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針對市國控重點污染源自動監控工作實施現狀,各縣(市、區)環保局需按照《環保部關于印發<年國家重點監控企業名單>的通知》(環辦[]36號)中所涉及的國控企業(名單見附件1)的以下資料情況務必于6月20日之前報送市環境監察支隊監控中心:
1、建設項目的環評文件及環評批復;
2、建設項目竣工環境保護驗收材料;
3、國控重點污染源自動監控設備已與市局環境信息中心監控平網企業名單,其中涉水企業名單、涉氣企業名單,未聯網企業數量并說明未聯網原因。
二、排污口規范化整治
規范的排污口是環保部門加強對排污單位的監管和監測取樣的基礎,是環境保護設施竣工驗收的必要條件,是排污單位接受公眾監督的窗口。為加強排污口的規范化整治,各縣(市、區)環保局要按照原國家環??偩帧杜盼劭谝幏痘渭夹g要求(試行)》([]470號)、《關于開展排放口規范化整治工作的通知》(環發[]24號)的文件要求對本轄區內的國省控企業的所有排放口于年7月30日前完成規范化整治,并對污染物排放口設置符合《環境保護圖形標志》(GB15562.2-)要求的環保圖形標志。對符合規范的排放口由各縣(市、區)環保部門組織驗收,將驗收意見報送市環境監察支隊監控中心。
三、重點污染源企業監控系統建設和驗收
1、國控重點污染源企業在建設污染源自動監控系統前,應編制《污染源自動監控系統建設方案》(包括企業基本情況,主要污染因子及工藝流程圖,選用的在線監測設備及流量計的臺(套)數、生產廠家、設備名稱、型號、技術參數、監測方法,現場設備安裝的平面設計圖,監測站房的建設,排污口規范化整治驗收材料,具有國家規定的相關資質證書復印件),報送市環保局監察支隊,經審核同意后方可開工建設。未經審核,一律不得擅自開工建設。
2、重點污染源企業污染源自動監控系統現場端安裝完成運行后,申請市環境監測站進行比對監測,合格后與市環保局信息中心監控平網試運行。在線數據正常、穩定傳輸后,向市環保局申請驗收。市環保局將組織相關部門依照污染源自動監控系統主要工作流程(工作流程見附件2)和程序進行驗收(驗收材料見附件3)。
四、自動監控系統的日常監督管理
1、加強運行管理和監督考核。各縣(市、區)環保局要高度重視污染源自動監控設備的安裝和運行管理工作,明確專人負責,完善污染源監控系統的各項制度。
2、日常監管由屬地的環保部門負責。自動監控設備使用單位發現監控設施出現故障或數據上傳異常時,應及時向屬地環保部門報告,并由屬地環保部門上報市監控中心,同時應立即啟動人工檢測(每天不少于4次)并在48小時內與設備廠家聯系修復。
2012年4月份我們認真落實污染源在線監控機房管理制度,切實履行職責,堅持每日巡檢,污染源自動監控平臺整體運行良好。市級污染源監控機房設備運行正常。中心機房正常運行率和聯網率均為100%。
二、自動監控現場端運行情況
1、廢氣國控重點監控單位現場端運維情況
我市廢氣國控污染源單位7家,共安裝在線監控設施27臺(套),4月份除海螺水泥有限責任公司1期生產線、華能發電公司4號機組因儀器故障檢修,海螺水泥有限公司2期生產線、中水集團崇信發電公司1號機組停產外,其余各單位污染源監控設施均運行正常,監控設施運行率、數據傳輸率分別達到92%和96.2%。
2、廢水國控重點監控單位現場端運維情況
我市廢水國控污染源單位共9家,除崇信縣百貫溝煤業有限公司礦井改擴建項目及配套環保設施正在建設、華亭煤業集團大柳煤礦有限公司污染源在線監測系統正在安裝調試外,其余污染源監控設施均運行正常,監控設施運行率、數據傳輸率分別達到100%和94.5%
3、城市污水處理廠監控設施運行情況
隨著社會經濟的發展,環境管理越來越顯得重要,現代化的環境監管手段和環境檢測信息是環境管理的重要基礎,而“污染源自動監控系統就是結合了環境檢測、遠程監控以及污染報警處理等的一個綜合管理系統。它采用GSM全球移動通訊技術、GPRS無線上網、GIS地理信息系統和計算機網絡通信與數據處理技術,在現有GSM網的基礎上開發出一套環境監控指揮系統和遠程監控通訊管理系統。
污染源的處理現場監測儀表的數據(COD、流量、二氧化硫、溫度壓力等)由智能數據采集器采集處理,并通過GPRS模塊以無線上網的方式,發回所轄環保局監控中心的接收服務器,環保局監控中心軟件把接收到的數據,根據通信協議解析后,存儲于中心數據庫服務器,以實現監控中心對數據的同步監控、記錄、處理等,并可根據對數據報警量的設置,實現對多路信號的自動監視,減少對人員的依賴,可做到無人值守。
監控中心可以通過系統軟件發出控制信號給各個污染源現場的智能數據采集器,智能數據采集器將接收到的控制信號分別進行識別處理后,就可以將監控室的控制信號送到所設定的控制儀表和設備,從而完成各控制動作和儀表的運行狀態等。
污染源自動自動監控系統從底層逐漸向上可分為污染源前端監測站點、傳輸網絡、和環保局監控中心三個層次。環保局監控中心通過傳輸網絡與現場監測站交換數據。
1.2 環保監控系統功能
1.2.1 實時監控
系統可以做到全天候24小時處于實時在線監控狀態,污染源現場的數據每2min實時傳送到所轄環保局監控中心,監控中心可以同時瀏覽多個污染源的實時自動監控數據,通過數字和曲線的方式看到多站點對單個指標,多站點對多指標。
歷史數據由數采儀每天定時主動上報, 一般設置為每10分鐘、每小時、每天上報一次,歷史數據包括10分鐘、小時、日數據。
1.2.2 數據存儲功能
采用雙備份技術,前端的智能數據采集器具有長達三個月數據存儲能力,后端監控中心將歷史數據保存在服務器數據庫中,這樣如果局端因為停電、放假等原因沒能及時上傳的數據,可以重新傳上來,保證數據不會丟失,增強了數據的安全性。
1.2.3 報警功能
環保報警系統用于對企業排污、污染治理設備及監測、監控設備進行實時監控,當發生排污超標、治理設施停運等非正常事件時,智能數據采集器自動別識事件類型,實時向監控中心發送報警信息,使環境監理部門能夠以最快的速度及時對企業的違規行為進行糾正、制止。
1)報警事件
超標事件
流量異常事件
設備運行故障事件
掉電事件和其他報警事件
2)報警方式
A) 報警監視:利用內部局域網監視所有報警信息,并顯示報警單位名稱、報警事件、超標排放指標值等;報警數據以紅色超亮顯示。
B) 短信報警:系統可以將報警信息以短信的方式發送到相關管理人員的手機中。
1.2.4 數據報表和查詢
本系統具有強大的信息處理功能,系統將得到的實時數據保存到數據庫服務器,然后對數據進行各種處理。
1)分析統計打印報表。系統對得到的數據進行分析處理,得到各種監控指標,包括PH值、COD/TOC值、流量和設備運行狀態等的日報、月報、季報和年報,這些報表可以取代手工報表,成為執法的參考和依據。
2)分析形成各種圖表。系統對數據進行分析處理,得到各種圖-表,圖表的類型包括柱形圖、折線圖、餅圖、點圖等,圖表可以形象直觀地反映整體和未來的趨勢。
3)強大的信息查詢功能。系統提供查詢、打印各種信息的功能。查詢的內容包括設備的安裝和工作情況,各被監視廠家的基本情況,各種排放數據指標情況,超標報警情況等。
1.2.5 信息的網絡共享
系統采用B/S的方式,便于實現系統控制和信息共享,既可以在環保局內部局域之間方便實現信息共享,也可以通過環保專網在較大范圍內實現共享。
1.2.6 權限管理
在進入本系統前必須輸入用戶名和密碼,登陸后根據用戶名的使用權限,程序生成相應的操作頁面,對于權限低的用戶將關閉一些功能,防止惡意的訪問或誤操作。為了定制更靈活的操作,我們允許系統管理員可以自定義登陸用戶的操作權限,大大方便了系統的管理,提高了系統的可靠性和安全性。
1.2.7 反控功能
自動監控軟件平臺系統通過通信網絡,遠程控制污染源現場端的數采儀,執行設備相關的操作如校時等;遠程配置及管理設備屬性,主要包括設備參數、通訊參數等設置;自動監控軟件平臺系統自動補采因通信線路或監控平臺發生故障時的所有未上傳的歷史數據,也可以采用手工的方式進行補采。
1.2.8 故障自診
故障自診技術需要各個環節的密切配合,實現百分之百的故障準確診斷是不可能的,但是提供一些輔助的故障決策和故障信息、設計必要的故障自排除功能對用戶來說卻是非常必要的。根據我們的經驗,在本系統中設計了一些有意義的診斷和排查技術:
a) 防止數據在傳輸過程中引起的干擾錯誤,進行軟件校驗算法,確保數據的準確錄入。
b) 由于設備故障的原因導致數據不正常,系統無法正常運行時,診斷出故障的儀器,有針對性的排除。
1.3 綜合業務查詢系統
在各種子系統都接入以后,在此基礎之上,就可以構筑一個環保監控綜合業務系統。整個綜合業務系統,對所有接入系統的環保監控數據做統一統計、分析和處理,可以生成各類查詢和報表,對全市環境污染情況進行綜合評價,并給出環境監控和治理的重點,為環保的決策提供有力的依據。
二、貴州省自動監控系統建設應用體驗
在貴州省環保廳的統一部署和支持下,我省自動監控系統建設項目從2008年3月開始實施,至2009年9月全面完成建設內容。截止2011年12月,我省已建成驗收或按要求即將建成驗收的國控企業廢氣自動監控設備234套(燃煤電廠132套、其他國控廢氣102套),國控廢水自動監控設備538套(污水處理廠408套、其他國控廢水130套),其他省控企業自動監控設備共計70套。我省自動監控系統在建設及應用中有以下幾點體驗:
1.明確各職能部門的職責
環境監察機構
(一)下達污染源自動監控設施建設計劃。
(二)負責轄區內排污企業自動監控設施的現場監管。
(三)組織轄區內排污企業自動監控設施驗收。
(四)根據自動監控反映的企業排污信息開展環境執法工作,對排污企業不按規定建立或擅自拆除、閑置、關閉及不正常使用自動監控設施的違法行為予以查處。
環境監測機構
負責轄區內自動監控設備監測比對、自動監控數據有效性確認、數據分析整理及上報。
環境監控中心
(一)負責污染源監控中心數據平臺運行日常管理維護,定期提供污染源自動監控系統運行報告。
(二)負責轄區內自動監控系統第三方運營評估。
(三)提供污染源監控數據查閱端口。
(四)負責對在線監控系統現場端數據采集傳輸儀至監控中心數據平臺的監管,監督網絡通訊商保證數據傳輸系統網絡暢通。
(五)組織開發、升級污染源監控中心管理平臺軟件。
2.嚴格把關,建設自動監控系統必須符合下列要求
(一)自動監控設備中的相關儀器應當選用經國家環境保護部指定的環境監測儀器檢測機構適用性檢測合格的產品;
(二)數據采集和傳輸符合國家有關污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸和接口標準的技術規范;
(三)自動監控設備應安裝在符合環境保護規范要求的排污口;
(四)按照國家有關環境監測技術規范,環境監測儀器的比對監測應當合格;
(五)自動監控設備與監控中心能夠穩定聯網;
(六)建立自動監控系統運行、使用、管理制度。
3.進一步完善了數據監控平臺
積極適應新形勢下的環境保護工作需求,以環保部下發的“三個核心軟件”(基礎數據庫系統、污染源自動監控系統和國控重點企業公眾監督和現場執法管理系統)為主框架,集成地理信息系統、12369公眾執法監督系統等子系統。1、將貴州省1:5萬全要素電子地圖嵌入地理信息平臺,實現地理信息查詢,數據調用;2、接入市(州、地)部分企業的視頻監控影像,實現了視頻動態監控,云臺控制方位和焦聚調整;3、進行兩湖一庫(紅楓湖、百花湖、阿哈水庫)重點保護區及轄區重點企業三維精細建模。形象展示山川、河流、湖泊、道路、樹木、草地等可視環境,在兩湖保護區內選擇9個國控重點污染源企業進行三維精細建模,按照現場實際情況,實現企業的建筑物、場地、道路等仿真,尤其對凈化設施、排污口進行了高精度仿真,實現了三維縮放、飛行漫游、企業定位、數據查詢等信息化綜合使用功能。
中圖分類號:X84 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(b)-0139-01
經過國家環保局的調查,自從2005年年底松花江出現了污染事件之后。發現中國140多起水污染的事件。根據有關報道,在中國大約有4億的人口呼吸不到新鮮的空氣,在全球20個污染最嚴重的城市中,中國首要占據16個,如何在經濟增長的同將環境的污染問題得到很好的控制已經成為中國最關注的話題之一。而污染源自動監控以自動分析為核心,以移動通訊的方式作為傳輸媒介,運用現代技術組成一個綜合性的在線自動檢測與預警系統。該系統是利用了現代化的監控技術、自動控制技術以及信息網絡技術對排污企業對全程實施監督可控制,做到及時預防和處理污染事件的發生。
1 自動控制的系統狀態
為了幫助國家一級地方環保部門工作的開展,必須提高有關污染源自動監控系統的建設工作的環境管理水平,才能做到掌握污染物的排放量,以及污染物總量的控制。國家的環境保護法制定的《主要污染總量減排監測辦法》,在第四條中指出“以自動監測設備的污染源的數據作為化學的需氧量和二氧化硫排放量的重要依據”同時在第六條規定中指出“2008年年底必須完成國控重點污染源監測設備的安裝”因此,污染源自動監控的建設工作早已經成為我國環保工作的重中之重。
政府和企業在近幾年內投入了大量的物理和人力,同時不斷的對軟、硬件設施進行完善,努力提高自動監控的管理水平,擴發監控范圍,確保監控質量。
2 系統的主要功能
(1)污染源的信息模塊 污染源的信息模塊式為了實現企業和環保部門對污染信息進行管理的目的。(2)數據采集的模塊通過光纖的方式對污染源企業進行歷史數據的采集和進行實施監測。進而通過監測得到的標準來判定污染是否超標。(3)污染源數據分析的模塊污染數據分析的模塊式根據企業的時間段來獲取該企業在指定時間段內的各種污染數據,以每天作為基本單位,對用戶選定的時間顯示數據。并對數據進行分析。(4)設備狀態的查詢模塊設備的查詢模塊式根據用戶選擇時間段來獲取該企業在這段時間里的設備狀態相關信息,直接顯示選定設備的狀態。(5)GIS基本的操作模塊GIS基本的操作系統主要是為了將信息系統以及空間因素的相關信息轉化成電子地圖,以電子地圖的全新方式表現出來,也就是把圖像以及圖形作為信息和地理位置的信息以及文本的信息合為一體,采用實現實時,可視化、以及直觀的環境質量的方式進行分析和監控,為以后使用現代化等信息系統打下基礎。(6)數據匯總模塊數據匯總的模塊主要是根據特定時間,比如至少一個月或者幾個月、半年的時間段,來實行對該區的規定時間內的所有污染源進行匯總,進而將匯總得到的數據存進數據庫里,方便于進行采集和調查。(7)系統管理程序的模塊設置系統管理程序的模塊主要是為了保障整個系統方便操作和運行的正常。但在運行此系統前,要先對此模塊的設置進行操作。
3 存在的問題
3.1 建設經費投入的問題
環保部門的執法工具和管理制度都是依據污染自動監控系統而來的,而環保部門才是真正的用戶,因為建設污染自動監控設備是得不到經濟效益的一種行為,因此,導致在對環保排污的推廣過程中出現企業不愿意出資金建設污染源自動監控系統。從而直接影響了環保事業的推廣工作,導致進度難的問題。
3.2 監測數據的質量問題
準確性、精密性、完整性、代表性和可比性是整個國家監控數據實行必須具備的條件,雖然在此方面逐漸引起重視,也制定了不少的技術標準和管理規范。但是,從實際操作等方面來看,仍然存在著許多的問題。
(1)由于管理制度上的不嚴謹導致了污染源自動監控系統沒有相對專業的管理人員:因為管理人員對工作沒有積極向上的心態,導致沒有責任心,缺乏了對相關技術操作和知識的了解,對整個系統的操作流程和保養以及維護工作完全不熟悉,導致不能完成日常生活中的監測任務,以及對基本故障及時處理的辦法。(2)在我國現在污染監控系統有限的情況下受到影響,導致系統部完善、經常發生數據的遺失以及不穩定的情況出現。
4 應對的措施
(1)必須提高對在線污染源在系統當中重要性的認識按照《主要污染物總量減排監測辦法》第四條規定,企業污染減排的首要依據就是自動監測數據,所以,自動監測數據是成為控制污染物排放總量的一個重要手段。作為日常工作內容之一的自動監測系統,必須做到提高企業對污染源自動監控系統重要性的認識。為了保證系統可以得到正常的運行,必須加強企業對污染源自動監控系統的管理運行以及監督,讓污染自動監控系統成為環保系統的重要組成部分。
(2)制定統一的,廣泛的數據采集協議 目前我國使用的是HJ/T75—2007((固定污染源煙氣排放連續監測技術規范(試行)》和HJ/T356—2007《水污染源在線監測系統數據有效性判別技術規范(試行)》都為試行的版本,在結束試行期后,為了對遺失的數據進行照相同原則的處理,將廢水以及被污染源統一到同一個監控的平臺上。必須完善我們的污染源自動監控管理系統,建立一套健全的數據采集協議。
5 結語
因為污染源自動監控管理系統是目前最有效的污染源管理系統,為了不斷的提高運行的效率,所以認真的進行分析,同時及時的解決早推廣中遇到的問題,讓企業建議其長期穩定的相互約束的機制。為環境做好“節能減排”的基礎工作,提供真實有效的數據以及專業的技術管理知識來支持管理依據。
參考文獻
[1] 陳立定,李憨樂.XML在污染源在線監控系統中的應用[J].工業儀表與自動化裝置,2011(6):19-22.
[2] 李寧寧.污染源自動在線監控系統監測與手動監測的比對[J].科技信息,2012(5):540,543.
中圖分類號:TU8 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)05-215-01
傳統的環境監管手段已難以滿足新形勢發展的需要,開展污染源自動監控具有自動、實時、在線等特性,是實施環境監管的新方向。通過鼓勵和推廣污染源自動監控設施社會化運行,將轄區內所有污染源自動監控設施全部委托第三方社會化專業運營單位管理,有效解決了人源不足和管理成本居高不下的問題。
一、構建高效管理團隊
1、強化組織領導
專門成立了市北區污染源自動監控管理工作領導小組,由局長任組長,監察大隊大隊長任副組長,各部門根據各自工作職責做好計劃制定、有效性材料的審核、現場執法、比對監測等相關工作。
2、強化隊伍建設
邀請專家對相關工作人員進行培訓,重點講解手工監測與自動監控設施監測比對的相關技術要點、自動監控設施各參數的設置以及去除具有造假功能的隱患。
二、構建規范制度
1、管理制度化
按照規范,科學設定管理制度、工作流程,初步確立了污染源自動監控管理“日巡檢、周匯總、月通報”工作模式。
2、現場檢查規范化
制定污染源自動監控設施例行檢查表和監督考核表,使現場檢查項目齊全,行為規范。對自動監控設施顯示的超標數據、對人工監測超標數據、對弄虛作假和人為破壞自動監控設施等違法行為取證規范[1]。
3、數據審核嚴格化
切實規范污染源自動監控數據的有效性審核工作,重點抓好現場檢查和比對監測工作,確保自動監控數據準確可信、真實有效。
三、構建數據應用體系
1、繼續將污染源自動監控數據用于排污收費,使排污收費更加客觀、公正。
2、將污染源自動監控數據直接用于行政處罰和獎勵[2]。改變了以往以監督性監測報告為主要依據的執法模式,大大提高了環境執法的工作效率。
四、存在問題與不足
1、法律法規體系不夠完善,操作性有待進一步增強
據初步統計,2007年以來環保部先后了5個部門規章、12個技術規范[3],但是在實際管理工作中,現有法律制度基本多為部門規章,法律效力層級較低,且禁多罰少,導致部分對違法行為不能給予有力度地制裁,同時環保部門又面臨行政訴訟的高風險;現有法律網存在監管“盲區”,如對第三方運營單位缺乏有效的制約,在實際管理過程中經常遭遇無法可依的尷尬局面;法律的實施細則亟待配套,對污染源自動監控數據如何用于環境執法、排污收費,如何認定不正常運行均沒有明確界定。
2、管理還沒有常態化,執行力有待提高
污染源自動監控管理涉及監測、監察等多個部門,工作專業性強,管理經驗還需積累、機制還需完善。首先,在基層環保部門管理職責不夠明確、協調管理不暢、責任人不固定。其次,管理規范缺乏統一標準,管理工作存在隨意性,特別是異常數據等情況的認定等方面尚未制定統一標準,污染源自動監控數據在環境執法、排污收費等方面的應用規范性亟待加強;最后,計量認證工作嚴重滯后,污染源在線監測系統基本上均未經過計量部門的周期性計量檢定,其監測數據的準確性與合法性始終產生異議。
3、能力建設力度不夠,監管水平有待提升
面對新形勢、新任務、新要求,要提升監管能力,需要進一步對基層環保人員數量、培訓機會、待遇等的傾斜力度。
五、對策和建議
1、要著力保障自動監控數據的合法性
推進法制建設,提高依法管理水平。進一步明確污染源自動監控數據的法律地位,明確排污企業和運營單位的法律責任,填補立法空白;同時,及時制定配套實施細則,細化應用的內容、標準和規范、確定行政處罰的種類、幅度和范圍,使管理措施規范化、制度化、法制化。
加快實施計量認證,確保數據的使用更加有說服力。積極與計量部門進行溝通合作,加快推進污染源自動監控設施的計量認證工作??梢愿鶕O測指標、管理需求、技術條件等因素,分期分階段實施,首先是由計量部門負責流量計的計量認證,其他COD、二氧化硫、氮氧化物等污染指標由環保部門以有效性審核的方式代替,然后再逐步以計量認證替代有效性審核。
2、要著力保障自動監控數據的準確性
加大對排污企業的監管力度。堅持服務與監管并重的原則,切實加大對排污企業的監管力度,全力確保設施正常運行。一方面要加大宣傳和指導力度,切實提升企業的責任意識和管理水平;另一方面要加大監督檢查力度,杜絕各種可能的作弊行為;同時要加大違法懲處力度,對不正常使用自動監控設施的違法單位,在依法予以查處的同時予以公開曝光,與企業環境信用等級評定、環保補助申請等掛鉤。
加大對運營單位的監管力度。嚴格實施運維考核,建立嚴格的市場準入機制和市場退出機制,對運營能力差、裝備落后、技術薄弱,不能保障運營質量的單位,逐步淘汰出運營市場,促進運營市場公平競爭、良性發展。
3、要著力加強自動監控管理隊伍建設
借鑒江蘇省、浙江省等地的先進管理經驗[4],在三級站成立污染源自動監控中心,建立一支專業化的管理隊伍,進一步強化管理力量;加強管理人員的業務培訓和工作交流,提高管理人員的整體素質;加強稽查考核,把污染源自動監控管理工作納入減排體系考核。
參考文獻
[1] 國家環境保護部.重點污染源自動監控數據弄虛作假典型違法案例 2015年.
關鍵詞: 火電廠;CEMS(煙氣排放連續監測系統);流量測量;矩陣式流量計
Key words: thermal power plant;CEMS (continuous emission monitoring system);flow measurement;matrix flowmeter
中圖分類號:TM621 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2017)05-0122-03
0 引言
我國火電廠數量眾多,污染物排放量巨大。目前,全國共1361家火電廠(包括自備電廠),共計4276臺機組?;痣姀S在全國均有分布,其中占比居于全國前八的省份共占 56.5%,詳見表1。根據“十二五”環境統計業務系統[1],2015年火電廠煙塵、二氧化硫以及氮氧化物的排放量分別是381.7萬噸、660.7萬噸和646.5萬噸,占當年廢氣污染物總排放量的比例依次為 22.5%、38.9%和 38.1%。
煙氣污染物排放量以濃度與流量的乘積計,煙氣濃度測量技術目前已十分成熟,而煙氣流量監測還存在一些問題[2]。《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》[3](HJ/T 75-2007)等對CEMS采樣斷面位置有明確的限制:對于流速的測定,要求盡可能避開彎頭、斷面等急劇變化的部位,并與這些部位的距離滿足“前四后二”的要求[4]。實際生產中,受制于場地、經濟性等因素,煙道普遍較短,且多變徑、彎頭,流速流量監測存在如下問題:煙氣高溫、高濕、高塵,內部流場紊亂,加之煙氣、強振動,含酸、含漿液,環境較為惡劣,傳統點測量及線測量式流量測量方法的效果較差[5]。
1 煙氣流量自動監控政策背景
煙氣流量自動監控數據的準確性直接關系到污染源自動監測數據的有效性,是國家污染源排放監管的重要依據。國務院辦公廳[6]《關于轉發環保部“十二五”主要污染物總量減排考核辦法的通知》([2013]4號)要求污染源自動監控數據傳輸有效率達到75%,對考核結果未通過的,實行“一票否決”。其中,數據傳輸有效率為數據傳輸率和數據有效率的乘積,要保證總體的數據有效性,就要重點解決煙氣流量自動監控數據這一傳統薄弱環節。
新形勢下,十三五環保費改稅啟動,以污染物自動監控排放量數據作為計稅依據,可提高執法效力,對CEMS流速測量的準確性提出了更高的監管和技術要求。由于火電廠煙氣流量一直以來主要以傳統點測量、線測量形式為主,監測數據準確性差、代表性弱等突出問題長期存在,而矩陣式流量計在實際應用中可有效解決以上問題,引起國家層面關注,環保部[7]《關于加強“十二五”主要污染物量減排監測體系建設運行情況考核工工作的通知》(環發[2013]98號)文件要求,對普遍存在的煙氣流速(流量)測量不準等問題應按技術規范要求調整采樣點位,不具備調整條件的,換裝矩陣式流速儀等新型設備。江蘇省作為全國火電機組最多的省份,也是全國范圍內較早試點安裝矩陣式流速儀的省份,試點開始以來,收效良好,目前CEMS煙氣流量測量規范性改進工作正有序推進,污染源自動監控數據有效性穩中有升。
2 煙氣流量自動監控技術介紹
2.1 火電廠煙氣流量自動監控技術要求
火電廠煙氣流量監測點位通常都設置在矩形煙道上。《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范》(HJ/T 75-2007)、《固定污染源排放煙氣連續監測系統技術要求及檢測方法》(HJ/T 76-2007)、《固定污染源排氣中顆粒物測定與其態污染物采樣方法》[8](GB/T 16157-1996)對煙氣流速流量測量采樣點位和數目做出了明確規定。
為保證采樣位置斷面流場均勻、穩定,規范要求,采樣位置應優先選擇在垂直管段,應避開煙道彎頭和斷面急劇變化的部位,采樣位置應設置在距彎頭、閥門、變徑管下游方向不小于4倍直徑(或當量直徑)和距上述部件上游方向不小于2倍直徑(或當量直徑)處,此即采樣位置選擇的“前四后二”原則,如圖1所示。
為保證采樣點處測得的煙氣流速具備代表性、準確性,規范要求將煙道截面分成適當數量的等面積小塊,各塊中心即為測點取樣位置,如圖2所示。
此外,煙道內的煙氣高溫、高濕、高塵,強振動,含酸、含漿液,環境較為惡劣,監測設備的防磨、防堵、防腐蝕性能必須滿足長期穩定運行的要求。
2.2 現有流量自動監控技術現狀
流速測量儀器很多,但適用于燃煤電廠煙道高溫、高濕、含塵等惡劣環境的測量儀器并不多,主要有[9]皮托管流量計、巴類流量計、熱平衡流量計、超聲波流量計及矩陣式流量計等。表2給出了這幾種類型的流量計的技術特點對比。
3 矩陣式流量測量應用
3.1 矩陣式流量測量原理
矩陣式流量計基于壓差法流速(量)測量原理[10]。測量裝置安裝在煙道內,當煙道內內有煙氣流動時,迎風面受氣流沖擊。在此處氣流的動能轉換成壓力,因而迎面管內壓力較高,其壓力稱為“全壓”;背風側由于不受氣流沖壓,管內的壓力為風管內的靜壓力,其壓力稱為“靜壓”。全壓和靜壓之差稱為差壓,其大小與管內風速(量)有關,風速(量)越大,差壓越大;風速(量)小,差壓也小。因此,只有測量出差壓的大小,再找出差壓與風速(量)的對應關系,才能正確地測出管內風速(量)。
矩陣式流量計布點原理及結構示意圖如圖3所示。
實際煙道型式多樣,且多尺寸巨大,測點前后直管段長度無法滿足“前四后二”的采樣要求,煙道內流場分布不均勻,單點流速無法準確代表整個煙道截面的平均流速,為準確測量煙氣風量,在大風道截面上采用等截面多點測量流速[12,13],將許多個測點等截面有機地組裝在一起,正壓側與正壓側相連,負壓側與負壓側相連,正、負壓側各引出一根總的引壓管,分別與差壓變送器的正、負端相連,測得截面的平均速度,然后計算出風量。
實際工程應用中,流量測點的布點原則嚴格遵循GB/T 16157-1996布點要求,并結合具體鍋爐及煙道型式、生產工況,通過模擬計算予以調整、優化。
3.2 應用實例分析
2015年,由于原有的點式流速儀存在煙氣流量與鍋爐入口風量差額較大、與機組負荷相比趨勢性差的現象,南京某電廠對其300MW機組脫硫凈煙氣煙道流量監測系統進行了升級改造,安裝了矩陣式流量計,圖4,圖5分別為改造前后機組負荷與煙氣流量的月度小時數據監控曲線(相關數據來源于江蘇省電力企業鍋爐煙氣在線監控系統)。
由圖4可知,2015年3月,機組負荷基本在210MW與300MW范圍內、250MW上下浮動,但是相對于負荷的變化,煙氣流量無明顯變化,變化趨勢未能與負荷的變化趨勢保持跟隨性、一致性。此外,在月初、月中,出現兩次負荷下降但煙氣流量不降反升的“反趨勢”現象,嚴重背離實際生產工況。
2016年3月,機組負荷大體上較為平穩,基本在250MW與270MW范圍內浮動,但也經歷過兩次負荷拉升至290MW左右又迅速回落至正常水平的過程。由圖5可見,當負荷較為穩定時,煙氣流量跟隨負荷變化趨勢,也較為平穩的在一定范圍內波動;當負荷發生較大拉升、回落時,流量靈敏跟隨隨著負荷變化的趨勢而變化,較為真實的反映了機組運行及煙氣流量的實際情況。
表3給出了該機組在改造前后機組負荷與鍋爐送風量、煙氣排放量的月度統計數據。由表3可見,兩個月機組總負荷大體一致,生產工況較為接近,具備可比性。由于脫硫、脫硝等工藝環節有少量新風送入,凈煙氣煙道煙氣量總體上要大于鍋爐送風量,但在流量測量改造之前,凈煙氣監測月總排放量及MW負荷均排放量均大幅低于鍋爐送風水平,出現了“倒掛”現象;該問題在改造之后得到解決,監測數據顯示,凈煙氣監測月總排放量及MW負荷均排放量均接近于鍋爐送風水平,但在其基準水平上略有增加,真實反映了實際工況。
結合以上分析可知,傳統點測量式流量監測方法存在趨勢性差、總量不準確等突出問題,而矩陣式面測量方法有效解決了這些問題,流量監測結果真實、準確、趨勢性強,作為排污計量的依據,真實、客觀、相對準確。
4 結論與展望
結合國家節能減排政策與污染源自動監控的實際工作,對火電廠污染源自動監控工作中流量測量問題的技術、政策背景做了系統介紹,闡述了矩陣式流量計的工作原理,并結合流量監測改造項目的應用實例,對其技術特點、優勢及應用效果進行了分析、論證。通過實例對比發現,矩陣式面測量流量監測方法較傳統測量方法有明顯優勢,流量監測結果相對準確、代表性好、趨勢性強。
建議將矩陣式面測量流量監測方法寫入相關國家標準,并規范相關技術產品的認證和準入,促使該項技術的良性推廣和應用,完善現有污染源自動監控煙氣流量測量技術,以提高CEMS自動監控數據的準確性和可用度。
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[9]左家翰.火力發電廠煙氣質量流量實時檢測方法研究[D].導師:段泉圣.華北電力大學,2015.
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改革開放之后,隨著經濟的迅速成長,環境污染問題也日益緊張和突出。二十世紀九十年代至今,我國經濟迅速成長時期,也是企業違法排污最瘋狂的時期。作為經濟成長主體的企業一味追求經濟利潤,對于其產生的污染缺乏熟悉,且在環保方面的投入和重視也是不足的。污染物超過標準排放,甚或違法地偷排偷放的現象非常緊張[1]。長期以來,我國的環保部門處于相對弱勢地位:人手缺乏和財力匱乏,使其在面對爆炸式增長的環境污染時,監測能力捉襟見肘。隨著網絡和監測技術的進步,利用電子手段輔助日常人工抽測,以彌補這一缺陷,是環保管理部門的必然選擇。經過近十年的發展和國家對節能環保工作的支持,污染源自動監控工作已由最初僅能調取污染治理設施的開關情況,發展到實現COD、NH3-N、SO2、NOx等主要污染因子現場自動監測分析、無線傳輸、遠程控制和實時報警。
桂林市國控重點污染源企業數量逐年增加(如圖1),自2008年起國控重點污染源在線監控系統初建至今,該系統已基本完成建設。本文對桂林市國控重點污染源在線監控工作進行綜合分析,探討如何更大限度發揮在線監測數據在環境監控和企業管理中的應用。
圖1 2008-2011年桂林市國控重點污染源企業數
1 污染源在線自動監控系統特點
污染源在線自動監控系統由監控中心系統及企業現場端自動監控系統組成。以水污染源自動監控系統為例,企業現場端自動監控系統由監控因子的樣品采集、分析儀和數據采集儀組成。自動監控分析儀通過自動水泵將排放口廢水采集到分析儀,經過儀器分析得出分析結果,再經數據采集儀將分析結果傳至監控中心服務器。該系統集在線儀器和污處設施的數據采集、傳輸、存儲、展示、統計及管理應用的綜合業務平臺,可提高環境監管工作的信息化水平,提高對污染物超標排放的快速反應能力[2]。監控系統能有效地獲取污染物的濃度、總量、環保設施運行效率等動態業務數據,為環境管理提供基礎數據,為SO2和COD總量減排提供技術支撐。
2 在線監控數據有效性審核
根據《國家重點監控企業污染源自動監測數據有效性審核辦法》(環發[2009]88號)要求,通過審核的在線監測數據可作為執法依據。企業污染源自動監測數據有效性審核是指環保部門對企業污染源自動監測設備定期進行監督考核,確定其自動監測設備正常運行。
企業污染源自動監測設備在正常運行狀態下所提供的數據,即為通過有效性審核的污染源自動監測數據[3]。數據有效性審核后獲得的是準確、科學的污染源在線監控數據,為行政執法提供科學的執法依據。
3 在線數據的應用
3.1污染物排放超標報警中的應用
在線監控數據量龐大,而在線監控平臺可以通過設置相應監測因子的超標數值,人工選擇需要查詢的數據時間段,生成超標曲線圖(如圖2)。從圖中可以直觀看到所選時間段內的企業污染物排放是否超標;若發現有超標數據,還可以通過“顯示監測值”按鈕具體顯示出超標數值。大大減少了發現超標數據的時間,提高了工作效率。
圖2在線監控超標曲線圖[4]
“超標事件流轉”系統(如圖3),能將企業超標事件記錄查詢出來,通過平臺彈出、手機短信告知等手段將超標事件在第一時間流轉到監察部門。以便監察部門能迅速到現場調查取證,核實“超標情況”,再將情況反饋到監控平臺上。在監控平臺上記錄監控日志,事件“發起時間”,“發起人”,“流轉過程”,“情況反饋”等信息以供管理查詢之用。這樣既保證了“事件”能快速轉到相關環保部門的人員手中,降低污染物超標排放給環境造成進一步的污染,又可以提高環境監察的“及時性”,為環境保護工作提供快捷科學的監察手段,提升了環境應急監測的能力.
圖3廣西重點污染源在線監控信息系統“超標事件流轉”功能示意圖[5]
3.2污染物減排計算
對于污染物減排計算需要收集大量的基礎數據來進行統計,工程繁瑣,投入人力大。若采用自動監控平臺進行數據統計則只需登陸平臺,用在線監測得到的數據,通過編輯公式嵌入在線監控平臺中即可由電腦進行統計。如:選擇“在綜合報表”,按照需要設定“選定時間、數據類型和參數”即可自動計算出需要減排企業的進出水口的污染物排放量(如圖4)。這樣可以大大節省時間和人力,更高效率的為減排工作的計算提供科學的結果。
圖4 廣西重點污染源在線監控信息系統“企業排放量統計”功能示意圖[5]
3.3企業生產指導
在線數據除了應用于環保領域,工業企業也可以利用在線數據來指導自己的生產。
3.3.1電廠每日濕法脫硫添加石灰石用量調節
將30萬千瓦以上的電廠每日將所用煤耗量、脫硫試劑使用量、生產市場、負荷等基礎數值輸入平臺,通過平臺計算得出“填報值”與“驗證值”的“相對誤差”(圖5)。由圖中可見,“實際凈煙氣二氧化硫”濃度遠遠大于“合理凈煙氣二氧化硫”濃度,可以推斷脫硫劑用量少了,企業可以參考“相對誤差”,調整第二天脫硫試劑的使用量與耗煤量的相應關系,找到企業排污與環境保護的“黃金結合點”,這樣既做到達標排放,又能節約投料成本。
圖5 電廠石灰石濕法脫硫比對[5]
3.3.2污水處理廠化學試劑用量調節
污水處理廠進、出口在線監控系統除了用于環保日常監管以外,還可以將在線監控平臺運用到生產管理上。如利用污水處理廠進、出口在線監控系統數據來調節化學試劑的用量,合理投料;在線數據能直觀反映投料后污染物降解等指標的變化情況,減少人工摸索過程,節約運行成本,降低了投料后二次污染,保證污水達標排放。
3.3.3水泥廠旋窯二氧化硫監控
水泥廠在旋窯窯頭安裝二氧化硫監控探頭,若測出含有二氧化硫,可懷疑窯內有漏氣現象,企業就能及時進行排查、檢修。若沒有在線數據支持,沒能及時檢修,會影響水泥生產質量,就會造成大量SO2氣體持續外泄,對周圍的環境造成極壞的影響。
4 在線監控反控
4.1在線監控反控功能
在線數據的有效性除了日常監管,比對等質控手段外,增加了對在線系統本身的反控功能,能進行遠程監控,隨時隨地監管,進一步完善了環保管理部門對企業端在線監控系統的日常監管方法和監管能力,提高了環境保護效率,節省了人力。以力合公司開發的反控系統為例,反控系統包括 “數據查詢”、“日志查詢”、“通訊設置”、“曲線管理”、“系統維護”等功能(如圖6)。通過設定好的通訊協議,實時監控企業端在線監控儀器的運行狀態。若發現數據異常,可通過數據查詢功能查詢歷史數據,對照“故障標識”及時進行處理。如發現有測量曲線之外的數據出現,可以通過“曲線管理”功能對其 圖6力合科技股份有限公司的反控系統[6]
進行遠程標定。同時“標定曲線”功能也可以用于日常監管。例如企業在線數據一定時間內無變化或者變化極小,可遠程標定曲線后,再進行廢水測量,檢查標準曲線是否有效、在線數據是否正常,以確保在線數據的有效。在線監控反控功能為在線監控提供科學、先進手段,有效運用可起到對聯網企業的有效監管。
4.2反控軟件不統一
目前每個地區存在不同在線監測儀器供應商,各供應商的反控軟件和平臺不統一,反控功能各不相同。建議在今后監控平臺功能開發上將反控功能納入統一的監控平臺中,以提高監控平臺綜合能力,同時也便于強監控管理部門在線反控功能的應用。
5 結語
1、污染源自動監控系統提供了連續的監測數據,更能準確地反映企業的排污情況,從這些數據中發現問題,有效地利用數據進行預警,是自動監控應用的基礎。要保證自動監控數據的準確性,除平時操作中的標樣核查、比對、校準等質控手段外,還需要采取相應的反控手段進行隨機監控,以便檢查作假的事件的發生。
2、當前污染源自動監控的工作重心已由系統的建設、在線數據的有效性審核轉向自動監控的應用。著力拓寬自動監控的應用范圍,將在線數據與手工監測數據在一定時間內進行統計、比對,提取有用的數據信息提供給環保管理部門,使其對排放超標污染物企業能及時處置,提高環境管理減排能力,減少環境污染;同時將在線數據用于企業管理,找到企業排污與環境保護的“黃金結合點”,做到經濟發展與環境保護“雙贏”。
3、目前的反控手段大多仍處于“各自為戰”的情況,將這些分散的資源集合起來,發揮更大的作用,需要國家或自治區出臺相關的規章、政策以及取得各供應商企業的積極配合方可實現。但可以預見污染源自動監控系統的反控功能將圍繞環保領域的特定需求進行不斷完善,開發出符合我國發展需求的系統已勢在必行。
4、我國環保工作發展的十幾年間,各級環保檢測人員積累了豐富的環境監測經驗和技術,如何將這些經驗和技術融入在線監控系統,使管理和操作人員能獲得豐富資料和信息,更深入了解廢水或廢氣排放的動態規律,為有中國特色的經濟發展與環境保護,提供有力的技術支撐。
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1污染源在線自動監測監控運行中存在的問題
1.1相關法律法規不完善的問題
《污染源在線自動監控管理辦法》中規定各級環保主管部門及其一些委托的監管機構要對污染源在線自動監控設施進行監督管理,對所管轄范圍內的污染源在線自動監控設施在運行過程中出現的問題、總體情況、是否存在違法現象等進行檢查并報告,還涉及到了大氣、水、噪聲等污染源的自動監控設施建設。但是該法規并沒有針對污染源在線自動監控設施的運行管理、產品設計標準等方面做出相關規定,不僅容易造成自動監控設施運行管理的混亂,也容易導致污染源在線自動監控設備故障的頻發。
1.2自動監控設備安裝操作不當的問題
對污染源在線自動監控設施安裝操作不當,會影響真實數據的傳輸。有些自動監控設施被安裝的位置不正確,與污染源相隔較遠,或者即使與污染源離得比較近,但安裝方向出現錯誤,這樣就無法看清污染源真實的排污情況。在連接設備線路時,如果操作不當,會產生短路、短路等問題,導致監控視頻中出現條紋、橫杠、色彩暗淡等現象。沒有對云臺進行緊固,容易出現畫面晃動。沒有及時對監控儀器內的標樣進行更換,會造成失效問題,從而傳輸的數據真實度無法保證。
1.3企業對自動監控設備的抵觸問題
在很多企業中,隨意排放污染物是常態,沒有污染監控及治理的觀念,很多領導層認為建設運行污染源在線自動監控設施是給企業戴上了枷鎖,會影響正常的生產秩序,因此在自動監控設施出現故障損壞時不會及時報修,不會組織人員對其進行日常的維護保養,甚至有些企業會人為的對自動監控設備關閉或破壞,污染源在線自動監控設施在這些企業中只是應對環保部門檢查的臨時工具,形同虛設。
1.4沒有強有力的監督檢查力度
環保部門對污染源在線自動監控設施的監督工作檢查力度不夠,特別在基層環保部門專門的污染源在線自動監控設施檢查人員不多,對自動監控設施方面的知識了解不足,檢查設備短缺且不夠先進,沒有一套完善的監督檢查程序,單靠主動、自覺難以保障污染源在線自動監控工作的正常有序開展。
1.5設施運行經費不充足
投建一套污染源在線自動監控設施需要大量的經費,往往在幾十萬元左右。投建、空調機房、安全措施、運行維護等方面均需要大量的資金投入,而企業本來就對自動監控設施存在抵觸情緒,所以經常會出現污染源在線自動監控設施在運行過程中經費不充足的問題,導致自動監控設施換購、更新、維護保養等的滯后。
2 加強污染源在線自動監測監控的措施
2.1建立健全相關法律法規
針對污染源在線自動監控設施的運營維護,需要建立健全法律法規,對相關的環保部門、監控機構的責任進行明確,對企業以及第三方運營商的行為進行規范,環保部門要對自動監控設施進行驗收之后才可允許其投入使用,其安裝、審核、聯網等都應符合規定,第三方運營商要有相關的資質證書。盡量減少在設立污染源在線自動監控設施之后出現故障而不及時報修或者被有些企業故意更改讓其傳輸虛假無效的自動監控數據等的現象,為相關部門打擊自動監控設施運行中出現的違法現象提供法律依據,保證污染源在線自動監控設施良好的運行與管理。
2.2建立健全系統的監控檢測安裝、運行、以及維護監管
環境在線監測監控管理與系統的實施和落實還要求城市的環境基本保障設施能夠全力配合環境檢測而監控系統的實施,包括對環境監測監控管理過程中的人力資源投入,從自動監測分析儀器的安裝到運行,還有環境治理設施運行的各相關詳細記錄的相關輔助設施都要配備全面。這些設備作為城市環境污染防治的主要組成部分,通過了監控系統的安裝和運行自動的與監控設備連接,自動重點污染源實施自動監控的計算機軟件和設備等,能夠全方位高領域的為城市總體的環境變化做好改善的前提工作。環境的測控監測管理和系統是為了建立全市統一的污染源在線自動監控處理系統。監督和處理污染源在線自動監控系統的運行,把城市的環境治理到位才會給城市的進一步建設和發展提出切實可行的依據方案,而且城市的現代化建設就是要把環境的治理放在首要位置,環境的優美對于城市居民來說就是最重要的生活基本要求。建立完善環境監測監控管理與系統,就是為了對環境的污染源進行全面的掌握。在實時自動的環境技術監測中,把有關環境監測和監控管理與系統中的各相關技術落實到位,充分保障城市的環境建設能夠有軟硬件技術設備的輔助,全面實現環境監測監控管理與的全面進步。
2.3要符合城市環境系統建設的總體要求
環境在線監測監控管理就是對環境污染進行在線監控,包括安裝、運行到后期的維護和監督。通過了建立環境在線的監測監控管理制度,促使環境在線運行監測監控建設,發揮解決污染源等問題都有直接的解決辦法。城市的環境建設就是為了進一步把城市環境建設的更加人性化生態化。所以環境在線監測監控管理和系統的運行就是要和城市的進一步發展建設相一致才能夠促使環境建設更加的科學。環境建設的在線監測監控管理與系統就是為了發現環境建設中的環境問題,是整合了已建在建環境工程的有效特點才進行的相關系統的聯合行動,因此才會符合城市環境系統建設的總體要求。而這一系統方法就是把科學的環境監測管理系統建立專項的數據庫,對于反映城市環境質量的監測狀況也起到推動作用,所以該系統應符合城市環境系統建設的總體趨勢。
2.4正確安裝操作,減少環境干擾
在污染源在線自動監控設施安裝操作之前,要對相關的工作人員進行技術培訓,并實行培訓考核制度,只有在考核中達到合格及以上水平的人員才能被允許對監控設施進行安裝操作,要注意盡量將自動監控設備設置在良好的環境中,減少腐蝕、灰塵、寒冷以及炎熱等因素對設備的危害。
2.5強化企業自動在線監測管理
要求企業制定在線監測管理制度,安排專人負責在線監測工作,如在污水處理廠,成立監控室,對自動在線監測實施24小時不間斷監控,監控室值班人員在發現異常數據時,及時通知有關人員查找原因,快速處理。同時環保局積極組織在線監測單位到監控管理水平相對較高、監測數據傳輸率比較高的單位現場學習,吸取其他單位好的做法,引進到本單位的實際工作中。
結束語
污染源在線自動監控系統是目前最有效的污染源管理系統,為了提高系統運行效率,應認真分析,及時解決出現的問題,為環境保護提供真實有效的數據,為污染源在線自動監控系統持續、穩定的運行提供科學的保障和支持。
參考文獻:
目前各級環保部門都在建設環境監控中心,環境監控中心的建設對加強環境監管具有非常大的促進作用。環境監督靠監測,環境執法靠監察,監控中心可以改變環境監督和執法的方式,提高環境監督和執法的科學性,克服環保監測和監察人員不足的困難。
在“十一五”期間,主要污染物總量減排是環保工作的首要任務,環保各項工作都要圍繞總量減排而進行。環境監控中心的建設就必須為總量減排發揮重要作用,特別是在污染源普遍安裝了自動監控設施后,如何發揮自動監測設備的作用,體現“管理減排”的作用,環境監控中心的職能確定和管理方式關乎全局。
為了發揮環境監控中心在總量減排中的作用,特別是如何使用污染源自動監測數據來計算污染物排放量,根據國家有關標準、規范和規定,現歸結如下。
污染源自動監測數據的法律地位
國家有關法規和規章為污染源自動監測數據的作用提供了依據。
國務院《排污費征收使用管理條例》(國務院令369號)第十條“排污者使用
國家規定強制檢定的污染物排放自動監控儀器對污染物排放進行監測的,其監測數據作為核定污染物排放種類、數量的依據”。
國務院(國發〔2007〕36號)批轉的節能減排統計、監測及考核辦法中的《主要污染物總量減排監測辦法》規定:掌握污染源排放污染物的種類、濃度和數量的監測工作可以采用污染源自動監測技術。
國家環??偩帧段廴驹醋詣颖O控管理辦法》(環??偩至?8號)第四條“自動監控系統經環境保護部門檢查合格并正常運行的,其數據作為環境保護部門進行排污申報核定、排污許可證發放、總量控制、環境統計、排污費征收和現場環境執法等環境監督管理的依據,并按照有關規定向社會公開”,進一步規定了污染源自動監測數據的使用范圍,即不僅可作總量核定的依據,也可作為現場執法等的依據。
污染源安裝的自動監測設備必須滿足根據國務院《排污費征收使用管理條例》中監控設備必須為“國家規定強制檢定”并“依法定期進行校驗”的要求。環保總局制定的《污染源自動監控管理辦法》中明確要求:“自動監控設備中的相關儀器應當選用經國家環境保護總局指定的環境監測儀器檢測機構適用性檢測合格的產品”。同時規定,環境監測部門要“對自動監控設備進行定期比對監測”。
污染源自動監測數據的有效性審核
審核與判別自動監測數據的有效性是一項綜合性的技術工作,涉及自動監測儀器的選用、系統的安裝、數據傳輸、日常維護、定期校核和相關數據的邏輯性判斷等。
污染源自動監測設備的建設由排污單位負責,地方財政可以適當補助,驗收由地方環保部門負責,日常運行委托有資質的單位運營。國家重點污染源自動監測設備必須與國家、省、市環境監控中心聯網。
對于污染源自動監測設備的選型、安裝、驗收到日常運行、數據傳輸等,國家環??偩忠呀⒘艘惶讎栏竦墓芾砗图夹g規范體系,可以充分保證自動監測系統的正常運行和監測數據的準確、可靠。
污染源安裝的自動監測設備必須是國家環??偩峙鷾实膬x器檢測部門通過環境監測適用性檢測合格的產品。自動監測設備環境監測適用性檢測的技術要求及檢測方法由《固定污染源煙氣排放連續監測系統技術要求及檢測方法(試行)》(HJ/T76—2007)、《環境保護產品認定技術要求化學需氧量(CODcr)水質在線自動監測儀》(HBC6—2001)、《氨氮水質自動分析儀技術要求》(HJ/T101—2003)、《總有機碳(TOC)水質自動分析儀技術要求》(HJ/T104—2003)等技術規范規定。
自動監測設備的安裝、驗收、日常運行及定期校驗(手工比對監測)、數據有效性審核與判別的技術要求由《水污染源在線監測系統安裝技術規范(試行)》(HJ/T353—2007)、《水污染源在線監測系統驗收技術規范(試行)》(HJ/T354—2007)、《水污染源在線監測系統運行與考核技術規范(試行)》(HJ/T355—2007)、《水污染源在線監測系統數據有效性判別技術規范(試行)》(HJ/T356—2007)、《固定污染源煙氣排放連續監測技術規范(試行)》(HJ/T75—2007)、《地表水和污水監測技術規范》(HJ/T91-2002)、《固定源廢氣監測技術規范》(已通過專家評審)等規定。
污染源自動監測數據傳輸的技術規定包括:《污染源在線自動監控(監測)系統數據傳輸標準》(HJ/T212—2005),規定了自動監測設備到監控中心的數據傳輸標準。《環境污染源自動監控信息傳輸、交換技術規范(試行)》(HJ/T352—2007),主要規定了各級監控中心之間的數據傳輸標準。
環??偩帧段廴驹醋詣颖O控設施運行管理辦法》(征求意見中)的制定,進一步明確了企業、自動監控設施運行單位、環保各部門在自動監控設施日常運行管理中的職責、權利和義務等。
用自動監測數據計算污染源排放量
國務院批準的《主要污染物總量減排監測辦法》中規定,安裝了自動監測設備的污染源可以用自動監測數據計算化學需氧量和二氧化硫的排放量,自動監測設備與環保部門聯網并實時傳輸數據的,環保部門據此數據對污染源排放量進行核定。
第二條本辦法所稱自動監控設施,是指在污染源現場安裝的用于監控、監測污染排放的儀器、流量(速)計、污染治理設施運行記錄儀和數據采集傳輸儀器、儀表,是污染防治設施的組成部分。
第三條本辦法所稱自動監控設施的運行,是指從事自動監控設施操作、維護和管理,保證設施正常運行的活動,分為委托給有資質的專業化運行單位的社會化運行和排污單位自運行兩種方式。
第四條本辦法適用于縣級以上重點污染源(包括重點監控企業)自動監控設施的運行和管理活動。
其他污染源自動監控設施運行和管理活動參照本辦法執行。
第五條污染源自動監控設施運行費用由排污單位承擔,有條件的地方政府可給予適當補貼。
第六條國家支持鼓勵設施社會化運行服務業的發展。
第七條國務院環境保護行政主管部門負責制定污染源自動監控設施運行管理的規章制度、標準,地方環境保護行政主管部門負責本轄區污染源自動監控設施運行的監督管理。
第二章設施運行要求
第八條污染源自動監控設施的選型、安裝、運行、審查、監測質量控制、數據采集和聯網傳輸,應符合國家相關的標準。
第九條污染源自動監控設施必須經縣級以上環境保護行政主管部門驗收合格后方可正式投入運行,并按照相關規定與環境保護行政主管部門聯網。
第十條從事污染源自動監控設施的社會化運行單位必須取得國務院環境保護行政主管部門核發的“環境污染治理設施運營資質證書”。
第十一條所有從事污染源自動監控設施的操作和管理人員,應當經省級環境保護行政主管部門委托的中介機構進行崗位培訓,能正確、熟練地掌握有關儀器設施的原理、操作、使用、調試、維修和更換等技能。
第十二條污染源自動監控設施運行單位應按照縣級以上環境保護行政主管部門的要求,每半年向其報送設施運行狀況報告,并接受社會公眾監督。
第十三條污染源自動監控設施運行單位應按照國家或地方相關法律法規和標準要求,建立健全管理制度。主要包括:人員培訓、操作規程、崗位責任、定期比對監測、定期校準維護記錄、運行信息公開、設施故障預防和應急措施等制度。常年備有日常運行、維護所需的各種耗材、備用整機或關鍵部件。
第十四條運行單位應當保持污染源自動監控設施正常運行。污染源自動監控設施因維修、更換、停用、拆除等原因將影響設施正常運行情況的,運行單位應當事先報告縣級以上環境保護行政主管部門,說明原因、時段等情況,遞交人工監測方法報送數據方案,并取得縣級以上環境保護行政主管部門的批準;設施的維修、更換、停用、拆除等相關工作均須符合國家或地方相關的標準。
第十五條污染源自動監控設施的維修、更換,必須在48小時內恢復自動監控設施正常運行,設施不能正常運行期間,要采取人工采樣監測的方式報送數據,數據報送每天不少于4次,間隔不得超過6小時。
第十六條在地方環境保護行政主管部門的監督指導下,污染源自動監控設施產權所有人可按照國家相關規定,采取公開招標的方式選擇委托國務院環境保護行政主管部門核發的運營資質證書的運行單位,并簽訂運行服務合同。
運行合同正式簽署或變更時,運行單位須將合同正式文本于10個工作日內,向縣級以上環境保護行政主管部門備案。
第十七條排污單位不得損壞設施或蓄意影響設施正常運行。
第十八條污染源自動監控設施運行委托單位有以下權利和義務:
(一)對設施運行單位進行監督,提出改進服務的建議;
(二)應為設施運行單位提供通行、水、電、避雷等正常運行所需的基本條件。因客觀原因不能正常提供時,需提前告知運行單位,同時向縣級以上環境保護行政主管部門報告,配合做好相關的應急工作;
(三)舉報設施運行單位的環境違法行為;
(四)不得以任何理由干擾運行單位的正常工作或污染源自動監控設施的正常運行;
(五)不得將應當承擔的排污法定責任轉嫁給運行單位。
第十九條污染源自動監控設施社會化運行單位有以下權利和義務:
(一)按照規定程序和途徑取得或放棄設施運行權;
(二)不受地域限制獲得設施運行業務;
(三)嚴格執行有關管理制度,確保設施正常運行;
(四)舉報排污單位的環境違法行為;
(五)對運行管理人員進行業務培訓,提高運行水平。
第三章監督管理
第二十條縣級以上環境保護行政主管部門對污染源自動監控設施運行情況行使以下現場檢查和日常監督權:
(一)社會化運行單位是否依法獲得污染源自動監控設施運營資質證書,是否按照資質證書的規定,在有效期內從事運行活動;
(二)社會化運行單位是否與委托單位簽訂運行服務合同,合同有關內容是否符合環境保護要求并得到落實;
(三)運行單位崗位現場操作和管理人員是否經過崗位培訓;
(四)運行單位是否按照要求建立自動監控設施運行的人員培訓、操作規程、崗位責任、定期比對監測、定期校準維護記錄、運行信息公開、事故預防和應急措施等管理制度以及這些制度是否得到有效實施;
(五)自動監控設施是否按照環境保護行政主管部門的相關要求聯網,并準確及時地傳輸監控信息和數據;
(六)運行委托單位是否有影響運行單位正常工作和污染源自動監控設施正常運行的行為;
(七)運行委托單位和運行單位是否有其他環境違法行為。
第二十一條運行委托單位對自動監控設施的監測數據提出異議時,縣級以上環境監測機構應按照國家或地方相關的標準進行比對試驗等監測工作,由縣級以上環境監察機構確認責任單位,并由責任單位承擔相關經濟、法律責任。
第二十二條縣級以上環境保護行政主管部門組織對污染源自動監控設施的運行狀況進行定期檢查,出現檢查不合格的情況,可責令其限期整改;對社會化運行單位可建議國務院環境保護行政主管部門對其運營資質進行降級、停用、吊銷等處罰。
第二十三條環境保護行政主管部門在行使運行監督管理權力時,應當遵守下列規定:
(一)嚴格按照本辦法規定履行職責;
(二)不得無故干預運行單位的正常運行業務;
(三)為運行委托單位和運行單位保守技術秘密;
(四)不得收取任何費用及謀求個人和單位的利益;
(五)不得以任何形式指定污染源自動監控設施運行單位。
第二十四條國家鼓勵個人或組織參與對污染源自動監控設施運行活動的監督。
個人或組織發現污染源自動監控設施運行活動中有違法違規行為的,有權向環保部門舉報,環境監察部門應當及時核實、處理。
第四章附則
第二十五條縣級以上重點污染源,是指列入國控、省控、市控及縣控重點污染源名單的排污單位;重點監控企業是指城鎮污水處理廠。
第二十六條本辦法所稱運行單位包括社會化運行單位和自運行單位。
社會化運行是指已取得國務院環境保護行政主管部門核發的“環境污染治理設施運營資質證書”,具有獨立法人資格的企業或企業化管理的事業單位,接受污染物產生單位委托,按照雙方簽訂的合同,為其提供自動監控設施操作、維護和管理,保證設施正常運行,并承擔相應環境責任的經營服務活動。
自運行是指污染物產生單位自行從事其自動監控設施操作、維護和管理,保證設施正常運行,并承擔相應環境責任的活動。
近年來,我國污染源自動監測設備的建設發展迅速,取得長足進展,也在總量減排中發揮了一定的作用。自動監測設備的大量投入為污染物總量控制和總量減排提供了一個良好的硬件基礎。與此同時,由于監管部門缺乏相應的管理經驗、監測儀器缺少完善的維護,自動監測設備在運行中頻繁故障且故障修復時間長、監測數據準確率不高,影響了儀器運行的穩定性,維護的及時性,數據的可靠性等。本文以遼寧某區污染源在線自動監測為例,對在監測過程中常見的問題進行歸類和分析,并提出相應的對策和建議。
一、污染源自動監控系統概述
污染源自動監控系統就是結合了環境檢測、遠程監控以及污染報警處理等的一個綜合管理系統。它采用GSM全球移動通訊技術、GPRS無線上網、GIS地理信息系統和計算機網絡通信與數據處理技術,在現有GSM網的基礎上開發出一套環境監控指揮系統和遠程監控通訊管理系統。通過該系統可以遠程所有在GSM網覆蓋范圍內的特定移動目標。各類監控、報警數據通過GSM網絡及電信有限網絡傳回監控服務中心。以實現監控中心對數據的同步監控、記錄、處理等,并可根據對數據報警量的設置,實現對多路信號的自動監視,減少對人員的依賴,可做到無人值守。
二、污染源自動監測的問題分析
污染源自動監測中的問題主要有以下幾種,第一種是數據缺失,由于現場端自動監測設備或者數據采集傳輸儀出現故障,導致無數據上傳或數據未能上傳,重點污染源自動監控系統顯示為掉線狀態,沒有可供查詢和分析的數據。其次是數據失真與超標,一是傳輸至重點污染源自動監控系統的部分數據失真,與理論值或現場手工監測值差異較大,有時甚至相差10倍以上,遠大于允許誤差范圍;二是因自動監測設備故障導致數據失真,例如化學需氧量取樣管道的堵塞會導致測定數據偏高;三是自動監測實時數據傳輸時間與當前時間不一致,這種情況可通過重點污染源自動監控系統采用遠程控制進行校正,但會導致相應時段的數據缺失;四是部分污染源單位實時監測數據超標,不能實現穩定達標排放。受業務能力、技術水平和人員素質等限制,目前還較難通過自動監測數據之間的邏輯性和相關性全面判斷上傳數據的真實性和有效性,導致工作效率降低,在數據查詢和匯總時難以完全剔除異常數據。
三、污染源自動監測工作的對策建議
(一)加強現場檢查力度
環保部門要成立自動監測設備檢查小組,定期或不定期對各污染源單位監測設備安裝及采樣、監測站房建設、運行臺賬記錄、啟(停)運報告記錄、設備維護與保養記錄、自檢與標定記錄、操作人員定期培訓學習記錄、操作程序及管理制度和運行管理水平等進行檢查、查處。要求各污染源單位依據自動監測設備運行相關法律法規、技術規范和標準定期進行自檢、自查。對存在的問題,要求各相關單位認真分析、查明原因、積極整改;對違反污染源自動監測設備運行管理規定,或人為原因造成設備停運的污染源單位進行嚴厲查處,要求限期整改。為保證自動監測設備正常運行,一方面要加強與上級環境保護部門溝通交流,尋求技術支持;另一方面要認真指導下級環境保護部門和污染源單位做好自動監測設備運營和管理工作,深入現場,認真查找存在的問題,主動幫助污染源單位找原因、想辦法、排故障,協調相關技術力量及時處理出現的故障,增強污染源單位對現場端設備維護的責任意識。
(二)建立健全管理機制
從環境保護行政主管部門內部而言,應建立健全自動監測工作制度,明確各相關部門的職責和責任。從對污染源單位的監督管理而言,要求各污染源單位嚴格執行自動監測設施啟(停)運報告制度,認真填寫自動監測設備運行臺賬,做好設備維護的日常工作,確保自動監測設備穩定、正常運行。鑒于目前自動監測設備故障發生率較高、維護技術相對薄弱、服務質量低等現狀,建議推行第三方運營管理機制,即通過招標方式指定一至兩家技術力量較強的公司負責廢氣、廢水等污染源自動監測設備的維護、調校和運營,提高設備故障維修效率,加大設備定期維護及調校頻次,降低設備故障發生率,促進污染源自蛹嗖饃璞剛常運行。
(三)強化專業技術
應定期根據環境保護的各項業務需求,對系統進行優化更新、軟件升級和定向開發,增強系統的自動統計與匯總功能,提高系統對大數據的儲存和處理能力。同時,可結合視頻對排污口進行動態監控,結合地理信息系統實現污染源單位基礎信息管理。通過一系列技術的整合,能夠使自動監測數據在排污收費、日常監管、總量減排、應急管理、環境規劃、污染糾紛調解等方面提供數據支持。對污染源自動監測設備的管理,環保工作人員存在技術不甚了解、問題查出率較低的現象,針對該情形,建議大力引進相關專業人才和開展相應技術培訓,不斷強化環保工作人員專業技術水平,這有利于對污染源自動監測設備相關技術的推廣和掌握。
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