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1 適用范圍
本標準規(guī)定了利用水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)獲取的化學需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)、 總磷(TP)、總氮(TN)、pH 值、溫度和流量等監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性判別流程、數(shù)據(jù)有效性判 別指標、數(shù)據(jù)有效性判別方法、有效均值的計算以及無效數(shù)據(jù)的處理。
本標準適用于利用水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)獲取的化學需氧量(CODCr)、氨氮(NH3-N)、 總磷(TP)、總氮(TN)、pH 值、溫度和流量監(jiān)測數(shù)據(jù)的有效性判別。
2 規(guī)范性引用文件
本標準引用了下列文件或其中的條款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本適用于本 標準。
GB/T 6920 水質 pH 值的測定 GB/T 11893 水質 總磷的測定 GB/T 13195 水質 水溫的測定
玻璃電極法
鉬酸銨分光光度法
溫度計或顛倒溫度計測定法
HJ 355-2019 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)運行技術規(guī)范
HJ 535 水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法
HJ 536 水質 氨氮的測定 水楊酸分光光度法
HJ 636 水質 總氮的測定 堿性過硫酸鉀消解紫外分光光度法
HJ 828 水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法
HJ/T 70 高氯廢水 化學需氧量的測定 氯氣校正法
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng) wastewater on- line monitoring system
由實現(xiàn)水污染源流量監(jiān)測、水污染源水樣采集、水污染源水樣分析及分析數(shù)據(jù)統(tǒng)計與上 傳等功能的軟硬件設施組成的系統(tǒng)。
3.2
水污染源在線監(jiān)測儀器 wastewater on- line monitoring equipment
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)中用于在線連續(xù)監(jiān)測污染物濃度和排放量的儀器、儀表。 3.3
有效數(shù)據(jù) validity data
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)正常采樣監(jiān)測時段獲得的經審核符合質量要求的數(shù)據(jù)。
4 數(shù)據(jù)有效性判別流程
水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的運行狀態(tài)分為正常采樣監(jiān)測時段和非正常采樣監(jiān)測時段。
正常采樣監(jiān)測時段獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù),根據(jù)本標準第 5 章、第 6 章規(guī)定的數(shù)據(jù)有效性判別 標準,進行有效性判別。
非正常采樣監(jiān)測時段包括儀器停運時段、故障維修或維護時段、校準校驗時段,在此期
間,無論在線監(jiān)測系統(tǒng)是否獲得或輸出監(jiān)測數(shù)據(jù),均為無效數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)有效性判別流程見圖 1。
圖1 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)有效性判別流程圖
5.1 實際水樣比對試驗誤差
5.1.1 CODCr 、TOC、NH3-N、TP、TN 水質自動分析儀
對每個站點安裝的 CODCr 、TOC 、NH3-N 、TP 、TN 水質自動分析儀進行自動監(jiān)測方法 與表 1 中規(guī)定的國家環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的比對試驗,兩者測量結果組成一個測定數(shù)據(jù) 對,至少獲得 3 個測定數(shù)據(jù)對。比對過程中應盡可能保證比對樣品均勻一致,實際水樣比對 試驗結果應滿足 HJ 355-2019 表 1 的要求。按照下列公式(1)、(2)分別計算實際水樣比對 試驗的絕對誤差、相對誤差:
實際水樣比對試驗絕對誤差計算公式:
C = xn — Bn ( 1)
實際水樣比對試驗相對誤差計算公式:
ΔC = n n
100% (2)
n
式中: C——實際水樣比對試驗絕對誤差,mg/L;
ΔC——實際水樣比對試驗相對誤差,%;
xn——第 n 次測量值,mg/L;
Bn——第 n 次國家環(huán)境監(jiān)測分析方法的測定值,mg/L;
n—— 比對次數(shù)。
5.1.2 pH 水質自動分析儀與溫度計
對每個站點安裝的pH 水質自動分析儀、溫度計進行自動監(jiān)測方法與表 1 中規(guī)定的國家 環(huán)境監(jiān)測分析方法標準的比對試驗,兩者測量結果組成一個測定數(shù)據(jù)對,比對過程中應盡可 能保證比對樣品均勻一致,實際水樣比對試驗結果應滿足 HJ 355-2019 表 1 的要求。按照下 列公式(3)計算實際水樣比對試驗的絕對誤差:
實際水樣比對試驗絕對誤差計算公式:
C = x-B (3)
式中: C——實際水樣比對試驗絕對誤差,pH 無量綱或℃;
x——pH 水質自動分析儀(溫度計) 測量值,pH 無量綱或℃;
B—— 國家環(huán)境監(jiān)測分析方法的測定值,pH 無量綱或℃。
表1 實際水樣國家環(huán)境監(jiān)測分析方法
項目 | 分析方法名稱 | 標準號 |
CODCr | 水質 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法 | HJ 828 |
高氯廢水 化學需氧量的測定 氯氣校正法 | HJ/T 70 | |
NH3-N | 水質 氨氮的測定 納氏試劑分光光度法 | HJ 535 |
水質 氨氮的測定 水楊酸分光光度法 | HJ 536 | |
TP | 水質 總磷的測定 鉬酸銨分光光度法 | GB/T 11893 |
TN | HJ 636 | |
pH值 | 水質 pH值的測定 玻璃電極法 | GB/T 6920 |
水溫 | 水質 水溫的測定 溫度計或顛倒溫度計測定法 | GB/T 13195 |
5.2 標準樣品試驗誤差
標準樣品試驗包括自動標樣核查、標準溶液驗證。
對每個站點安裝的 CODCr 、TOC 、NH3-N 、TP 、TN 水質自動分析儀,采用有證標準樣 品作為質控考核樣品,用濃度約為現(xiàn)場工作量程上限值 0.5 倍的標準樣品進行自動標樣核查 試驗,試驗結果應滿足 HJ 355-2019 表 1 的要求,否則應對儀器進行自動校準,儀器自動校
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準完成后應使用標準溶液進行驗證(可使用自動標樣核查代替該操作),驗證結果應滿足 HJ 355-2019 表 1 的要求。按照下列公式(4)計算標準樣品試驗相對誤差:
ΔA = 100% (4)
式中: ΔA——標準樣品試驗相對誤差,%;
x——標準樣品測試值,mg/L;
B——標準樣品標準值,mg/L。
5.3 超聲波明渠流量計比對試驗誤差
對每個站點安裝的超聲波明渠流量計進行自動監(jiān)測方法與手工監(jiān)測方法的比對試驗, 比對試驗的方法按照HJ 355 的相關規(guī)定進行,比對試驗結果應滿足HJ 355-2019 表 1 的要求。
6.1 有效數(shù)據(jù)判別
6.1.1 正常采樣監(jiān)測時段獲取的監(jiān)測數(shù)據(jù),滿足本標準第 5 章規(guī)定的數(shù)據(jù)有效性判別標準, 可判別為有效數(shù)據(jù)。
6.1.2 監(jiān)測值為零值、零點漂移限值范圍內的負值或低于儀器檢出限時,需要通過現(xiàn)場檢 查、實際水樣比對試驗、標準樣品試驗等質控手段來識別,對于因實際排放濃度過低而產生 的上述數(shù)據(jù),仍判斷為有效數(shù)據(jù)。
6.1.3 監(jiān)測值如出現(xiàn)急劇升高、急劇下降或連續(xù)不變時,需要通過現(xiàn)場檢查、實際水樣比 對試驗、標準樣品試驗等質控手段來識別,再做判別和處理。
6.1.4 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)的運維記錄中應當記載運行過程中報警、故障維修、 日常維 護、校準等內容,運維記錄可作為數(shù)據(jù)有效性判別的證據(jù)。
6.1.5 水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)應可調閱和查看詳細的日志, 日志記錄可作為數(shù)據(jù)有效性判 別的證據(jù)。
6.2 無效數(shù)據(jù)判別
6.2.1 當流量為零時,在線監(jiān)測系統(tǒng)輸出的監(jiān)測值為無效數(shù)據(jù)。
6.2.2 水質自動分析儀、數(shù)據(jù)采集傳輸儀以及監(jiān)控中心平臺接收到的數(shù)據(jù)誤差大于 1%時, 監(jiān)控中心平臺接收到的數(shù)據(jù)為無效數(shù)據(jù)。
6.2.3 發(fā)現(xiàn)標準樣品試驗不合格、實際水樣比對試驗不合格時,從此次不合格時刻至上次 校準校驗(自動校準、自動標樣核查、實際水樣比對試驗中的任何一項) 合格時刻期間的在 線監(jiān)測數(shù)據(jù)均判斷為無效數(shù)據(jù),從此次不合格時刻起至再次校準校驗合格時刻期間的數(shù)據(jù), 作為非正常采樣監(jiān)測時段數(shù)據(jù),判斷為無效數(shù)據(jù)。
6.2.4 水質自動分析儀停運期間、因故障維修或維護期間、有計劃(質量保證和質量控制) 地維護保養(yǎng)期間、校準和校驗等非正常采樣監(jiān)測時間段內輸出的監(jiān)測值為無效數(shù)據(jù),但對該 時段數(shù)據(jù)作標記,作為監(jiān)測儀器檢查和校準的依據(jù)予以保留。
6.2.5 判斷為無效的數(shù)據(jù)應注明原因,并保留原始記錄。
7.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計
正常采樣監(jiān)測時段獲取的有效數(shù)據(jù),應全部參與統(tǒng)計。
監(jiān)測值為零值、零點漂移限值范圍內的負值或低于儀器檢出限,并判斷為有效數(shù)據(jù)時,
應采用修正后的值參與統(tǒng)計。修正規(guī)則為: CODCr 修正值為 2mg/L 、NH3-N 修正值為 0.01mg/L 、TP 修正值為 0.005mg/L 、TN 修正值為 0.025mg/L。
7.2 有效日均值
有效日均值是對應于以每日為一個監(jiān)測周期內獲得的某個污染物(CODCr、NH3-N、TP、 TN)的所有有效監(jiān)測數(shù)據(jù)的平均值,參與統(tǒng)計的有效監(jiān)測數(shù)據(jù)數(shù)量應不少于當日應獲得數(shù) 據(jù)數(shù)量的 75% 。有效日均值是以流量為權的某個污染物的有效監(jiān)測數(shù)據(jù)的加權平均值。
有效日均值的加權平均值計算公式如式(5)所示:
n CiQi
式中: Cd——有效日均值,mg/L;
(5)
Ci——第 i 個有效監(jiān)測數(shù)據(jù),mg/L;
Qi——Ci 對應時段的累積流量,m3。
7.3 有效月均值
有效月均值是對應于以每月為一個監(jiān)測周期內獲得的某個污染物(CODCr、NH3-N、TP、 TN)的所有有效日均值的算術平均值,參與統(tǒng)計的有效日均值數(shù)量應不少于當月應獲得數(shù) 據(jù)數(shù)量的 75%。
有效月均值的算術平均值計算公式如式(6)所示:
C = 1 Cd i
m
n
式中: Cm——有效月均值,mg/L;
Cdi——第 i 個有效日均值,mg/L;
n—— 當月參與統(tǒng)計的有效日均值的數(shù)量。
正常采樣監(jiān)測時段,當 CODCr 、NH3-N 、TP 和 TN 監(jiān)測值判斷為無效數(shù)據(jù),且無法計 算有效日均值時,其污染物日排放量可以用上次校準校驗合格時刻前 30 個有效日排放量中 的最大值進行替代,污染物濃度和流量不進行替代。
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非正常采樣監(jiān)測時段,當 CODCr、NH3-N、TP 和 TN 監(jiān)測值判斷為無效數(shù)據(jù),且無法計
算有效日均值時,優(yōu)先使用人工監(jiān)測數(shù)據(jù)進行替代,每天獲取的人工監(jiān)測數(shù)據(jù)應不少于 4 次,替代數(shù)據(jù)包括污染物日均濃度、污染物日排放量。如無人工監(jiān)測數(shù)據(jù)替代,其污染物日 排放量可以用上次校準校驗合格時刻前 30 個有效日排放量中的最大值進行替代,污染物濃 度和流量不進行替代。
流量為零時的無效數(shù)據(jù)不進行替代。