江西宜春市汚水処理場GNST-SC 1000オンラインCODアンモニア窒素総リン総窒素検出器の設置調整例

一、プロジェクトの背景と概況

（一）プロジェクト背景

江西宜春市はカン江流域の重要な生態障壁として、その中の心城区汚水処理場は都市生活汚水と一部の工業廃水の処理任務を担っており、現在の処理能力は14万トン/日に達し、出水は最終的に袁河宜春工業用水区に排出され、この水域の水質保護目標は地表水IV類基準である。「都市汚水処理場の汚染物排出基準」（GB 18918-2002）の一級A基準排出要求を実行し、出水水質の監督管理を強化し、環境対策のデジタル化レベルを向上させるため、宜春市のある中心市街地の汚水処理場は総排出口と生物化学処理ユニットの出口に監督測定ポイントを設置し、GNST-SC 1000オンラインCODアンモニア窒素総リン総窒素測定器を配置した。この設備はIP 68の高い防護等級、検出精度が高く、耐干渉能力が強い特性を備え、集積式GSM/GPRSモデムを搭載し、多周波数帯通信をサポートし、4つの核心指標の24時間連続監視測定とデータの遠隔転送を実現でき、下水処理場の大流量、連続運転の状況需要に適している。今回の設置調整は河南綏浄環境保護科学技術有限公司の技術チームが主導し、下水処理場の運営・維持部門が協力して、設備の正確なドッキング処理技術を確保し、監視データが実際に有効であることを保障し、工場区のコンプライアンス排出と地域の水生態保護にデータサポートを提供する。

（二）コア目標

理論面：訓練参加者にGNST-SC 1000機器の検査原理、核心技術指標及び各検査項目の国家基準根拠を理解させ、異なる水質指標検査の適用場面を明確にする。
実技レベル：訓練参加者が器械のPOST、パラメータの校正、サンプルの調製と検査、データ記憶の導出などの全プロセスの操作を熟練して把握することを確保し、典型的な水質指標の検査を独立して完成することができる。
保障面：機器のよく見られる故障調査方法と日常メンテナンスの要点を把握し、機器の使用寿命を延長し、検査データの長期安定性と信頼性を保障する。
応用面：理論と科学研究実践の深い融合を実現し、訓練参加者が計器を利用して実際の科学研究問題を解決する能力を高め、関連する環境モニタリング科学研究プロジェクトの順調な推進のために基礎を打ち立てた。
規範的な設置：GNST-SC 1000測定器本体、サンプリングシステム、前処理装置、電力供給及びGPRS伝送モジュールの現場配置を完成し、設置が『水汚染源オンライン監視システム（COD？Cr？、NH？-Nなど）設置技術規範』（HJ 353-2019）の要求に適合することを確保する。
正確な調整：都市の総合汚水水質特性に対して、COD、アンモニア窒素、総リン、総窒素の4つの指標の正確な校正と性能試験を完成し、表示値の誤差、重複性、24 hドリフトなどの指標が基準を達成し、設備が大流量汚水のモニタリング需要に適していることを確保する。
システム連動：GNST-SC 1000設備と宜春市生態環境監督管理プラットフォーム及び工場区知恵管理制御プラットフォームの安定的なネットワーク接続を確保し、そのModbus TCP通信協議に基づいて監視データのリアルタイムアップロード、異常警報機能の正常な応答を実現し、重点汚染源のオンライン監督管理要求を満たす。
長期的かつ効果的な保障：下水処理場の配置に適した稼働状況を形成するGNST-SC 1000型番の標準化設置調整マニュアルと運行維持のポイントは、設備の長期的な安定運行と工場区の環境保護コンプライアンス管理のために技術的なサポートを提供する。

二、訓練準備

（一）組織アーキテクチャ

1.主催：電子科技大学長三角研究院（湖州）環境科学研究センター

2.支持部門：河南綏浄環境保護科学技術有限公司

3.研修講師：サプライヤーのベテラン技術エンジニア（豊富なGNST-SC 1000機器の調整と訓練経験を持つ）

4.訓練参加者：研究院環境モニタリング関連科学研究チームメンバー、実験技術者22人

（二）前期準備

場所と設備の準備：研修場所として研究院標準化実験室を選定し、事前に操作台を整理し、場所の風通しが良く、温湿度が機器の運行要求（温度5-40℃、相対湿度≦85%RH）に合致することを確保する。GNST-900 S本体、多機能インテリジェント分解器、付属検査試験管、プレハブ試薬などの設備器材を操作動線に従って配置し、電源接続とPOSTを完了し、すべての設備が正常な動作状態にあることを確保する。同時に校正溶液、模擬水サンプル、脱イオン水、鏡拭紙などの実用的な消耗品を用意した。
場所の整理：設置現場の雑物を整理し、監視ポイントに標準化監視ステーションを建設し、ステーションの風通しが良く、温湿度が制御可能（温度5-40℃、相対湿度≦85%RH）を確保し、設備を平らにしてベースを設置する、設計経路に従ってケーブル溝を掘削し、防水・浸透防止処理をしっかりと行い、ケーブル溝カバー板は密封をしっかりと行い、汚水の漏れ汚染を防止する。
安全防護：施工警告標識を設置し、ヘルメット、絶縁手袋、防水靴などの防護用品を備える、施工工具の絶縁性能を検査し、雨天時の緊急停止対策案を制定し、工場区の高湿環境に対して電気使用の安全防護を強化する。

方案の細分化：技術チームは下水処理場の運営・維持責任者と事前に疎通し、都市の総合下水水量が大きく、水質が相対的に安定しているが懸濁物含有量が変動する特性を結合し、的確に細分化した設置・調整方案に対して、GNST-SC 1000本体の設置固定方式、前処理装置のろ過精度の選択、データと市生態環境監督管理プラットフォームの結合パラメータなどの重要な一環の操作基準を重点的に明確にし、方案が下水処理場

三、設置実施フロー

設置実施はHJ 353-2019標準及び設備設置規範に厳格に従い、「核心設備設置→管路線接続→システム統合調整」の流れに従って推進し、具体的な手順は以下の通り：

（一）コア設備の設置

1.ホスト取付：GNST-SC 1000ホストを標準化監視ステーション室内の専用ブラケットに固定し、本体の水平、通風が良好で、サンプリングポートから直線距離が5 mを超えないことを確保する（管路損失を減少する）、ホストポートは内側を向いており、専用シールを用いて密封処理を行い、駅室内の高湿環境が設備の運行に影響を与えないようにしている。

2.サンプリングシステムの設置：HJ 353-2019の要求に従って、サンプリングプローブを総排出口及び生物化学ユニット出口の主流区に設置し、プローブが浸漬し、水流の死角を避けることを確保する、サンプリング管路は耐腐食性ポリテトラフルオロエチレンホースを採用し、管路の敷設勾配は1%以上であり、水溜り曲げの形成を避ける、大流量前置ろ過装置（孔径5μm）を設置し、下水中の懸濁物の詰まり問題を的確に解決し、ろ過装置は自動逆洗浄機能を装備し、毎日2回逆洗浄を設定し、日常のメンテナンス洗浄に便利である。

3.給電システムの設置：工場区の工業用電気（AC 220 V）を用いて給電し、専用の定電圧電源と漏電保護装置を設置し、給電電圧の安定を確保し、工場区の大電力設備の起動停止による電圧変動が計器の運行に影響を与えないようにする、電源回路は防水スリーブを通して敷設され、接地処理をしっかり行い、電気使用の安全を保障する。
4.伝送モジュールの設置：GPRS伝送モジュールをGNST-SC 1000ホストデータインタフェースに接続し、ステーションルーム内の信号良好領域に固定する、モノのインターネットSIMカードを挿入し、信号強度をテストし（≧3格を確保する）、設備Modbus TCP協議を通じて汚水処理場のスマート管理プラットフォーム及び宜春市生態環境監督管理プラットフォームとの二重ネットワーク適合を完成し、データアップロード周波数（1 h/回）と通信パラメータを配置し、ネットワーク接続に必要なMN番号などの重要な情報を取得する。

（二）管路と線路の接続

1.管路接続：サンプリングプローブ→前置ろ過装置→本体注入口を順次接続し、管路接続口はカセット式防食シールを採用し、接続後に圧力試験を行う（0.1 MPa圧力下で漏れがない）、逆洗浄管路と廃液回収管路を設置し、逆洗浄管路は本体とサンプリングプローブを接続し、濾過装置が定期的に自動的に逆洗浄することを確保する。廃液回収管路は工場区の汚水処理システムに接続し、二次汚染を避ける。

2.回線接続：設備説明書に従ってホストとサンプリングポンプ、前処理装置、給電システム、伝送モジュールの回線を接続する、すべての線路は防水スリーブを通して敷設され、スリーブインタフェースは密封処理をしっかりと行う、線路の両端に表示をしっかりと行い、後続のメンテナンスに便利である。

3.接地処理：設備外殻、防護棚、給電システムはすべて接地処理を行う必要があり、接地抵抗≦4Ω、作業場の電磁干渉と落雷による設備損傷を防止する；防護小屋周辺に避雷装置を設置し、設備が防雷保護範囲内にあることを確保する。

四、調整の核心部分

調整作業はHJ 354-2019基準の要求に厳格に従い、下水処理場の大流量、連続運転の状況特徴を結合し、モジュール別にCOD、アンモニア窒素、総リン、総窒素の4つの指標の調整を展開し、設備の性能が基準を達成することを確保する：

1.システム初期化調整：GNST-SC 1000設備を起動し、POSTを完了し、ホスト、サンプリングシステム、前処理装置、電力供給及び伝送モジュールの運転状態を検査する、システムに界面配置の基本パラメータを設置し、検査指標、検査周期（1 h/回に設定）、データアップロード頻度、警報閾値を含む（『都市下水処理場汚染物排出基準』（GB 18918-2002）の1級A基準設定を参照）。

2.精密較正調整：2点較正法を用いて4項目の指標をそれぞれ較正し、脱イオン水で検査チャンネルを3回洗浄した後、順次空白溶液、標準較正溶液を添加し、読数が安定した後、較正パラメータを保存する、校正完了後に検証を行い、中間濃度標準溶液試験を使用して、表示誤差は≦±10%の要求を満たす必要がある。その中で、総リン、総窒素の校正は事前に消解モジュールのパラメータ調整を完了し、消解温度（総リン120℃、総窒素125℃）と消解時間（いずれも30 min）の正確な制御を確保する必要がある。

3.性能試験の調整：72 h連続運転試験（重点汚染源のオンラインモニタリング設備の調整要求に符合する）を展開し、測定レンジ20%、50%、80%の3つの濃度点でモニタリングし、24 hドリフト≦±5%F.S.濃度点ごとに6回繰り返し試験し、繰り返し性≦5%である。工場区の実際の汚水サンプルに対して比較テストを行い、設備測定値と実験室標準方法測定値の相対誤差≦±15%を測定し、データの正確性を確保する。
4.システム連動調整：自動サンプリング、前処理、検査、データアップロードの全プロセス連動性能をテストする、COD、アンモニア窒素濃度の基準値を超えるシーンをシミュレーションし、設備の地元警報とプラットフォーム警報機能の同期応答を検証し、5 min内の下水処理場の知恵管理制御プラットフォームと市の生態環境監督管理プラットフォームが警報情報を受信することを要求する。GPRS伝送安定性をテストし、データアップロード率≧99%を確保する。

技術的な説明：サプライヤーの技術者は汚水処理場のメンテナンス担当者にGNST-SC 1000設備の特別技術の説明を展開し、重点的に都市総合汚水に対する設備の日常メンテナンスの要点（例えば、前置ろ過装置の逆洗浄周期調整、検査通路の洗浄方法、試薬交換規範）、データ解読及びよく見られる故障排除方法を説明し、メンテナンス担当者が独立したメンテナンス能力を備えることを確保する。

五、検収と交付

1.検収内容：下水処理場、サプライヤー、第三者環境保護検査機構から共同で検収チームを構成し、設置調整方案と関連基準を照合し、設備の設置規範性、72 h連続運行安定性、4項目の指標検査性能（表示誤差、重複性、ドリフト）、データアップロード正確性と警報機能有効性を検収し、同時に設備と市生態環境監督管理プラットフォームの連携状況を検査し、重点汚染源自動監視施設の検収要求に合致することを確保する。

2.資料交付：検収に合格した後、サプライヤーは下水処理場に設置調整報告書、設備説明書、校正記録、72 h運転試験報告書、品質保証書類及び下水処理場に適した運行維持マニュアル（的確なメンテナンス要点、よく見られる故障排除方法を含む）などの資料を交付し、要求に応じて検収資料の記録を完成する。

六、プロジェクトの効果

設備の運行が安定している：GNST-SC 1000測定器は設置調整を経た後、下水処理場の大流量、連続運行状況の下で安定運行を実現し、4つの核心指標の監視データの連続アップロード率は≧99.5%で、設備故障率は1%未満で、都市の総合下水監視需要に適している。

環境保護コンプライアンスの保障：設備は出水の核心指標の24時間連続モニタリングを実現し、データはリアルタイムで下水処理場の知恵管理制御プラットフォームと宜春市の生態環境監督管理プラットフォームにドッキングし、環境保護の基準超過リスクを効果的に回避した、データ異常警報を通じて、事前に3件の生物化学処理技術の変動問題を発見し、処理し、出水の水質が「都市下水処理場汚染物排出基準」（GB 18918-2002）の1級A基準に安定していることを確保し、袁河水域の生態保護に有力な保障を提供した。

運行維持管理規範：GNST-SC 1000設備の特性と下水処理場のモニタリング需要に基づいて、的確な計器使用登録制度、定期校正（毎月1回）とメンテナンス制度を確立し、運行維持人員は設備管理責任を明確にし、効果的に計器故障の発生率を下げ、設備使用寿命を延長した。

プロセス最適化サポート：設備の連続監視データに基づき、下水処理場の運営・維持部門は異なる時間帯の下水水質変化規則を分析し、生物化学処理プロセスパラメータの調整にデータサポートを提供し、薬剤の正確な投入を実現し、下水処理コストを約6%削減する。

六、経験の総括と展望

（一）経験総括

運転状況の適切な配置は肝心な点である：今回の設置調整は下水処理場の大流量、連続運転及び下水懸濁物の変動の運転状況特性を十分に結合し、サンプリング前処理方案と設備設置防護措置を最適化し、適切な耐食性管路とろ過装置を選択し、設備と工場区の運転状況の正確な適切な配置を確保し、データの正確性のために基礎を築いた。

政府と企業の協力は保障である：汚水処理場と機器供給業者の効率的な協力は、設置調整案が工場区の実際の状況に適合することを確保し、同時に地方生態環境の監督管理要求に厳格に連携し、設備のネットワーク登録の順調な推進を保障した、後続の技術支援メカニズムの構築は、設備の長期稼働中の複雑な問題を解決するために有力な保障を提供した。

（二）将来展望

後続の下水処理場は今回の設置調整の成果に基づいて、環境保護監視能力をさらに向上させる：1つはGNST-SC 1000設備の設置範囲を拡大し、前処理ユニットに監視ポイントを増設し、下水処理の全プロセスの水質監視を実現する、第二に、設備データ伝送の優位性に基づいて、モニタリングデータと処理技術の連動分析を深化させ、宜春市の環境監督管理一体化建設の要求と結びつけて、知恵管理制御レベルを向上させる、第三に、サプライヤーとの協力を持続的に深化させ、設備技術のアップグレード動態に適時にフォローアップし、環境保護の新規最適化モニタリング方案と結合し、地域の水生態保護とグリーン発展により有力なサポートを提供する。