廣西水庫處理站GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀安裝調(diào)試案例
一、項目背景
廣西某大型水庫處理站，主要承擔水庫水體凈化及飲用水源地預處理任務，設計處理規(guī)模為5000m3/d，服務周邊3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)居民飲水及農(nóng)田灌溉需求。水庫水水質(zhì)總體潔凈，主要污染物為少量懸浮物、藻類代謝物及氮磷營養(yǎng)鹽，CODcr濃度呈低濃度波動（10-50mg/L），需嚴格控制化學需氧量（CODcr）等關鍵指標達到飲用水源地保護要求。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-2002）Ⅱ類標準（廣西多數(shù)飲用水源型水庫執(zhí)行此標準）及廣西壯族自治區(qū)關于水庫水質(zhì)自動監(jiān)測的聯(lián)合管理規(guī)定，該處理站需增設在線COD監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)水庫進水口、出水口及核心庫區(qū)水質(zhì)的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)上傳及異常預警。經(jīng)多方調(diào)研，選用GNST-SC1000型在線COD監(jiān)測儀作為核心監(jiān)測設備，該設備采用重鉻酸鉀氧化分光光度法，符合HJ 828《水質(zhì) 化學需氧量的測定 重鉻酸鹽法》標準，具備低濃度檢測精度高、抗干擾性強、防潮防雷性能優(yōu)異等特性，可滿足廣西多雨高濕氣候下水庫水質(zhì)的長期穩(wěn)定監(jiān)測需求。
二、安裝調(diào)試前期準備
（一）技術資料與標準核對
施工前，技術團隊梳理設備技術文件及相關標準要求，重點核對HJ/ 353-2019《水污染源在線監(jiān)測系統(tǒng)（CODcr、NH3-N等）安裝技術規(guī)范》、HJ377-2019《化學需氧量（CODcr）水質(zhì)在線自動監(jiān)測儀技術要求及檢測方法》，以及《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-2002）、《水利水電工程安全監(jiān)測設計規(guī)范》（SL 725）中關于水庫水質(zhì)監(jiān)測的相關規(guī)定，確保安裝流程、設備參數(shù)符合環(huán)保及水利雙重合規(guī)要求。同時，收集水庫處理站工藝流程圖（混凝沉淀+過濾+消毒工藝）、庫區(qū)監(jiān)測斷面設計圖紙、站內(nèi)供電及防雷系統(tǒng)參數(shù)等資料，明確設備安裝位置、多采樣點布局及數(shù)據(jù)傳輸接口要求，保障與水庫管理中控平臺及廣西水利、環(huán)保雙平臺的對接兼容性。
（二）設備與工具清點
對GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀全套設備進行清點，包括主機、多通道采樣單元、消解模塊、試劑箱、蠕動泵、標準通訊接口（RS-232/RS-485）、電源線及信號線等；核查設備關鍵參數(shù)，確認量程（0～200mg/L，適配低濃度水質(zhì)）、24h低濃度漂移（≤±1.1mg/L）、重復性（≤1.8%）等指標符合出廠檢測報告要求。結合廣西水庫水低懸浮物特性及多雨、高濕、雷電多發(fā)氣候，額外準備防雷接地裝置、防水密封件、防潮通風設備、防水線槽等輔助材料，同時備齊扳手、螺絲刀、電鉆、水平儀、萬用表、防雷檢測儀等安裝工具，確保安裝工作順利開展。
（三）現(xiàn)場環(huán)境勘查與規(guī)劃
對水庫處理站及庫區(qū)現(xiàn)場進行勘查，結合混凝沉淀+過濾+消毒工藝特點，在水庫進水口、處理站出水口及核心庫區(qū)設置3個監(jiān)測斷面，每個斷面安裝采樣點，確保覆蓋水質(zhì)關鍵管控節(jié)點；考慮到廣西夏季高溫多雨、濕度大、雷電頻發(fā)的氣候特點，安裝位置選擇站內(nèi)封閉防水的設備間內(nèi)，設備間增設防潮除濕裝置及獨立防雷接地系統(tǒng)（接地電阻≤4Ω），主機外部加裝防水防護罩，同時預留維護空間（≥0.8m）。規(guī)劃供電線路（220V交流電源，電壓波動≤±10%）及信號傳輸線路走向，線路采用防水防雷線槽沿站內(nèi)構筑物側壁敷設，避免穿越低洼積水區(qū)域，避免與動力線交叉干擾，確保多雨雷電環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，滿足水庫24小時不間斷水質(zhì)監(jiān)測的通訊需求。
三、安裝實施流程
（一）采樣單元安裝
按照HJ/ 353-2019標準及廣西環(huán)保、水利雙重要求，在各監(jiān)測斷面的監(jiān)測井內(nèi)管道上安裝采樣探頭，采用法蘭固定方式并加裝防浪涌加固裝置，確保探頭插入深度符合設備要求（距管道內(nèi)壁1/3處），避免水流死角影響采樣代表性。安裝多通道采樣管（耐腐蝕性材質(zhì)），連接各采樣探頭與監(jiān)測儀主機多通道采樣入口，管道敷設坡度≥1%，減少積液殘留；針對水庫水低懸浮物特性，在采樣管中段安裝單級過濾器（孔徑≤5μm），攔截少量藻類及雜質(zhì)，防止堵塞管道及設備內(nèi)部通道。同時，安裝自動反沖洗裝置，與處理站原有反沖洗系統(tǒng)聯(lián)動，設定24小時/次的清洗周期，定期對采樣探頭、過濾器及管道進行清洗，避免藻類附著堆積。
（二）主機與輔助設備固定
將GNST-SC1000監(jiān)測儀主機固定在預制支架上并采用防水加固措施，使用水平儀校準主機水平，確保設備穩(wěn)定放置；將試劑箱放置在主機下方干燥區(qū)域，靠近試劑添加口，便于后期試劑補充，同時檢查試劑箱密封性能，加裝防潮墊，防止高濕環(huán)境導致試劑受潮變質(zhì)。安裝蠕動泵，連接主機與試劑箱、消解模塊，檢查蠕動泵管路連接密封性，避免試劑泄漏；確認設備內(nèi)部多通道選擇閥（閥芯為藍寶石材質(zhì)）安裝牢固，保障各監(jiān)測斷面采樣切換順暢。
（三）電氣與通訊連接
連接主機電源線，采用雙接地保護接線方式，電源線穿防水防雷套管敷設，確保供電安全，適配廣西雷電多發(fā)電網(wǎng)環(huán)境；接入信號線，分別連接主機與多通道采樣單元、消解模塊、反沖洗裝置，核對接線端子編號，避免接錯線路，信號線接頭處采用防水密封端子處理。按照《HJ 212-2017污染物在線監(jiān)控(監(jiān)測)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸標準》及廣西數(shù)據(jù)上報要求，連接主機通訊接口（RS-485）與水庫管理中控平臺、廣西在線監(jiān)管平臺、廣西水庫安全監(jiān)測平臺，配置專屬上報IP地址、端口號等通訊參數(shù)，開啟雙信道傳輸功能，確保數(shù)據(jù)雙向傳輸功能正常，實現(xiàn)庫區(qū)水質(zhì)-大壩安全協(xié)同管控及多部門遠程監(jiān)管。完成接線后，整理線路并固定于防水防雷線槽內(nèi)，對所有接口進行二次防水密封，防止雨水侵蝕及雷電擊穿導致短路。
四、調(diào)試核心流程
（一）設備通電自檢
接通電源后，啟動GNST-SC1000監(jiān)測儀，設備自動進入自檢模式，對硬件（光源、蠕動泵、電磁閥、消解模塊、多通道切換單元）、計量系統(tǒng)、通信模塊、防雷模塊等進行全面自檢。通過主機顯示屏查看自檢結果，確認各模塊提示；重點檢查日本濱淞進口LED紅外發(fā)光管和光電池工作狀態(tài)、日本高砂進口電磁閥密封性，以及設備防雷模塊、防潮除濕裝置運行正常。若出現(xiàn)故障提示，及時排查線路連接、設備部件或防雷防潮裝置問題，確保自檢通過。
（二）校準調(diào)試
1. 零點校準：采用無有機物蒸餾水作為空白樣品，接入設備采樣系統(tǒng)，啟動自動零點校準程序，設備自動進樣、檢測，記錄零點數(shù)值，確保零點漂移在允許范圍內(nèi)（≤±1.1mg/L）。若零點偏差過大，調(diào)整設備光學系統(tǒng)參數(shù)，重新校準直至達標。
2. 量程校準：結合水庫水低濃度COD特性，選用兩種濃度的CODcr標準溶液（分別為20mg/L和160mg/L，接近設備量程的10%和80%），依次接入采樣系統(tǒng)，進行量程校準。設備自動完成進樣、消解、檢測流程，記錄檢測數(shù)值，與標準溶液濃度對比，計算示值誤差（要求≤2.2%）。若誤差超出范圍，通過主機操作系統(tǒng)調(diào)整標準曲線參數(shù)，重復校準直至誤差達標。同時，利用設備多量程快捷校準功能，校準一個量程后，確認其他量程自動生成的標準曲線準確性，保障低濃度區(qū)間檢測精度。
（三）功能測試
1. 自動監(jiān)測功能：分別接入各監(jiān)測斷面的實際水庫水樣，設置設備為連續(xù)監(jiān)測模式（監(jiān)測周期30分鐘/次，多通道輪巡采樣），運行48小時，記錄每次檢測數(shù)據(jù)，觀察數(shù)據(jù)穩(wěn)定性，確保數(shù)據(jù)有效率≥93%。結合水庫水COD低濃度特性，重點驗證設備在達標區(qū)間（≤15mg/L，對應GB 3838-2002Ⅱ類水CODcr限值）的檢測精度，確保數(shù)據(jù)符合飲用水源地保護管控要求。
2. 自動清洗與校準功能：結合水庫水低污染特性，設置自動清洗周期（24小時/次）和自動校準周期（7天/次），觸發(fā)測試程序，檢查設備是否能自動完成各通道采樣管路、反應池及過濾器的清洗，以及自動校準流程，確保功能正常，避免藻類殘留影響檢測精度。
3. 報警與保護功能：模擬缺試劑、采樣故障、超標（加入CODcr溶液，濃度≥20mg/L，超出GB 3838-2002Ⅱ類水限值）、雷電浪涌等異常場景，檢查設備是否能及時觸發(fā)聲光報警，并同步將報警信息推送至水庫管理中控平臺；測試斷電后設備數(shù)據(jù)保存功能（斷電30分鐘后恢復供電，檢查校準數(shù)據(jù)、運行日志是否完整），以及斷電復位后自動排出殘留水樣和試劑、清洗通道的功能，同時驗證高濕環(huán)境下設備重啟后防潮除濕裝置自動啟動功能，保障水庫連續(xù)監(jiān)測場景下設備的容錯性和數(shù)據(jù)完整性。
4. 數(shù)據(jù)傳輸功能：確認設備監(jiān)測數(shù)據(jù)能實時上傳至水庫管理中控平臺、廣西水庫安全監(jiān)測平臺，包括各監(jiān)測斷面檢測數(shù)值、設備運行狀態(tài)、報警信息及設備間溫濕度數(shù)據(jù)等；測試遠程控制功能，通過水庫管理平臺遠程啟動校準、清洗及多通道切換程序，檢查設備響應是否及時準確，驗證多部門協(xié)同管控的數(shù)據(jù)互通性。
五、安裝調(diào)試效果與驗收
（一）調(diào)試效果驗證
經(jīng)過安裝調(diào)試，GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀運行穩(wěn)定，各項性能指標均達標：CODcr檢測示值誤差≤2.0%，重復性≤1.5%，24h低濃度漂移≤±0.6%；數(shù)據(jù)傳輸實時準確，無丟包現(xiàn)象；自動清洗、校準及防雷防潮、報警功能正常，能有效應對廣西多雨高濕雷電氣候及水庫低濃度水質(zhì)的監(jiān)測需求。連續(xù)7天試運行期間，設備數(shù)據(jù)有效率達98%，監(jiān)測數(shù)據(jù)與第三方實驗室檢測數(shù)據(jù)一致性≥95%，符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（GB 3838-2002）Ⅱ類標準及廣西的監(jiān)測管理要求。
（二）驗收與交付
邀請水庫管理部門、廣西相關監(jiān)管人員進行聯(lián)合驗收，提交安裝調(diào)試報告（含設備參數(shù)、校準記錄、試運行數(shù)據(jù)、故障排查記錄、防雷防潮測試記錄等），現(xiàn)場演示設備運行、多通道采樣切換、數(shù)據(jù)傳輸及防雷防潮功能。驗收通過后，完成設備交付，向水庫運維團隊提供專項操作培訓，包括設備日常操作、試劑更換、過濾器清洗技巧、高濕雷電環(huán)境下設備防護維護、簡單故障排查及與多平臺的數(shù)據(jù)對接維護等內(nèi)容，并移交設備技術資料、檢測報告等檔案。
六、運維建議
1. 定期維護：結合水庫水特性及廣西氣候特點，每168小時（7天）進行一次常規(guī)檢查，包括試劑余量、管路密封性、過濾器堵塞情況、防雷接地裝置有效性、防潮除濕裝置運行狀態(tài)等；每3個月進行一次全面校準，確保檢測精度；每年聯(lián)系廠家進行一次設備深度維護，檢查內(nèi)部部件磨損及高濕環(huán)境下電路老化情況，汛期前額外增加一次防雷系統(tǒng)專項檢測。
2. 試劑管理：使用符合標準的專用試劑，儲存于干燥通風環(huán)境，做好防潮密封處理，定期檢查試劑有效期，更換過期試劑，更換后及時進行零點校準，確保試劑質(zhì)量對檢測結果的影響。
3. 數(shù)據(jù)管理：定期導出各監(jiān)測斷面監(jiān)測數(shù)據(jù)并同步至水庫管理檔案系統(tǒng)歸檔，建立“庫容-水量-水質(zhì)”關聯(lián)數(shù)據(jù)檔案，便于環(huán)保及部門核查、水庫水質(zhì)調(diào)控及處理工藝優(yōu)化；關注設備報警信息及設備間溫濕度數(shù)據(jù)，建立暴雨、雷電等天氣快速響應機制，及時處理設備故障或水質(zhì)超標問題，確保設備連續(xù)穩(wěn)定運行，保障水庫飲用水源地水質(zhì)安全，助力廣西珠江流域生態(tài)保護。
七、案例總結
本次廣西水庫處理站GNST-SC1000在線COD監(jiān)測儀安裝調(diào)試工作，嚴格遵循水庫水質(zhì)監(jiān)測相關國標及廣西地方環(huán)保、水利規(guī)范，結合廣西多雨高濕雷電的氣候特點及水庫低濃度水質(zhì)的場景特性，通過科學的前期準備、針對性的防雷防潮安裝措施及細致的校準調(diào)試，確保了設備各項功能達標，實現(xiàn)了水庫多斷面COD指標的實時監(jiān)測與多平臺合規(guī)數(shù)據(jù)上傳。該設備的投用，為水庫飲用水源地水質(zhì)安全提供了精準的數(shù)據(jù)支撐，也為水庫精細化管理及多部門協(xié)同監(jiān)管提供了可靠依據(jù)，有效提升了水庫處理站的智能化、規(guī)范化管理水平。后續(xù)通過規(guī)范的運維管理，可保障設備長期穩(wěn)定運行，持續(xù)發(fā)揮水質(zhì)監(jiān)測“哨兵”作用，助力廣西水生態(tài)環(huán)境保護及鄉(xiāng)村振興飲水安全保障工作。
