环保新标准下水质净化厂进出水口在线监测系统的质量控制与保证措施

环保新标准下水质净化厂进出水口在线监测系统的质量控制与保证措施
摘要：生态环境部颁发的2019版《污水监测技术规范》等十一项国家环境
保护标准，已于 2020年3 月 24 日开始实施，2020年之前新建的水质净化厂
进出水口在线监测系统已不满足新标准的要求，因此需要对原系统进行更新改造，改造完成后，运维单位需按照新标准进行运营维护。

关键词：水质在线监测；质量控制；保证措施
前言
水质净化厂进出水口在线监测系统是实时监控污水厂进、出水水质，对保证
水质净化厂出水水质达标排放和指导工艺运行至关重要，也是上级环保水务管理
部门监管污水厂的运行情况的重要手段。

2019年生态环境部发布了《污水监测技
术规范》等十一项国家环境保护标准，并于2020年3月开始实施，在此之前建
设的水污染源在线监测系统已不满足环保新标准的相关要求。

鉴于此，深圳市从2021年开始陆续开展了市政水质净化厂进出水口在线监测系统更新改造工作，本
文从更新改造实施及后续运营维护服务分析探讨环保新规下水质净化厂进出水口
在线监测系统的质量保证与控制措施。

1水质净化厂进出水口在线监测系统组成
水质净化厂进出水口在线监测系统由水污染源在线监测系统主要由四部分组成：流量监测单元、水质自动采样单元、水污染源在线监测仪器（含pH、SS、CODcr、氨氮、总磷、总氮等在线监测仪）、数据控制单元以及相应的建筑设施
等[1]。

2水质净化厂进出水口在线监测系统质量保证的重要性
质量控制是为环境监测工作质量提供技术保证,包括所采取的操作技术和活动,目的是为监测数据质量提供足够技术保证，如误差、准确度、精密度等[2]；质量保证是为做好环境监测工作而开展的贯穿于整个监测活动过程的全面质量管理，包括确保监测数据准确可靠的所有活动及措施,目的是为监测数据提供足够的信任,满足环境监测数据的质量要求。

水质净化厂在线监测数据作为上级管理部门对污水处理企业是否达标排放、
总量减排、费用拨付等主要的考核方式和依据之一，监测数据的真实性和有效性
是否得到保障是非常重要的，如果监测数据真实性无法得到保障，那么在线监测
就失去了其应有的意义，质量保证工作的专业性至关重要。

3水质净化厂进出水口在线监测系统的更新改造措施
升级改造包含进、出水子站的采配水单元、自动标液核查、控制软件等部分
的升级改造工作；主要包括以下工作：
（1）监测子站原采样器变更为混合采样器，实现自动混合采样，采用时间
等比、流量等比等方式采样，全面准确反应水质情况；
（2）站房内采水管路主体采用Φ25的PVC给水管，管路走向尽量减少弯头，减少输送长度。

采用双泵轮换模式，安装2个自吸泵，一用一备，周期轮换使用；采配水管路上加安1个流量计，监控管路中的水样流量，确保水泵正常抽水工作；在进水站房，保留管路清洗功能，解决进水水质差管路易堵的问题；
（3）改造后管路应满足既利于日常运维工作，又能杜绝人为干扰因素；
（4）在不更换仪表的前提下，通过升级硬件及程序实现标样核查功能，分
析仪每天一次标液核查，更准确反应仪表的测量精度和稳定性；
（5）在现有系统的基础上，增加相应控制器件，升级控制程序及数据采集
传输软件；
更新改造完成后在线监测系统运行稳定，为监测数据质量提供足够技术保证，在线监测数据上传有效率达到90%以上。

完全符合生态环境部、华南督察中心及
其他监管部门对在线监测系统的建设、运行考核要求，真实反映水质指标，做到采水水质参数与在线仪表测量水质参数一致，保证了在线监测数据的真实有效。

4更新改造完成后运营维护实施中的针对性质量控制措施
4.1仪器校准
针对化学分析方法原理的在线仪表，如COD分析仪、氨氮分析仪、总磷分析仪、总氮分析仪等至少每1次/7天的频率进行手动或自动校准工作，部分安装时间较久的在线监测仪表由于服务时间较长，导致仪器测量准度稳定性相对较差，则按照1次/3天的频率进行校准；同时更换试剂或更换核心测量元器件均需进行重新校准。

校准时在线仪表提示“校准成功”则表明校准已通过。

如果提示“校准失败”则表明校准未通过。

如果校准未通过则查找出未通过原因后进行二次校准，直至通过。

针对电极原理的在线仪表，如pH分析仪、SS（悬浮物）分析仪等每1次/15天的频率进行手动校准工作，每次校准前，需对探头用盐酸或纯水进行清洗，防止探头电极钝化、影响校准曲线及测量精度。

4.2标样核查
标样核查主要用于仪器准确度的管理，选用浓度约为现场工作量程上限值0.5 倍的标准样品定期进行自动标样核查。

CODcr、氨氮、总磷、总氮等自动监测仪采用仪器改造后实现了标样核查功能，每7天或特殊情况下（如出现数据异常后）进行自动标样核查工作，如核查误差超过允许范围则由运维人员到达现场对自动监测仪进行维护、维修或耗材更换工作后再手动开启标样核查直至通过。

表1.标样核查技术要求[3]
4.3水样比对
水样比对工作是整个运维工作的关键的一环，每月进行一次实际水样的比对，用于检查自动监测系统的工作情况。

采用国家规定的标准监测分析方法进行实验
室分析，并与自动仪器的测定结果相对比，来评判自动仪器测定的准确度。

如果
站点留样器可正常进行留样，则采集留样器中水样进行比对，如果站点留样器未
能正常留样，比对监测与在线连续监测采样时间及采样点位置应保证一致，比对
监测过程中应尽可能保证比对样品均匀一致。

通常在采样点取水头附近处进行水
样的采集工作。

要保证所取样品与仪器所测样品相同，在采样的同时记录自动监测仪器的测
定值。

若自动仪器需要过滤水样（如氨氮），则对比实验水样要用相同过滤材料
过滤。

在线监测仪器实际水样比对试验相对误差需符合《水污染源在线监测系统（CODcr、NH3-N等）运行技术规范（HJ 355-2019)》（以下简称：HJ355-2019）
的要求。

4.4第三方季度比对
在线监测系统仪器按照HJ 355-2019运行技术及质量控制要求《表一水污
染源在线监测仪器运行技术指标》相关要求，每季度将委托有资质的第三方实验
室进行水样季度比对，比对报告放置现场，供业主及上级监管部门检查、考核。

4.5超标上报
质控人员每天早上对自己管辖子站的数据查阅一遍，通过超标程度合理安排
工作，或者数据中心对超标事件反馈工作群。

总排口多指标连续超标或单指标连
续超标为优先处理事件，第一时间对超标留样，至少连续三组和现场同步样进行
手工分析，通过比对结果对在线监测设备监测情况进行判别。

如果比对结果不满
足HJ355-2019要求，第一时间通知运维主管安排人员对在线监测仪表进行故障
处理，并告知数据中心对仪表故障说明上报。

单一时间单一指标和原水超标事件，质控人员应对超标留样采集后交接给实验室，实验室化验员对水样分析，并将结
果反馈至数据管理员。

通过比对结果进行故障说明上报或者运行正常说明上报。

4.6系统维护与保养
系统的正常运行是监测数据可靠的基础，因此，必须定期对在线监测系统的
各组成部分进行维护、维修与保养，一般将其分为现场值班人员的日常维护、技
术人员的检修和仪器供应商的现场维护。

维护主要包括：检查站房电路、各种阀门、通讯线路、避雷设施是否正常；按系统运行要求对采水管路、预处理装置、
分析仪器的传感器测量室等进行清洗；定期更换试剂、蒸馏水、标准溶液、过滤
材料以及分析仪器泵管等易耗损件。

当检测单元为光学系统时，还应考虑到雨季
湿度大的情况下，湿度对光学原器件的影响。

所作的维护维修工作要进行记录并
妥善保存，以便日后查看和总结。

建立定期巡检机制，巡检期间进行水站系统的
检查，仪器校准，隐患排除及外部设施的检查工作，当在线监测系统出现故障时，由应急处理人员进行判断对其修复，保证监测数据的连续性和有效性[4]。

4.7试剂有效性的管理
在线监测仪器所需试剂与标准溶液需要定期更换使用，存储条件应严格参照
厂家规定的存储条件进行存储。

在室内条件下储存一周至数周，在使用期间，如
果受不利条件的影响，则实际或标准溶液会发生分解或降解。

化学试剂和标准溶
液的稳定性与试剂的性质、浓度及室内环境状况关系密切相关。

一般来讲，氧化
或还原性试剂应避光存放，必要时隔光包装，浓度越低的标准溶液分解速度越快，尤其是氨氮的标准溶液。

注意防止室内温度过高，经常检查试剂或标准溶液的有
效性，并定期更换试剂和标准溶液。

4.8数据有效性审核
监测数据的检查与审核工作是整个质量保证体系中最后的、有效的质量控制
手段。

在进行数据审核时，应按照实验室常规数据处理的要求进行检验和处理。

水质自动监测数据量较大，在实际工作中，会经常遇到一些过高或过低的异常值。

如果一个异常值是偶然出现的，它的前后均为正常值，这种数值大多是由仪器的
进样、仪器内部试剂传输等原因所致，应予剔除[5]。

但如果某个参数发生变化的
同时，其它关联参数也发生变化（比如氨氮和总氮数据同步变化），这就要仔细
分析原因。

如果发生原因不明的数据异常，应及时检查系统各个环节并采集实际
水样进行人工分析，同时加大监测频次，直至查清原因。

5水质在线监测的质量保证措施
5.1优化管理机构
管理机构的水平是影响水环境监测质量的关键因素，因此，优化管理机构必
须采取有效措施，以确保在线监测工作的高效性和准确性。

首先，要求运营维护
人员具备科学严谨的工作态度，其次，要明确各自的职责和任务，以确保检测流
程的顺利进行。

为了确保水质在线监测的质量，工作人员必须具备良好的专业素养，并定期进行培训，以提高他们的技术能力，使他们能够正确理解水环境监测
的管理工作，从而为水环境监测提供有力的支持。

5.2强化人员专业素质
运维人员的素质能力直接关系到运维工作的质量，高素质运维人员可使运维
工作更加高效、规范，对国家标准、法律法规的熟悉、了解更加深入透彻，使得
运维监测数据更加公正、准确。

运维人员不仅要求有强烈的责任心，还必须熟悉
仪器的原理、操作、维护、检修等内容，并要掌握分析化学、自动控制、计算机
等方面的知识。

运维人员应保证持证上岗，专门负责进行巡检值班、数据处理、
仪器设备检修维护等日常工作。

此外，组织相关技术人员参加自动站建设和运行
的业务培训班，认真学习自动监测仪器的调试、校准及日常的维护维修技术；加
强法律法规、标准规范、监测分析基础、质量控制、应急监测、环保法律法规、
职业道德规范、廉政建设规范等各岗位所需的相关知识和文件，及水质监测、自
动监测的业务学习。

5.3完善环境监测工作配备
为了更好地满足管理和实际需求，应当加强应急小组的设置，加强配件、耗材、试剂及备机的储备，配齐配足质控仪器及运维工具，配置足够的运维专用车辆，运维车辆应为当地号牌，可全市范围24小时通行。

结语
环境保护标准新增的一些功能对系统设备进样可靠性和测量结果代表性提出了更高的要求，同时提出了“自动标样核查”的要求以加强在线数据准确性的考核。

通过新标准更新改造及制定相应的质量控制和质量保证措施为水质净化厂及相关监管部门提供更为可靠、真实有效的监测数据。

参考文献
[1]HJ 353-2019水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）安装技术规范.
[2] 刘健.水污染源自动监测系统中的质量保证与质量控制[J].环境科学与管理, 2011, 36(11):129-132.
[3]HJ 355-2019水污染源在线监测系统（CODCr、NH3-N 等）运行技术规范.
[4]刘允,刘廷良,宫正宇.水质自动监测系统的质量保证与质量控制[J].现代仪器,2010,16(03):60-62.
[5]陈光，刘廷良，刘京等. 浅谈我国水质自动监测质量保证与质量控制，中国环境监测，2006，22（1）：60-63.。