環保污水在線監測站建設及應用

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

鑒于環保要求同時落實裝置需要，就建設“污水排放口自動監控設施完善”應用過程進行的前期準備，從技術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，現監測數據為手動每班次進行，現將建設兩個污水在線監測站，實現在線監測。

（1）建設內容。建設包括排放口取樣、監測站房建設、儀器安裝、通信采集、監控平臺、系統維護等部分。監測站房內的分析儀表對取樣進行預處理及分析，通過數采儀對數據采集，最后上傳到監控平臺（環保局、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。處污水監測建設包括：在污水線旁新建一座防爆監測站房，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，數據采集儀兩臺，信號隔離器一臺。儀表設備安裝在新建站房內，儀表信號引進控制室DCS 中，DCS 需要擴容，上傳到監控平臺（環保局、公司總部）。

（3）利舊。利舊處污水監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，數據采集儀兩臺（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，上傳環保局和公司總部。

（4）監測站。監測站房為密閉，安裝的設備有：符合現場要求的空調、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 建設環境

裝置地理位置位于吉林市位于吉林省中部偏東，東經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，也不產生固體廢物。

2.2 防爆等級

建設中的兩個監測站中，建新站為防爆區域，另一處利舊站為非防爆區。防爆區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

依據中華人民共和國消防法，結合項目的具體特點，合理設計消防系統。貫徹“安全第一、預防為主、防消結合”的消防設計原則，做到設施可靠、技術先進、經濟合理、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。

同時，消防設施方面要充分利用原裝置或周邊現有安全消防設施。

2.4 監測站內儀器、設施功能

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

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

（3）pH 水質自動分析儀。pH 水質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 水質自動分析儀技術要求》（HJ/T 96—2017）要求。

（4）數據采集儀。數據采集儀選擇滿足各級環保部門環境在線監控系統要求的無線數據采集儀，符合《污染物在線監控（監測）系統數據傳輸標準》（HJ/T 212—2017）要求。

（5）儀表氣。儀表氣用于監測站通入正壓通風于站房內本體無法實現防爆的分析儀表、數采儀內，以符合防爆區安裝要求。防爆區域（新建）引入，非防爆區域（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，監測站房所需動力電由附近配電室提供。

（7）配套設施。符合現場要求的空調、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、本質安全儀表接地。儀表設備及控制系統要求接地電阻≤4 Ω。

2.5 監測站設施要求

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

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

（3）供電。監測站房內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。站房內應配置穩壓電源。

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

（5）接地防雷。監測站房內應有完善規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。監測站房不能位于通信盲區。

（8）相鄰。監測站房的設置應避免對企業安全生產和環境造成影響。

2.6 其他建設要求

（1）土建。按照《建筑結構荷載規范》（GB 50009—2012）及工藝專業提供的荷載綜合考慮。建筑結構的安全等級為二級，構筑物的結構設計基準期50 年，結構設計使用年限50 年。構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、規范要求的前提下，技術先進、經濟合理、運行安全可靠。裝置的給水系統實行分質供水，排水按清污分流，合理利用場地，減少對環境的污染和占地。

（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。采暖系統采用上供下回單管同程式，室內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。在監測站房的儀表夏季需降溫，因此設一臺分體壁掛式空調機，用于調節室內溫度。

2.7 職業危險、有害因素分析

在生產過程中、高處墜落、施工過程、不按操作規程操作、安全意識差均能產生危險及有害因素發生；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 項目實施過程依據的標準及規范

3.1 管道、管件材料方面

從使用經驗上看，污水系統腐蝕性強、雜質多易采用304 不銹鋼管，法蘭標準采用行業標準《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。標準及規范采用《工業金屬管道設計規范》（GB 50316—2008）和《石油化工管道設計器材選用規范》（SH/T 3059—2012）。

3.2 自動控制與信息工程方面

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

3.3 土建方面

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

主要結構構件的材料為水泥，且采用普通硅酸鹽水泥，強度等級不低于42.5。混凝土采用素混凝土C25，抗滲鋼筋混凝土C30。鋼筋采用HPB300、HRB400。標準及規范采用《建筑結構荷載規范》（GB 50009—2012）、《建筑地基基礎設計規范》（GB 50007—2011）、《建筑抗震設計規范》（GB 50011—2016）。

3.4 公用工程及輔助生產設施方面

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

3.5 消防方面

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

移動式滅火器根據本項目的生產類別、危險等級、保護面積等因素，在新建監測站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，標準及規范采用《消防給水及消火栓系統技術規范》（GB 50974—2014）和《主建筑滅火器配置設計規范》（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有資源，做到遠、近期結合，以近期為主，正確處理近期建設與遠期發展的關系。用電負荷等級均為三級負荷，標準及規范采用《供配電系統設計規范》（GB 50052—2009）、《低壓配電設計規范GB 50054—2011）、《電力裝置的繼電保護和自動裝置設計規范》（GB 50062—2008）、《電力裝置的電測量儀表裝置設計規范》（GB/T 50063—2008）、《爆炸危險環境電力裝置設計規范》（GB 50058—2014）、《石油化工企業生產裝置電力設計技術規范SH/T 3038—2017）、《化工企業腐蝕環境電力設計規程》（HG/T 20666—1999）。

3.7 采暖通風標準和規范方面

采用《石油化工采暖通風與空氣調節設計規范》（SH/T 3004—2011）。

3.8 環境保護方面

區域內環境空氣中SO2、NO2的小時平均濃度和日平均濃度均符合《環境空氣質量標準》（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 職業安全衛生方面

中華人民共和國職業病防治法（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），標準及規范采用《生產設備安全衛生設計總則》（GB 5083—1999）和《工作場所職業病危害警示標識》（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（或規模指數法）、并結合系數法及指標法進行投資估算。增值稅抵扣依據《關于全面推行營業稅改征增值稅試點后工程建設項目增值稅有關事項的通知》（中油計[2016]270 號）計算、《關于工程建設項目增值稅有關事項的補充通知計劃》（[2018]275 號）。

3.11 維修方面

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

4 結語

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，嚴格數據管理，嚴格監理制度，嚴格過程節點控制，保持溝通，及時落實處理突發問題，保證在項目實施起到指導作用。