污染源自动监控现场端存在的问题怎么查找、认定和处理？
污染源自动监控现场端存在的问题怎么查找、认定和处理？
一、采样及预处理单元
常见问题：
1、采样探头安装位置不当。
2、在堰槽采样探头附近排入浓度较低的水。
影响：
1、采样探头堵塞，引起数据异常波动。
2、所取水样不具有代表性。
3、人为作假，导致数据失真。
规范要求：
1、采样取水系统应尽量设在废水排放堰槽取水口头部的流路中央。
2、采水的前端设在下流的方向。
3、测量合流排水时，在合流后充分混合的场所采水。
核查方法：
1、观察采样探头安装位置，是否设置在废水排放堰槽头部，如巴歇尔槽应安装在收缩段上游明渠。
2、观察采样探头是否在取水口流路中央。
3、在测量合流排水时，采样探头是否在合流后充分混合处。
4、在采样探头上游一定距离处采样进行比对。
常见问题：
采样管路未固定或采用软管采样。
影响：
采样时，采样探头可以大范围移动，采到的水样不具有代表性，并为作假提供了条件。
规范要求：
采样管路应采用优质的硬质PVC 或PPR 管材，严禁使用软管做采样管。
核查方法：
现场观察采样管路材质和安装情况。
常见问题：
采样管设置旁路，用自来水等低浓度水稀释水样。
影响：
人为作假，使数据偏低。
规范要求：
采样取水系统应保证采集有代表性的水样，并保证将水样无变质地输送至监测站房供水质自动分析仪取样分析或采样器采样保存。
核查方法：
1、现场观察，检查采水系统管路中间是否有三通管连接。
2、在排放口采样比对。
常见问题：
采样管路人为加装中间水槽，故意向中间水槽内注入其他水样替代实际水样。
影响：
人为作假，导致数据失真。
规范要求：
采样取水系统应保证采集有代表性的水样，并保证将水样无变质地输送至监测站房供水质自动分析仪取样分析或采样器采样保存。
核查方法：
1、现场观察是否设置中间水槽，如仪器要求设置，则需检查水槽是否有异常水样接入。
2、查阅仪器说明书和验收材料，对照现场安装情况，检查是否违规设置中间水槽。
3、采集排放口水样和中间水槽水样进行比对监测。
常见问题：
采样管路堵塞。
影响：
无法正常采样，导致分析仪器报警、数据异常或缺失。
规范要求：
1、取水管应能保证水质自动分析仪所需的流量。
2、定期清洗水泵和过滤网。
核查方法：
1、现场手动启动采样装置，观察流路是否通畅。
2、查看仪器报警记录。
3、查看历史数据，是否缺失或异常。
常见问题：
采样管路未采取防冻措施。
影响：
采样管路冻裂或管路内结冰堵塞，无法采样。
规范要求：
采样取水系统的构造应有必要的防冻和防腐设施。
核查方法：
现场观察是否有防冻措施。
二、COD分析仪
常见问题：
未定期更换试剂，导致试剂超过有效使用期或无试剂。
影响：
系统无法正常工作，测量数据异常。
规范要求：
每周1~2次检查仪器标准溶液和试剂是否在有效使用期内，按相关要求定期更换标准溶液和分析试剂。
备注：1、铬法COD在线监测仪使用的试剂包括：重铬酸钾（橙红色）、硫酸—硫酸银（无色）、零点校正液（即蒸馏水，无色）、量程校正液（即邻苯二甲酸氢钾溶液，无色）、硫酸汞（淡黄色），即一般有5个试剂瓶。部分型号分析仪硫酸汞添加在重铬酸钾溶液中，则只有4个试剂瓶，具体可参照说明书。如采用滴定法，除上述试剂外，还必须使用硫酸亚铁铵溶液。
2、试剂瓶必须标识清楚、准确，试剂标签至少应包含下列信息：试剂名称、浓度、配制人、配制日期、有效期。
核查方法：
1、观察试剂瓶内是否有试剂。
2、观察试剂标签，明确试剂是否在有效期内。
3、观察重铬酸钾溶液与硫酸-硫酸银溶液的余量是否成比例，这两种溶液的取用量一般为1∶2左右。
备注：试剂的更换周期会随着测量周期、校正周期的不同而变化。以某型仪器为例，测试时，试剂取用量分别为：重铬酸钾溶液0.77ml/次，硫酸—硫酸银溶液2.2ml/次。校正时，量程校正液取用量为4.3ml/次。如每两小时测定一次，每24小时标定1次（对重铬酸钾溶液和硫酸—硫酸银溶液，标定一次相当于测试两次），则每月试剂用量为：重铬酸钾溶液：0.77×（12+2）×30=323.4ml，硫酸—硫酸银溶液：2.2×（12+2）×30=924ml，量程校正液：4.3×30=129ml。此仪器配套的试剂量为：重铬酸钾溶液500ml，硫酸—硫酸银溶液1000ml，量程校正液200ml。
常见问题：
量程校正液实际浓度与仪器设定浓度不符。
影响：
这是一种常用的作假手段，对测定数据的影响分两种情况：1、如果量程校正液实际浓度低于仪器设定浓度，将使实际水样测定浓度接近等比例增高。这种情况一般在污水处理厂进口在线仪器上使用。2、如果量程校正液实际浓度高于仪器设定浓度，将使实际水样测定浓度接近等比例降低。这种情况一般在排放口在线仪器上使用。比如，仪器设定浓度为100mg/L，但试剂的实际浓度为200mg/L，实际水样浓度为50mg/L，测定结果将显示为25mg/L。
规范要求：
定期对量程校正液进行核查，结果符合要求。
核查方法：
1、检查仪器设置的量程校正液浓度是否与试剂实际浓度一致。
2、采用国家标准样品进行比对试验，相对误差应不超过±10%。
3、将量程校正液带回实验室分析。
常见问题：
蠕动泵管老化，未及时更换。
影响：
导致取样不准确，测试结果不准确。
规范要求：
定期更换易耗品。
核查方法：
1、查阅运维记录，检查是否定期更换蠕动泵管（一般蠕动泵管每3个月至少需要更换一次）。
2、将蠕动泵管拆卸下来，观察其是否有裂纹、能否恢复原状。如拆卸后不能恢复原状，泵管表面有裂纹，则需要更换。
常见问题：
1、消解温度偏低。
2、消解时间不足。
影响：
水样消解不完全，测定数据偏低。
规范要求：
加热器加热后应在10min内达到设定的165℃±2℃温度。
核查方法：
1、现场查看消解参数设置，一般消解温度不小于165℃，消解时间不小于15分钟。（具体参数要求参考仪器说明书）
2、进行实际水样比对试验，应满足HJ/T 355-2019标准表1的性能要求。
常见问题：
消解单元漏液。
影响：
消解压力、温度、试剂和样品的量均会受到影响，导致监测数据不准确。
规范要求：
检查化学需氧量（CODCr）水质在线自动监测仪水样导管、排水导管、活塞和密封圈，必要时进行更换。
核查方法：
现场观察有无漏液痕迹。
常见问题：
光源老化或故障。
影响：
无法正常测量，导致数据异常。
规范要求：
定期更换易耗品。
核查方法：
1、查阅运维记录，检查是否定期更换光源。（光管更换周期需参照仪器说明书）
2、手动测量，观察比色单元发光管是否发光。
常见问题：
比色管未及时清洗，内壁有污染物。
影响：
数据波动大或数据不变化。
规范要求：
每月检查比色管是否污染，必要时进行清洗。
核查方法：
观察比色池壁是否有污渍。
常见问题：
量程设置不当。
影响：
1、量程设置过低，实际水样浓度超过量程上限时，测量数据无效。
2、量程设置过高，在测量实际水样浓度远低于测量量程时（如低于10%），可能导致测量误差过大，影响数据的准确性。
规范要求：
在量程范围内，仪器性能应满足HJ/T 355-2019标准表1的性能要求。
核查方法：
1、查阅仪表历史数据，对照仪表设置的量程，观察是否经常超出量程或满量程显示。
2、先用接近实际废水浓度的质控样进行测定，相对误差应不大于±10％。
3、再用接近但低于量程的质控样进行测定，相对误差也应不大于±10％。
常见问题：
采用修改仪器标准曲线的斜率和截距、设定数据上下限等方式，使仪表历史数据长期在一个较小范围内波动。
备注：仪器的斜率一般在1左右，通常在0.8～1.2之间；截距一般在0左右，最大变化幅度通常不超过±10。常见的作假方式是：将斜率值设置得很小，将截距设置成常见排放浓度，从而使仪器显示数值为截距附近很小范围内的一个值（显示值=截距+斜率×实际水样浓度）。例如，斜率设为0.1，截距设为25，如实际浓度为100，则显示值为25+0.1×100=35。
影响：
人为作假，数据不真实。
核查方法：
1、对于排放口，用介于量程和排放标准之间的质控样进行测定，相对误差应不大于±10％。
2、对于进水口，用低于日常显示数据（约为日常显示数据的50%）的质控样进行比对，相对误差应不大于±10％。
常见问题：
UV法和TOC法的仪器转换系数设置不正确。
影响：
测量数据不正确。
规范要求：
1、每月现场维护时应检验UV-CODCr或TOC-CODCr转换曲线（系数）是否适用，必要时进行修正。
2、实际水样比对试验相对误差应满足HJ/T 355-2019标准表1的要求。
核查方法
1、检查仪器转换系数是否与经有效性审核认可的转换系数记录相符。
2、进行实际水样比对试验，相对误差应满足规范要求。
三、氨氮分析仪
CODCr分析仪的一些常见问题，在氨氮分析仪上同样存在，不再赘述。下面介绍氨氮分析仪的一些特有问题。
气敏电极法氨氮分析仪
氨气敏电极法在线监测仪使用的试剂包括：逐出溶液（即氢氧化钠溶液，无色，聚四氟乙烯瓶）、零点校正液（通常使用蒸馏水或低浓度氯化铵溶液，无色）、量程校正液（接近量程的氯化铵溶液，无色）、清洗液（通常用蒸馏水，无色）即一般有4个试剂瓶。不同的仪器可能有区别，具体可参照说明书。
常见问题：
恒温装置温度不稳定。
影响：
降低测量精度。
规范要求：
温度对气敏电极法测量精度有较大影响，因此测量时应保证恒温模块正常工作。
核查方法：
1、对照仪器使用说明书，查看恒温模块温度设置是否正确（一般设置温度30~40℃）。
2、用手触摸加热模块表面，感受加热模块是否工作。
常见问题：
电极膜污染或损坏。
影响：
降低测量精度，严重时导致仪器无法正常工作。
规范要求：
每月应检查气敏电极表面是否清洁、完整，必要时进行更换。
核查方法：
1、观察电极膜是否变色、有污垢。
2、查看维护记录，检查是否按使用说明书定期更换电极膜，一般电极膜需1个月更换一次，最长不超过3个月。
常见问题：
电极老化。
影响：
降低测量精度，严重时导致仪器无法正常工作。
规范要求：
定期更换易耗品。
核查方法：
1、查看维护记录，检查是否按使用说明书定期更换电极，一般电极使用寿命不超过1年，具体可参照仪器说明书。
2、进行实际水样比对试验。
纳氏比色法氨氮分析仪
纳氏比色法在线监测仪使用的试剂包括：纳氏试剂（淡黄色，必须使用棕色瓶或聚四氟乙烯不透明瓶避光保存）、掩蔽剂（即酒石酸钾钠溶液，无色）、蒸馏水、标准溶液（即氯化铵溶液，无色）。部分仪器还配有清洗液（稀盐酸或碘化钾）和其他掩蔽剂（如硫代硫酸钠溶液）等。
显色时间对纳氏试剂比色法测量结果有较大影响，也直接影响测量一次所需的时间。不同仪器的显色时间不同，具体可参照仪器说明书。
常见问题：
比色池污染。
影响：
降低测量精度。
规范要求：
纳氏试剂易在比色池壁结垢，一般1个月需清洗一次。具体清洗周期可参见仪器说明书。
核查方法：
现场观察比色池有无漏液痕迹、比色池是否清洁。
四、流量计
常见问题：
使用超声波明渠流量计时，堰槽不规范。
影响：
流量测定不准确。
规范要求：
1、椻槽上游顺直段长度应大于水面宽度的5~10倍。
2、堰槽下游出口无淹没流。
3、计量堰槽符合明渠堰槽流量计规程 JJG 711—1990中标明的技术要求。
（JJG 711—1990）
核查方法：
对照堰槽规格表，用尺子进现场测量，核实是否一致。
常见问题：
使用超声波明渠流量计时，流量计安装不规范（如流量计探头未固定，可移动；探头和校正棒与液面不垂直；安装位置过高或过低）。
影响：
测量数据不准确。
规范要求：
1、探头安装在计量堰槽规定的水位观测断面中心线上。
2、仪器零点水位与堰槽计量零点一致。
3、探头安装牢固，不易移动。
（JJG 711-1990）
核查方法：
1、现场观察流量计安装情况，应满足规范要求。
2、使用直尺直接测量液位，用流量公式计算实际流量，允许误差不超过5%。
常见问题：
使用超声波明渠流量计时，流量计上传数据人为作假。
影响：
流量计上传数据和实际测量数据不一致。
核查方法：
采用遮挡法（用遮挡物在流量计探头正下方上下移动），观察流量计数值与数采仪是否同步变化。
常见问题：
使用超声波明渠流量计时，参数设置不正确。
影响：
参数设置与实际堰槽尺寸不符，会导致流量测定不准确。
核查方法：
查阅参数设置，主要包括堰槽型号，喉道宽、液位3个参数是否和现场实际尺寸一致。此外，对于某些需要手动输入流量公式的仪器，还需检查流量公式是否正确。
常见问题：
使用电磁管式流量计时，测量流体不满管。
影响：
不满足电磁流量计测定要求，测定结果不准确。
核查方法：
观察电磁流量计安装位置是否设置了U型管段等保证流体满管的措施。
五、数据采集传输仪
常见问题：
采用模拟信号传输时，分析仪、数采仪和工控机之间传输量程设置不一致。
影响：
导致传输数据等比例增大或缩小，不能真实传输数据。如采用4~20mA电流模拟信号传输时，分析仪器模拟信号输出设置为0~1000mg/L，数采仪设置为0~500mg/L，工控机设置为0~2000mg/L，当分析仪器上监测数据为500mg/L，则数采仪上数据将为250mg/L，工控机上为1000mg/L。
规范要求：
1、数据采集传输仪数据采集误差≤0.1%。（HJ 477-2009）
2、自动分析仪、数据采集传输仪及上位机接收到的数据误差大于1%时，上位机接收到的数据为无效数据。
核查方法：
1、调阅分析仪、数采仪和工控机模拟信号设置参数，观察是否一致。
2、查阅分析仪、数采仪和工控机同一时刻的数据，误差不应超过1%。
常见问题：
在数采仪上设置传输上限或下限。
影响：
人为作假，使数据在设置的范围内变化，超过量程上限或下限的数值无法正常显示和上传。
核查方法：
1、查阅历史数据，观察数据是否总在某一浓度范围内变化，如存在一个高限或低限，则需进一步检查。
2、采用超出显示数据范围的标样进行现场比对，检查数采仪能否正常采集和上传数据。
图中，某污水处理厂分析仪出水COD值设置上下限，历史数据长期在40mg/L附近上下波动。右图中，采用CODCr100mg/L质控样进行比对，显示值仅41.2mg/L。
常见问题：
采用模拟信号传输时，在传输电路中添加电阻等电气元件，使传输电流发生变化。例如，用某型仪器进行试验，测量仪器的信号输出允许的最大负载（保持信号传输过程中稳流允许的电阻值，实际数据传输过程中超过一定范围也能保持稳流）为750Ω，作为负载的数采仪实际电阻100Ω。试验中，仪器输出12mA电流时，在仪器至数采仪的传输线路上分别串联和并联不同大小的电阻，数采仪输入端电流变化情况如下表：
由上表可以看出，串联时，传输电流随阻值增大变小，但阻值低于仪器最大输出负载时，电流变化较缓慢，只有当串联的阻值超过仪器最大输出负载较多时，电流才显著变化。并联时，传输电流随阻值减小而变小，但阻值高于数采仪输入标准电阻很多时，电流变化较缓慢，只有当并联的阻值接近或小于数采仪输入标准电阻阻值时，电流才显著变化。
影响：
人为作假，数据不真实。
规范要求：
1、数据采集传输仪数据采集误差≤0.1%。（HJ 477-2009）
2、自动分析仪、数据采集传输仪及上位机接收到的数据误差大于1%时，上位机接收到的数据为无效数据。（HJ/T 356-2007）
核查方法：
1、查阅分析仪、数采仪和工控机同一时刻的数据，误差不应超过0.1%。
2、使用万用表测量分析仪输出端电流和数采仪输入端电流是否一致。
3、使用回路校准仪直接向数采仪发送电流信号，观察数采仪采集的数据是否合理。当采用4~20mA电流信号传输时，输入电流I，采集的数据应为（I-4）×（Nmax-Nmin）/（20-4）。式中，Nmax和Nmin分别表示数采仪传输量程上限和下限。
备注：一般可输入12mA电流，此时数采仪采集的数据应为半量程值。
常见问题：
使用软件模拟生成数据上传。
影响：
人为作假，上传数据不真实。
核查方法：
1、断开分析仪和数采仪之间的传输线路，观察数采仪是否仍正常采集和传输数据。
2、现场进行质控样试验，观察测试结果是否正常上传。
常见问题：
分析仪、数采仪时钟不一致。
影响：
同一时间分析仪、数采仪数据不一致。
规范要求：
系统时钟计时误差 ±0.05%。
（HJ 477-2009）
核查方法：
1、调阅分析仪、数采仪时钟设置，检查是否与实际一致。
2、现场查阅分析仪和数采仪历史数据，比较同一时间数据是否一致。
左图为工控机时钟设置，右图为分析仪时钟设置，二者不一致。
作者：卢诰宇 朱风松 刘国才