筋采用HPB300、HRB400。標準及規(guī)范采用《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB 50009—2012）、《建筑地基基礎(chǔ)設計規(guī)范》（GB 50007—2011）、《建筑抗震設計規(guī)范》（GB 50011—2016）。

3.4 公用工程及輔助生產(chǎn)設施方面

標準及規(guī)范采用《石油化工給水排水系統(tǒng)設計規(guī)范》（SH 3015—2003）、《石油化工給水排水管道設計規(guī)范》（SH 3034—2012）和《室外排水設計規(guī)范》（GB 50014—2016）。

3.5 消防方面

項目周圍已有室外水消防系統(tǒng)，為環(huán)狀布置，其上現(xiàn)有消火栓（配消防箱）可以滿足本項目消防用水要求。

移動式滅火器根據(jù)本項目的生產(chǎn)類別、危險等級、保護面積等因素，在新建監(jiān)測站2 具手提式干粉滅火器。滅火器的設置充分考慮了分布均勻，使用方便等因素，保證撲救初起火災、避免火勢蔓延、減少火災損失，標準及規(guī)范采用《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）和《主建筑滅火器配置設計規(guī)范》（GB 50140—2005）。

3.6 供電方面

項目供配電、照明、防靜電接地充分利用現(xiàn)有資源，做到遠、近期結(jié)合，以近期為主，正確處理近期建設與遠期發(fā)展的關(guān)系。用電負荷等級均為三級負荷，標準及規(guī)范采用《供配電系統(tǒng)設計規(guī)范》（GB 50052—2009）、《低壓配電設計規(guī)范GB 50054—2011）、《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規(guī)范》（GB 50062—2008）、《電力裝置的電測量儀表裝置設計規(guī)范》（GB/T 50063—2008）、《爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》（GB 50058—2014）、《石油化工企業(yè)生產(chǎn)裝置電力設計技術(shù)規(guī)范SH/T 3038—2017）、《化工企業(yè)腐蝕環(huán)境電力設計規(guī)程》（HG/T 20666—1999）。

3.7 采暖通風標準和規(guī)范方面

采用《石油化工采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》（SH/T 3004—2011）。

3.8 環(huán)境保護方面

區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣中SO2、NO2的小時平均濃度和日平均濃度均符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095—1996）中二級標準要求，PM10 的日平均濃度符合GB 3095—1996 中二級標準要求。

3.9 職業(yè)安全衛(wèi)生方面

中華人民共和國職業(yè)病防治法（中華人民共和國第十二屆全國人民代表大會常務委員會第二十一次會議，2016 年7 月2日起實施），標準及規(guī)范采用《生產(chǎn)設備安全衛(wèi)生設計總則》（GB 5083—1999）和《工作場所職業(yè)病危害警示標識》（GBZ 158—2003）。

3.10 工程費用及決算方面

工程費用主要采用工程量法（或規(guī)模指數(shù)法）、并結(jié)合系數(shù)法及指標法進行投資估算。增值稅抵扣依據(jù)《關(guān)于全面推行營業(yè)稅改征增值稅試點后工程建設項目增值稅有關(guān)事項的通知》（中油計[2016]270 號）計算、《關(guān)于工程建設項目增值稅有關(guān)事項的補充通知計劃》（[2018]275 號）。

3.11 維修方面

日常維修，需要按照企業(yè)檢修標準，設備的管理維護要求和專業(yè)特點以及合同條款組織檢修。保證裝置安全穩(wěn)定長周期運行。

4 結(jié)語

綜上所述，各部門及負責人要各負其責，履行職責，組織本部門人員及施工單位工作，清楚過程、清楚目的。最重要的是在具體實施過程中，嚴格科學管理，嚴格數(shù)據(jù)管理，嚴格監(jiān)理制度，嚴格過程節(jié)點控制，保持溝通，及時落實處理突發(fā)問題，保證在項目實施起到指導作用。