На фоне глубокой интеграции технологии промышленного Интернета вещей (IIoT) и экологического надзора за цифровой экосистемой автоматический мониторинг стационарных источников загрязнения стал основой жесткого соблюдения требований при реализации и эксплуатации промышленных проектов. Для системных интеграторов, поставщиков решений Интернета вещей и подрядчиков по экологическому инжинирингу точное определение границ соответствия и соблюдение строительных требований конкретных отраслей и технических спецификаций имеют решающее значение для обеспечения того, чтобы проекты беспрепятственно прошли процедуру самопринятия по охране окружающей среды и подключение к сети с правительственными платформами.

Политика экологического регулирования четко определяет «Десять критериев», согласно которым установки должны быть включены в список основных установок, сбрасывающих загрязняющие вещества, и принудительно оснащены оборудованием автоматического мониторинга. При этом накладываются строгие ограничения на параметры мониторинга водной и атмосферной среды, стандарты передачи данных (протокол HJ 212), сроки подключения к сетям. В этой статье будет использована техническая точка зрения инженерных подрядчиков и интеграторов B2B для глубокого анализа этих обязательных критериев, системных архитектур и ключевых моментов выбора.

Нормативные обязательные критерии: «Десять критериев» и требования к срокам принудительной установки оборудования автоматического мониторинга

В соответствии с положениями о ведении перечня единиц сброса загрязняющих веществ и спецификациями мониторинга региональных экологических и природоохранных органов любая единица сброса загрязняющих веществ, которая соответствует условиям проверки для основных единиц сброса загрязняющих веществ в водную и атмосферную среду в «Административном регламенте по перечню основных единиц сброса загрязняющих веществ (испытание)» (Хуан Бан Цзянь Цэ [2017] № 86) или соответствует одному из следующих десяти критериев, должна быть включена в список перечень основных объектов сброса загрязняющих веществ в водную среду или атмосферную среду в пределах своего административного района и должен принудительно установить оборудование автоматического мониторинга:

Водная среда и уязвимые зоны Обязательные критерии установки (критерии от 1 до 5)

• (1) Среднесуточный объем сточных вод, сбрасываемых за пределы, превышает или равен 100 кубическим метрам;

• (2) Сточные воды сбрасываются непосредственно в реки и озера в водных функциональных зонах, таких как водоохранные зоны и зоны источников питьевой воды;

• (3) Расположены в чувствительных зонах, таких как квазизащитные зоны источников питьевой воды поверхностного типа и заповедников, где сточные воды сбрасываются непосредственно в окружающую среду;

• (4) Промышленные предприятия, осуществляющие прямой сброс в море, и городские очистные сооружения в различных прибрежных городах;

• (5) Ключевые промышленные предприятия, связанные с азотом, которые сбрасывают загрязняющие вещества непосредственно в море или в реки, впадающие в море.

Атмосферная среда и обязательные критерии установки стационарного источника (критерии от 6 до 9)

• (6) Высота выхлопной трубы больше или равна 45 метрам, или эквивалентный внутренний диаметр больше или равен 1 метру;

• (7) Угольные котлы грузоподъемностью 20 тонн и выше, или промышленные печи или различные типы мусоросжигательных заводов с объемом выхлопных газов, эквивалентным угольным котлам 20 тонн и выше;

• (8) Конкретные печи с высоким уровнем загрязнения и высоким энергопотреблением: в том числе вагранки, печи для плавки стекла, печи для спекания кирпича и черепицы, использующие уголь и пустую каменную породу в качестве топлива, печи для обжига огнеупорных материалов (кроме электропечей), печи для обжига (обжига) углерода (печи), печи для обжига извести, печи для обжига хромовой соли, печи для химического обжига фосфора, печи с погружной дугой и рафинировочные печи для ферросплавов и т. д.;

• (9) Стационарные источники выбросов с интенсивностью выбросов летучих органических соединений (ЛОС) из выхлопной трубы (включая эквивалентную интенсивность выбросов эквивалентных выхлопных труб) более 0,5 кг/час или объемом выхлопных газов более 10 000 кубических метров/час.

Всеобъемлющий пункт, пропорции распределения и сроки строительства (критерий 10)

• (10) Другие ситуации, в которых По мнению экологических и природоохранных компетентных органов, их следует включить в перечень основных объектов сброса загрязняющих веществ.

Компетентные экологические и природоохранные органы каждого города до конца марта каждого года определяют перечень основных объектов сброса загрязняющих веществ на территории своего административного района. Общий объем сбросов загрязняющих веществ от основных объектов сброса загрязняющих веществ не должен быть ниже 80% общего объема промышленных сбросов загрязняющих веществ в административном районе. Согласно нормативам, ключевые пункты сброса загрязняющих веществ должны завершить монтаж, наладку, самостоятельную приемку средств автоматического мониторинга **в течение 6 месяцев после раскрытия перечня** и подключиться к площадке мониторинга эколого-экологического компетентного органа.

Ранее установки сброса загрязняющих веществ, включенные в список основных источников загрязнения административными компетентными органами по охране окружающей среды муниципального (районного) уровня и выше, или ключевые установки сброса загрязняющих веществ, расположенные в экологически чувствительных зонах, были обязаны установить инструменты онлайн-мониторинга основных загрязнителей, таких как TOC, ХПК и pH, а также расходомеры сточных вод и рабочие регистраторы для очистных сооружений. Для универсальных установок сброса загрязняющих веществ с ежедневным объемом сброса сточных вод более 100 тонн или ежедневным сбросом химической потребности в кислороде более 30 килограммов также требовалось как минимум установить расходомеры сточных вод и регистраторы операций очистных сооружений.

Обязательная таблица соответствия элементов мониторинга: Характеристики параметров соответствия качества воды и дымовых газов

При планировании технических решений на местах системные интеграторы должны строго соблюдать установленные законом коэффициенты мониторинга и показатели параметров в зависимости от категории объекта сброса загрязняющих веществ (водная среда, атмосферная среда или основной источник ЛОС):

1. Требования к мониторингу водной среды. Ключевые единицы сброса загрязняющих веществ

Химическое потребление кислорода (ХПК) и аммиачный азот должны контролироваться как загрязняющие вещества, наряду с расходом сточных вод и pH как двумя параметрами. Среди них централизованные очистные сооружения и предприятия в отраслях с ключевыми выбросами азота и фосфора, предусмотренные Министерством экологии и окружающей среды **должны дополнительно контролировать общий азот и общий фосфор как два загрязняющих вещества**.

2. Требования к мониторингу объектов сброса основных загрязняющих веществ в атмосферную среду

Твердые частицы, диоксид серы и оксиды азота необходимо контролировать как три загрязняющих вещества, а также пять параметров дымовых газов: содержание кислорода в дымовых газах, скорость потока, расход, температуру и влажность. Среди них мусоросжигательные заводы для твердых бытовых и опасных отходов (включая медицинские отходы) также должны контролировать содержание угарного газа и хлористого водорода; система пылеудаления литейного цеха доменной печи для производства чугуна и система пылеудаления складского цеха в черной металлургии, а также колосниковый охладитель (колпак печи) в цементной промышленности могут быть освобождены от контроля диоксида серы и оксидов азота; те, кто использует природный газ в качестве топлива, могут временно обойти мониторинг диоксида серы и твердых частиц.

3. Требования к мониторингу основных источников выбросов летучих органических соединений в атмосферную среду основных объектов сброса загрязняющих веществ

ЛОС (неметановые углеводороды) необходимо контролировать наряду с пятью параметрами дымовых газов: содержанием кислорода в дымовых газах, скоростью потока, расходом, температурой и влажностью. Среди них, где другие характерные загрязняющие вещества предусмотрены в стандартах выбросов, соответствующие характерные загрязняющие вещества также должны контролироваться.

Перспектива системного интегратора: системная архитектура техники автоматического мониторинга на выходе

Системы онлайн-мониторинга качества воды и системы непрерывного мониторинга выбросов дымовых газов ориентированы на онлайн-аналитические инструменты и сетевые требования по соблюдению экологических требований в качестве своих целей обслуживания, принимая в качестве своей основной миссии предоставление репрезентативной, своевременной и надежной информации об образцах. Они используют технологию автоматического управления, компьютерные технологии и соответствующее программное обеспечение для создания целостной системы. Эти подсистемы независимы по архитектуре и обладают высокой степенью взаимодействия, обеспечивая непрерывную и надежную работу всей системы автоматического онлайн-мониторинга.

1. Шесть подсистем архитектуры онлайн-системы автоматического мониторинга качества воды

• Система отбора проб: Оснащен автоматическими водяными насосами, трубопроводами и регулирующими клапанами, отвечающими за стабильное извлечение репрезентативных проб воды из выпускных отверстий.

• Система предварительной очистки: Выполняет физическую фильтрацию, обратную промывку от ила, пеногашение и другие физические приготовления для предотвращения повреждения высокоточных аналитических приборов высокой мутностью и высоким содержанием взвешенных веществ в промышленных сточных водах.

• Аналитический онлайн-мониторинг Приборы: Расчетно-измерительное ядро системы, включая цифровые и влажные химические аналитические приборы для определения ХПК, аммиачного азота, общего азота, общего фосфора, значения pH, общего органического углерода и т. д.

• Система сбора и контроля данных: Обычно состоит из ПЛК или полевого интеллектуального шлюза, управляющего логикой отбора проб и очистки, а также конвергентного датчика сигналы.

• Система обработки и передачи данных: Отвечает за преобразование и форматирование исходных сигналов в пакеты протокола передачи национального стандарта.

• Центр удаленного управления данными: Платформа мониторинга Бюро охраны окружающей среды или корпоративный цифровой центр, обеспечивающий межрегиональную конвергенцию данных.

2. Проверка основных выхлопных труб и сбор неорганизованных выбросов

Выпускные отверстия, на которых ключевые устройства сброса загрязняющих веществ должны устанавливать оборудование автоматического мониторинга, включают: основные выпускные отверстия сточных вод и организованные трубы выхлопных газов, проверенные в соответствии с соответствующим отраслевым применением и техническими спецификациями выдачи разрешений на сброс загрязняющих веществ, техническими руководящими принципами самоконтроля, стандартами выбросов; выпускные отверстия, указанные в разрешениях на сброс загрязняющих веществ, которые должны осуществлять автоматический мониторинг для объектов, уже получивших разрешения на сброс загрязняющих веществ; там, где по-прежнему сложно определить выпускные отверстия для реализации автоматического мониторинга после досмотра по первым двум пунктам, техническая схема установки автоматического мониторинга на выпускных отверстиях может быть сформулирована на основе подхода «Один завод, одна стратегия» на основе экспертной демонстрации. Техническая схема должна обеспечивать, чтобы годовой объем выбросов загрязняющих веществ из выпусков сбросов, выбранных для автоматического контроля, составлял не менее 80 % от общего организованного годового объема выбросов этого загрязняющего вещества.

На комплексных производственных площадках **выхлопные газы, выделяемые в результате неорганизованных выбросов, должны собираться и преобразовываться в организованные выбросы**. Для зон или процессов с плотными небольшими выхлопными трубами следует предусмотреть единые меры по сбору и очистке для сброса через одну вытяжную трубу, а также установить оборудование автоматического мониторинга. Это служит стандартным путем внесения изменений для интеграторов при проектировании системных трубопроводов.

Выбор проекта по обеспечению соответствия экологическим нормам: YEXSENSOR Компоненты цифрового мониторинга промышленного уровня

Для удовлетворения требований проектных торгов и совместимости систем YEXSENSOR (Yexin) предоставляет полный спектр цифровых датчиков и оборудования для регистрации конвергентных данных для системных интеграторов и подрядчиков по экологическому проектированию, адаптируясь к различным высококоррозионным и высококоррозионным средам. загрязненные промышленные области:

Руководство по выбору и рекомендации по системной интеграции

При создании проектов автоматического онлайн-мониторинга промышленных стационарных источников загрязнения инженерные интеграторы должны тщательно спланировать следующие технические детали на этапе проектирования решения, чтобы обеспечить долгосрочную достоверность и точность эксплуатационных данных и плавное подключение к сети:

1. Соответствие протокола передачи данных и динамического управления.

Оборудование автоматического мониторинга должно соответствовать соответствующим национальным нормам, касающимся мониторинга окружающей среды и производства измерительных приборов. Сбор и передача должны соответствовать стандарту передачи данных для автоматического мониторинга источников загрязнения (HJ 212). Во время выбора и интеграции полевой регистратор данных (такой как YEX-DAC-G2) должен не только стабильно загружать данные среднего значения контролируемых объектов, , но также должен поддерживать загрузку рабочих состояний и рабочих параметров оборудования, которые влияют на качество данных, на платформу автоматического мониторинга источников загрязнения для обеспечения удаленного динамического контроля.

2. Технические условия на интеграцию видео внутри зданий станций и входных розеток

В соответствии со строительными техническими условиями, средства видеомониторинга должны быть принудительно установлены внутри здания станции автоматического мониторинга и на контрольном пункте отбора проб.. Системным интеграторам необходимо согласовывать и синхронизировать видеопотоки или захваченные изображения с отметкой времени сбора данных регистратора данных, чтобы отделы по охране окружающей среды могли извлекать видеоматериалы для восстановления реальных условий работы на местах при обнаружении аномалий данных (таких как превышения, резкие изменения или отключения).

3. Изменение физических точек и заявок на освобождение от установки

Различные муниципалитеты разъяснили ситуации, в которых агрегаты могут быть освобождены от установки оборудования автоматического мониторинга, а именно: когда концентрация выбросов загрязняющих веществ ниже предела обнаружения существующего оборудования автоматического мониторинга или когда сливное отверстие не соответствует требованиям к установке точек измерения, указанным в технических спецификациях, и не может быть изменено. Если на промышленной площадке объективно невозможно создать участок отбора проб, соответствующий техническим условиям, интеграторы должны оказать содействие ключевому подразделению по сбросу загрязняющих веществ в предоставлении отчетов стороннего мониторинга, экспертных демонстрационных заключений и других доказательных материалов в муниципальный экологический и природоохранный компетентный орган для рассмотрения и подтверждения, после чего подразделение может перейти на регулярный ручной самоконтроль, а местные экологические отделы будут проводить надзорный мониторинг.

Общие часто задаваемые вопросы для инженерных подрядчиков и системных интеграторов

Q1: Если среднесуточный объем сброса сточных вод предприятия составляет ровно около 95 кубометров, может ли он не попасть в перечень основных объектов сброса загрязняющих веществ и не устанавливать онлайн-мониторинг?

A: Двойная проверка обязательна. Хотя 95 кубометров и не дотягивает до общего показателя «среднесуточный объем сбрасываемых наружу сточных вод больше или равный 100 кубометрам», все же необходимо проверить, соответствует ли предприятие остальным девяти критериям. Например: Сбрасывает ли сточные воды непосредственно из выпускного отверстия в функциональные зоны воды, такие как охраняемые зоны источников воды и зоны источников питьевой воды? Расположен ли он в чувствительных зонах, таких как природные заповедники? Или это промышленное предприятие, сбрасывающее воду непосредственно в море прибрежного города? Если он соответствует одному из десяти критериев или условиям проверки Хуан Бан Цзянь Цэ [2017] № 86, он должен быть принудительно включен в список и установлен с помощью онлайн-мониторинга.

Q2: После того, как оборудование автоматического мониторинга основного узла сброса загрязняющих веществ проходит самоприемку и подает заявку на подключение к сети, когда данные начинают действовать в качестве основы для природоохранного законодательства?

A: После завершения монтажа установка сброса загрязняющих веществ должна провести отладку и опытную эксплуатацию согласно соответствующим техническим условиям, а также организовать и завершить самостоятельную приемку установки оборудования автоматического контроля и показателей технических характеристик перед подключением к сетям. После прохождения аттестации установка сброса загрязняющих веществ подает заявку на подключение к сети в муниципальный экологический и природоохранный компетентный орган. Данные после подключения к сети являются действительными данными и могут официально служить основой для обеспечения соблюдения требований и управления природоохранной деятельностью. Установка по сбросу загрязняющих веществ может выполнять плановую эксплуатацию и техническое обслуживание самостоятельно или поручить работу сторонней эксплуатационной компании.

Q3: Какие особые требования применяются к установкам по сжиганию бытовых отходов и установкам по сжиганию опасных отходов среди основных установок по сбросу загрязняющих веществ в атмосферу?

A: Ключевые источники универсальной атмосферной среды должны контролировать только твердые частицы, диоксид серы, оксиды азота и пять параметров дымовых газов (содержание кислорода, скорость потока, расход, температура, влажность). Однако, поскольку состав твердых бытовых отходов и опасных отходов (включая медицинские отходы) очень сложен и чрезвычайно склонен к образованию продуктов неполного сгорания и кислых газов во время сжигания, правила подчеркивают, что такие мусоросжигательные заводы также должны тщательно контролировать оксид углерода (CO) и хлористый водород (HCl) как два особых загрязнителя.

Q4: На территории завода имеется множество небольших выхлопных труб, рассеивающих неорганизованные выбросы. Как следует обращаться с неорганизованными выбросами в интеграционном проектировании, чтобы соответствовать спецификациям автоматического мониторинга?

A: Правила требуют, чтобы «неорганизованные выбросы выхлопных газов собирались и превращались в организованные выбросы». Для зон или процессов с плотными небольшими выхлопными трубами стандартным инженерным подходом для интеграторов является создание унифицированных мер по сбору и очистке отрицательного давления для сбора и направления рассеянных выхлопных газов в сторону ту же стандартную выхлопную трубу для сброса и установить оборудование автоматического мониторинга на этой основной выхлопной трубе. Сформулировав техническую схему установки по принципу «Один завод, одна стратегия», обеспечить, чтобы годовой объем выбросов загрязняющих веществ из выпускных отверстий, выбранных для автоматического мониторинга, составлял не менее 80% от общего организованного годового объема выбросов этого загрязняющего вещества.

Q5: Какие отрасли промышленности относятся к «основным отраслям выбросов азота и фосфора», которые требуют обязательного дополнительного мониторинга общего азота (TN) и общего фосфора (TP)?

A: Помимо централизованных очистных сооружений, к этой категории относится любое предприятие, подпадающее под действие «Уведомления Министерства экологии и окружающей среды об усилении предотвращения и контроля загрязнения азотом и фосфором из стационарных источников загрязнения» (Хуан Шуй Ти [2018] № 16). В основном он охватывает производство химического сырья и химической продукции (например, химических удобрений, неорганических фосфорных химикатов), фармацевтическое производство, сельскохозяйственную и побочную пищевую промышленность, убой и мясопереработку, дубление кожи, гальванику и т. д. Когда интеграторы реализуют проекты по интеграции канализационных стоков в этих отраслях, решение должно включать онлайн-анализаторы общего азота и общего фосфора.

Q6: В мониторинге стационарных источников летучих органических соединений (ЛОС) в чем разница между мониторинг «Неметановых углеводородов» и «характерных загрязнителей»?

A: Ключевые источники выбросов летучих органических соединений должны контролировать ЛОС (выраженные как неметановые углеводороды, НУУ) и пять параметров дымовых газов, что составляет базовый элемент соответствия. Однако, если отраслевой стандарт на выбросы, которому принадлежит предприятие (например, отраслевые стандарты для фармацевтических препаратов, покрытий, нефтехимической продукции и т. д.), прямо предусматривает другие характерные загрязнители (например, бензол, толуол, ксилол, формальдегид и т. д.), интеграторы должны расширить и добавить соответствующие модули хроматографического обнаружения характеристического фактора или эксклюзивные датчики поверх анализатора NMHC во время выбора.

Q7: Если окружающая среда на выпуске сброса промышленных сточных вод чрезвычайно суровая, как цифровые датчики могут избежать частых повреждений и разрывов данных?

A: Ключевым моментом является степень защиты и конструкция автоматической очистки во время выбора. Для установки методом прямого погружения на основных сливных отверстиях сточных вод необходимо выбирать цифровые датчики с высокой степенью защиты IP68 и материалы, устойчивые к кислотам и щелочам (например, ПОМ или титановый сплав). Кроме того, интеграторам следует запрограммировать синхронизированные последовательности управления обратной промывкой в ​​ПЛК или шлюзе, координируя их с таким оборудованием, как YEX-S1-COD, которое в стандартной комплектации поставляется с оптической самоочищающейся щеткой. Благодаря двойной физической и пневматической очистке предотвращается образование накипи на поверхности зонда и биологическое прикрепление, что обеспечивает непрерывную и стабильную работу.

Q8: Какие конкретные параметры оборудования включены в «динамический контроль», требуемый экологическими и экологическими компетентными органами? Как реагирует интеграция с регистратором данных?

A: Динамический контроль требует загрузки не только конечных значений концентрации, но и рабочих параметров, отражающих рабочее состояние аналитических приборов. Например: температура обработки прибора, диапазон измерения, текущие коэффициенты калибровки, коды неисправностей оборудования, выполняет ли устройство измерения в данный момент или находится в состоянии очистки/технического обслуживания и т. д. Регистратор данных YEX-DAC-G2 напрямую считывает эти регистры параметров состояния внутри цифровых интеллектуальных датчиков YEXSENSOR через нисходящую шину RS485, инкапсулирует их в пакеты стандартного протокола HJ 212 и загружает их, гарантируя, что полевой конец полностью соответствует динамическому контролю. стандарты самопринятия.

Заключение

Стандартизированное создание автоматических систем мониторинга стационарных источников загрязнения является не только основой соблюдения требований для владельцев промышленных предприятий, позволяющей избежать экологических правовых рисков, но и коммерческой основой для системных интеграторов и экологических подрядчиков, позволяющей продемонстрировать технические возможности поставки. Будь то жесткий порог среднесуточного объема сточных вод, превышающий 100 кубических метров, или стационарные источники газа с уровнем выбросов ЛОС более 0,5 кг/час, каждый отдельный показатель установки в соответствии с десятью критериями подлежит строгому юридическому отслеживанию. Реализация комплексной системной высоконадежной операции, охватывающей «отбор проб, предварительную обработку, анализ, обработку и хранение данных» и прохождение национального стандарта самостоятельной приемки подключения к сети, является последним ориентиром для успешной реализации проекта.

Выбрав YEXSENSOR полная серия цифровых интеллектуальных компонентов мониторинга качества воды (pH/COD/аммиачного азота/расходомеры) и поддержка YEX-DAC-G2 прибор для сбора и передачи экологических данных, системные интеграторы могут максимально упростить доступ к внутреннему оборудованию. Стандартная архитектура цифровой шины, оптоэлектронная изоляция на аппаратном уровне, механизм возобновления работы точки останова во флэш-памяти и инкапсуляция протоколов, полностью совместимая со стандартным динамическим управлением HJ 212, гарантируют, что весь полевой конец автоматического мониторинга обладает сильными возможностями защиты от помех и молний, ​​одновременно обеспечивая высокую синергию с платформой мониторинга отдела охраны окружающей среды. В соответствии с новыми нормами цифрового и непрерывного экологического надзора YEXSENSOR стремится обеспечить детерминированную защиту продуктов и техническую поддержку для глобальных поставщиков решений IoT и подрядчиков по экологическому проектированию.