山西晋城园区污水处理站监测案例
一、项目背景与安装目标
山西晋城某工业园区以铸造、陶瓷、商砼等产业为主导，是区域工业经济发展的核心载体。园区内企业生产废水与生活污水混合排放，废水成分复杂，含有COD、氨氮、总磷、悬浮物及少量重金属等污染物，若处理不当将对周边水环境造成严重影响。为落实绿色生态园区建设要求，园区配套建设了集中式污水处理站，设计日处理能力1000立方米，处理后尾水主要指标需提升至地表四类标准，部分中水回收用于园区绿化保洁、景观用水，剩余尾水经人工湿地二次净化后排放。根据《晋城市水污染物排放标准》（DB14/1928-2019）及晋城市生态环境局“技防”设施建设要求，工业园区污水处理设施需安装在线监控系统，实现污染物排放实时监测、数据联网上传，确保处理后污水达标排放。传统人工监测模式存在监测频次不足、数据滞后、难以实时追踪处理效果等问题，无法满足园区“人防+技防”的精细化监管需求。为强化园区污水排放监管，提升污水处理站运营管理水平，晋城市生态环境局督促园区管委会，在污水处理站进水口、生化处理段、出水口等关键节点建设在线监测系统，部署适配工业污水监测的专用设备，实现污水处理全流程水质实时监测、异常预警及数据联网监管，为园区污水达标排放、污染溯源及生态环境管理提供精准数据支撑。
本次园区污水处理站在线监测系统安装调试项目核心目标：1. 完成污水处理站“进水-处理-出水”全流程3个关键点位监测布设，安装7台套在线监测设备，确保设备安装规范、采样代表性强，适配工业污水复杂水质及园区室内外综合环境需求；2. 实现COD、氨氮、总磷、悬浮物、pH、水温、溶解氧等核心指标24小时全天候自动监测，监测数据精度符合《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》及《晋城市水污染物排放标准》要求，确保数据真实有效；3. 完成监测系统与晋城市生态环境监管平台、园区智慧环保监管平台的数据对接，实现监测数据实时上传、异常预警、历史追溯及可视化展示，支撑污染应急响应与精准监管；4. 为运维人员提供系统实操培训，确保工作人员熟练掌握工业污水监测设备操作、校准、故障排查及数据审核方法，保障监测系统长效稳定运行，落实“技防”设施管理要求。
二、安装前期准备
（一）安装点位统筹勘察与全流程覆盖确定
组建专项勘察小组，结合园区污水处理站工艺流程、水质特性及监管需求，依据《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》《晋城市水污染物排放标准》（DB14/1928-2019）相关要求，经现场统筹勘察确定“3点全覆盖”的监测布局，实现污水处理“进水水质预警、过程效果监控、出水达标管控”全流程监管：一、进水口监测点位：位于污水处理站格栅池后、调节池前，配置1台多参数水质集成监测仪（含pH、水温、悬浮物模块）+1台在线COD监测仪，重点监测进水核心污染指标及水质稳定性，预警高浓度污水冲击，为前端调节工艺提供数据支撑；二、生化处理段监测点位：位于曝气池出口，配置1台多参数水质集成监测仪（含pH、水温、溶解氧模块），重点监测生化处理关键控制指标，评估生化处理效果，指导曝气强度、污泥回流比等参数调控；三、出水口监测点位：位于消毒池后、排放口前（含中水回用分支口），配置1台在线COD监测仪+1台在线氨氮监测仪+1台在线总磷监测仪+1台多参数水质集成监测仪（含pH、水温、溶解氧模块），重点监测处理后污水达标情况，确保尾水排放及中水回用指标符合标准要求。所有采样点位均满足“水流稳定、满管采样、便于维护”的选址要求，采样断面设置在管道平直段，上游直管段长度≥5倍管径，下游直管段长度≥2倍管径；监测设备主机安装于污水处理站运维机房内，采样管路短距离铺设至监测点位，避开强振动、强腐蚀及积水区域，周边预留≥80cm运维空间，便于日常巡检及设备校准。
（二）设备与配件准备
1. 核心设备：多参数水质集成监测仪3台（含pH、水温、溶解氧/悬浮物模块，pH检测范围0-14，溶解氧检测范围0-20mg/L，悬浮物检测范围10-1000mg/L）、在线COD监测仪2台（检测范围50-5000mg/L，精度±5%，具备抗高浓度污染物干扰功能）、在线氨氮监测仪1台（检测范围0.05-5mg/L，精度±5%）、在线总磷监测仪1台（检测范围0.01-2mg/L，精度±5%），所有设备均具备工业污水监测适配性及数据存储功能；2. 标准配件：管道式采样支架3套、耐腐采样探头7个、防震设备底座7个、耐腐不锈钢管路60米、电缆保护管（φ32）180米、电缆桥架150米、稳压电源1套；3. 检测试剂：COD专用消解液、氨氮显色试剂、总磷氧化试剂、各类标准校准溶液若干套，满足6个月连续监测需求，试剂符合晋城市监测数据溯源要求；4. 辅助材料：水质自动采样器2台（符合HJ/T 372要求，具备冷藏留样功能）、数据采集传输仪1台（符合HJ 477要求，支持双平台对接）、远程监控摄像头3台（覆盖监测点位及设备机房）、设备操作流程挂图7套、标准化校准记录表单若干、专用工具包2套、防化防护装备（防化服、防毒面具、防护手套）6套；5. 施工工具：管道切割机2台、电焊机2套、电钻2把、水平尺2把、万用表2块、便携式taptap点击按钮1台（用于现场比对验证）、接地电阻测试仪1台。
（三）人员与技术准备
组建2支专项安装调试团队，每队3人，合计6人，整体配置为：设备厂家技术工程师2名（每队1名，负责监测系统整体设计、设备安装指导、系统调试、数据对接及技术培训，熟悉工业污水监测特性及晋城市“技防”设施管理要求）、园区环保运维主管1名（负责现场协同、场地协调及后期运维交接，掌握污水处理站工艺流程）、设备安装技术员3名（具备工业管道安装及电气布线经验，负责设备固定、管道改造及线路布设）。安装前组织集中专项技术交底，明确《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》《晋城市水污染物排放标准》（DB14/1928-2019）及园区安全生产管理要求，统一培训在线监测设备安装手册、检测原理、试剂安全使用方法、工业污水监测设备故障排查要点及应急处置流程，确保各团队施工标准一致，符合晋城市生态环境监管及园区环保管理要求。
三、安装实施流程
（一）安装施工统筹时间安排
安装调试工期共计12天，结合园区污水处理站连续运行要求，采用“管道改造优先、设备安装同步、调试校准收尾”的施工模式，限度减少对污水处理系统正常运行的影响，具体安排：1. 第1-3天：完成3个监测点位管道改造，安装采样法兰及直管段，铺设电缆保护管及桥架，做好管路防腐处理；2. 第4-6天：完成7台套核心监测设备的固定安装，连接采样管路及电缆线路，安装水质自动采样器、数据采集传输仪及远程监控系统；3. 第7-8天：进行设备单机调试及系统联动调试，完成设备与数据采集传输仪的对接，调试采样、消解、检测全流程运行状态；4. 第9-10天：开展设备精准校准及比对试验，完成与晋城市生态环境监管平台、园区智慧环保监管平台的数据上传调试；5. 第11-12天：组织监测系统功能验收，开展运维人员实操培训，完成安装资料交接及验收签字确认。
（二）核心安装步骤
1. 管道改造与采样接口安装：根据污水处理站各监测点位管道规格（DN150），采用管道切割机切割平直段管道，焊接安装不锈钢法兰，确保法兰接口平整密封，无污水渗漏。在采样点位安装专用采样三通，配备球阀及防堵塞滤网，针对工业污水高悬浮物特性，增设反冲洗装置，避免管路堵塞影响采样。安装完成后对管道接口进行压力测试，测试压力为正常工作压力的1.5倍，确保无渗漏；对采样管路进行耐腐处理，采用耐酸碱不锈钢材质，管路铺设坡度≥3‰，避免积水残留，适配工业污水腐蚀环境。
2. 设备主体与辅助系统安装：将在线监测设备主机固定于运维机房内的防震底座上，确保设备安装牢固稳定，无晃动；设备安装位置远离强振动源及电磁干扰区域，周边预留充足维护空间。采样探头安装于采样三通内，探头前端正对水流方向，确保采样代表性；电缆线路通过电缆保护管及桥架铺设，做好接地处理，接地电阻≤4Ω，电源线路及信号线路分开布设，避免信号干扰。安装稳压电源装置，确保设备供电电压稳定在220±22VA范围内，保障设备连续稳定运行。在各监测点位安装远程监控摄像头，实时监控采样点位运行状态及设备工况；在设备机房张贴设备操作流程挂图、应急处置流程及安全警示标识，明确设备操作规范及危险试剂管理要求。
3. 数据采集与留样系统安装：在污水处理站进水口及出水口各安装1台水质自动采样器，配备冷藏功能，与在线监测设备联动，设置超标自动留样功能，留样温度控制在0-4℃，确保留样有效性，满足后续核查需求。安装数据采集传输仪，实现与7台套监测设备、水质自动采样器及远程监控摄像头的数据实时对接，配置数据上传参数，确保水质数据（COD、氨氮、总磷等）、设备运行状态数据按照HJ 212协议要求同步上传至晋城市生态环境监管平台及园区智慧环保监管平台。在数据采集传输仪内设置数据异常判定规则，当监测指标超过《晋城市水污染物排放标准》限值（如COD一级排放限值30mg/L、氨氮一级排放限值1.5mg/L）时，自动触发异常预警并推送至相关监管及运维人员。在试剂储存区域设置专用防爆柜，分类存放各类检测试剂，配备应急泄漏处理kit及消防器材，做好试剂领用登记管理。
4. 管路与系统调试：对所有采样管路、试剂管路进行冲洗测试，重点检查防堵塞滤网通畅性及反冲洗装置运行状态，调试采样泵运行状态，保障采样流量稳定在设定值（50mL/min）；对管路接口进行密封性测试，确保无污水渗漏及试剂泄漏。检查设备供电线路及接地系统，确保供电稳定、接地可靠；调试设备控制系统与数据采集传输仪的通信链路，确保信号传输稳定无丢包。对远程监控系统进行调试，确保视频画面清晰、可远程操控；测试水质自动采样器与在线监测设备的联动功能，验证超标留样准确性。完成所有安装环节后，清理施工区域，回收施工废弃物，确保污水处理站环境整洁安全，不影响后续正常运营。
四、设备调试与校准
（一）系统调试
1. 开机自检与单机调试：启动设备电源，确保电压稳定后，设备进入自动自检程序。重点检查COD监测仪消解池加热功能、氨氮/总磷监测仪显色反应系统运行状态、多参数监测仪各传感器响应灵敏度，尤其核查设备抗工业污水干扰能力。测试采样管路反冲洗功能，确保滤网清洁通畅；测试水质自动采样器采样、冷藏功能，调整采样时间间隔及留样量，确保采样精准；测试各设备数据采集功能，核查监测数据显示正常，报警。对7台套设备逐一进行单机调试，确保设备运行稳定，各项功能符合设计要求。
2. 系统联动与数据对接调试：启动系统联动模式，测试在线监测设备与水质自动采样器的协同运行效果，当进水口COD浓度超过预警阈值（500mg/L）或出水口COD超过排放标准限值（30mg/L）时，采样器自动启动留样功能，同时系统触发异常预警；测试数据采集传输仪与双平台的对接效果，确保水质数据、设备运行数据、视频监控画面实时上传，数据上传频率符合监管要求（每小时1次，异常时5分钟1次）。测试远程运维功能，通过平台远程操控设备校准、参数调整及故障排查，确保“技防”监管模式可行。模拟设备故障、试剂不足、水质超标等场景，核查报警信号及时触发并推送至相关人员，确保系统具备“实时监测-异常预警-快速处置”的完整功能。
（二）精准校准
1. 校准准备：水质指标校准采用符合国家标准的标准溶液，适配园区污水水质浓度范围，结合《晋城市水污染物排放标准》要求选取校准浓度点：COD标准溶液（50mg/L、100mg/L、500mg/L）、氨氮标准溶液（0.5mg/L、1.5mg/L、5mg/L）、总磷标准溶液（0.1mg/L、0.3mg/L、2mg/L）、pH标准缓冲溶液（4.00pH、6.86pH、9.18pH）。校准前对设备反应池、比色池进行清洗，对采样管路进行吹扫，确保无残留污染物；检查试剂有效性，更换过期试剂，确保校准精度。统一使用标准化校准记录表单，详细记录校准时间、人员、标准物质信息、校准曲线参数及校准数据，确保全量设备校准过程可追溯，符合晋城市生态环境监测数据溯源要求。
2. 分项校准与比对验证：按照设备说明书操作流程及《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》要求，依次完成各设备的多点校准，水质设备注入不同浓度标准溶液生成校准曲线，确保相关系数R2≥0.999，其中出水口监测设备重点核查接近排放标准限值的低浓度区间校准精度。校准完成后，采用便携式taptap点击按钮对同一水样进行比对测试，同步采集水样送第三方实验室检测，设备监测数据与实验室检测数据偏差≤±5%，确保监测数据精准且标准统一。对进水口、出水口同类型监测指标进行关联性验证，确保监测数据符合污水处理工艺逻辑，数据真实可靠。
五、安装质量验收与安全保障
（一）验收标准与流程
1. 外观与安装验收：按“逐点逐项”原则验收，监测设备安装牢固稳定，防震、接地、防腐设施完好；管道接口密封无渗漏，采样管路铺设规范，标识清晰；反冲洗装置运行正常，防堵塞滤网通畅；试剂储存区域管理规范，警示标识齐全；远程监控覆盖完整，画面清晰；2. 功能验收：监测系统连续运行72小时，运行稳定，所有监测设备自动采样、检测功能正常，数据采集传输仪运行稳定，异常报警及时准确，系统联动顺畅，数据上传稳定无丢包，水质自动采样器留样功能正常；3. 精度验收：采用第三方实验室比对方式，对3个监测点位水样进行同步检测，设备监测数据与实验室检测数据偏差≤±5%，符合《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》及《晋城市水污染物排放标准》（DB14/1928-2019）监管精度要求；4. 资料验收：整理安装施工记录、设备校准报告、比对试验报告、设备说明书、合格证、数据对接证明等资料，提交晋城市生态环境局及园区管委会存档备案，确保“技防”设施建设资料完整可追溯。
（二）安全保障措施
1. 施工安全：各团队施工人员全程佩戴安全帽、防化手套、防护眼镜等防护用品，严格遵守园区污水处理站安全生产管理规范，施工前办理相关作业许可。施工区域设置标准化警示标识及安全隔离区，严禁无关人员进入；使用电焊、切割等设备时，配备灭火器材，防止火灾事故；在污水处理站潮湿区域作业时，确保用电设备绝缘良好，避免触电事故；2. 水质与环境安全：安装过程中确保采样管路、设备与污水接触部件清洁，避免引入外来污染；施工产生的废焊条、废管道等废弃物按工业固废规范分类处置，含化学污染物的废弃物交由专业机构处理；施工后对现场进行清理，避免废弃物污染周边环境；3. 设备与试剂安全：设备安装操作轻拿轻放，避免碰撞损坏；试剂为危险化学品，单独密封储存于防爆柜内，远离火源及热源，添加试剂时严格遵守操作规程，防止泄漏污染水体或危害人体健康；未经专业人员指导不得随意拆卸设备组件，设备调试过程中避免误操作导致试剂浪费或设备损坏。
六、安装成果与后期运维建议
（一）安装成果
1. 1套全流程在线监测系统及3个核心监测点位全部完成标准化建设，7台套在线监测设备安装牢固稳定，防腐、防震、接地设施完好，适配园区工业污水复杂水质及污水处理站运行环境；2. 所有设备连续运行稳定，COD、氨氮、总磷、悬浮物、pH、水温、溶解氧等核心指标检测功能正常，监测数据精准可靠，与第三方实验室检测数据偏差≤±5%，符合《晋城市水污染物排放标准》及“技防”设施监管要求；3. 完成监测系统与晋城市生态环境监管平台、园区智慧环保监管平台的双平台数据对接，实现监测数据实时上传、异常预警、远程监控及运维管理，形成《山西晋城园区污水处理站在线监测系统安装验收报告》《园区污水处理监测运维手册》，并完成6名运维及监管人员的实操培训，确保工作人员熟练掌握设备操作、试剂更换、校准及故障排查方法，为园区污水处理监管提供技术支撑。
（二）后期运维建议
1. 日常维护：运维人员按“每日巡检、每周维护、每月校准”原则，每日通过远程平台查看设备运行状态、数据上传情况及试剂余量，及时处理远程可解决的故障；每周现场清理设备表面灰尘及污渍，检查采样管路通畅性，清洗防堵塞滤网及设备反应池、比色池，补充试剂；每月检查设备接地系统、供电线路及数据传输链路，确保系统运行稳定；2. 定期校准：按《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》及晋城市监管要求，每月使用标准溶液对全量设备进行一次单点校准，每季度进行一次多点校准及第三方实验室比对验证，重点强化出水口监测设备低浓度校准精度，校准记录统一存档并上报晋城市生态环境局备案；3. 故障处理：建立“远程排查-现场处置-厂家响应”的三级故障应急预案，若出现检测数据偏差过大、设备报警、数据上传中断等问题，先通过远程平台排查处理，远程无法解决的及时赶赴现场处置，复杂故障联系厂家技术人员上门维修，维修过程做好安全防护及记录，维修完成后进行校准验证，确保设备恢复正常运行；4. 试剂与备件储备：建立专用试剂储存仓库，按6个月用量储备配套试剂，建立库存台账，定期盘点补充；储备采样探头、传感器、消解池、比色池等易损备件，确保设备故障时快速更换，限度减少监测中断时间，落实“技防”设施长效运行要求。
七、项目总结
本次山西晋城园区污水处理站在线监测系统安装项目，严格遵循《水污染源在线监测系统（CODCr、NH?-N等）安装技术规范》《晋城市水污染物排放标准》（DB14/1928-2019）及晋城市“技防”设施建设要求，结合园区工业污水特性及污水处理站工艺流程，通过“全流程覆盖、精准监测、双平台对接”的建设模式，高效完成3个核心点位、7台套监测设备的标准化安装、精准校准及数据联网。项目实施后，实现了污水处理站“进水-处理-出水”全流程水质实时监测，构建了“前端预警、过程调控、末端管控”的立体化监测体系，为污水处理工艺参数优化、污染溯源及达标排放监管提供了精准数据支撑，有效提升了园区污水处理站运营管理水平及生态环境监管效能，落实了绿色生态园区建设要求；同时严格落实了晋城市“人防+技防”的工业源监管体系要求，确保监测数据真实有效、全程可追溯，为打击环境违法行为提供了技术保障。后续需强化园区及污水处理站的日常运维责任落实，加强与门的协同监管，重点做好工业污水监测设备的防腐维护、精准校准及试剂安全管理，确保监测系统长效稳定运行，持续为晋城园区生态环境高质量发展提供坚实保障。
