강서 의춘시 하수처리장 GNST-SC1000 온라인 COD 암모니아 질소 총인 총질소 검측기 설치 디버깅 사례

1. 프로젝트 배경과 개요

(1) 프로젝트 배경

강서성 의춘시는 감강류역의 중요한 생태장벽으로서 그중 심성구 오수처리장은 도시생활오수와 일부 공업페수의 처리임무를 담당하고있으며 현재 처리능력은 14만톤/일에 달하고 출수는 최종적으로 원하 의춘공업용수구역에 배출되는데 이 수역의 수질보호목표는 지표수 IV류 표준이다."도시하수처리장 오염물배출기준"(GB18918-2002) 1급 A표준 배출요구를 구체화하고 출수수질감독관리를 강화하며 환경정비의 디지털화수준을 제고하기 위하여 의춘시 모 중심도시 오수처리장은 총배출구 및 생화학처리단위 수출에 감독측정지점을 설치하고 GNST-SC1000 온라인 COD 암모니아질소총인총질소검측기를 배치한다.이 설비는 IP68의 높은 방호 등급, 검측 정밀도가 높고 교란 방지 능력이 강한 특성을 갖추고 있으며 통합식 GSM/GPRS 모뎀을 탑재하고 다중 주파수 대역 통신을 지원하여 4가지 핵심 지표의 24시간 연속 모니터링과 데이터 원격 전송을 실현할 수 있으며 하수처리장의 큰 유량, 연속 운행의 작업 상황 수요에 적합하다.이번 설치조정사업은 하남성 수정환경보호과학기술유한회사 기술팀이 주도하고 오수처리장 운수부문이 협동협력하여 설비의 정확한 도킹처리공예를 확보하고 감시측정수치의 진실성과 유효성을 보장하며 공장구역 합규배출과 지역수생태보호에 데터버팀목을 제공한다.

(2) 핵심 목표

이론적 측면: 훈련 참가자들로 하여금 GNST-SC1000 기기의 검측 원리, 핵심 기술 지표 및 각 검측 항목의 국가 표준 근거를 이해하게 하고, 서로 다른 수질 지표 검측의 적용 장면을 명확히 한다.
실조 차원: 훈련 참가자들이 기기 가동 자체 검사, 파라미터 교정, 샘플 제조와 검측, 데이터 저장 내보내기 등 전 과정 조작을 숙련하여 전형적인 수질 지표의 검측 업무를 독립적으로 완성할 수 있도록 확보한다.
보장 차원: 기기의 흔한 고장 조사 방법과 일상적인 유지 보수 요점을 파악하고, 기기의 사용 수명을 연장하며, 검측 데이터의 장기적인 안정성과 신뢰성을 보장한다.
응용차원: 리론과 과학연구실천의 심층적인 융합을 실현하고 훈련참가자들이 계기를 리용하여 실제과학연구문제를 해결하는 능력을 제고하여 관련 환경감시측정과학연구항목의 순조로운 추진을 위해 기초를 닦아놓아야 한다.
사양 설치: GNST-SC1000 검측기 본체, 샘플링 시스템, 사전 처리 장치, 전력 공급 및 GPRS 전송 모듈의 현장 설치를 완료하고,"수질 오염원 온라인 검측 시스템 (COD?Cr?, NH?-N 등) 설치 기술 규범"(HJ 353-2019) 요구에 부합하도록 설치한다.
정확한 조정: 도시의 종합오수의 수질특성에 비추어 COD, 암모니아질소, 총인, 총질소 4가지 지표의 정확한 교정과 성능테스트를 완성하고 표시오차, 중복성, 24h 표류 등 지표가 표준에 도달하도록 보장하여 설비가 대량의 오수 모니터링 수요에 적합하도록 확보한다.
시스템 연동: GNST-SC1000 설비와 이춘시 생태환경 감독관리 플랫폼 및 공장지역 스마트 관리통제 플랫폼의 안정적인 네트워킹을 보장하고, 그 Modbus TCP 통신 협의에 의탁하여 모니터링 데이터의 실시간 업로드, 이상 경보 기능의 정상적인 응답을 실현하며, 중점 오염원 온라인 감독관리 요구를 만족시킨다.
장기효과보장: 오수처리장의 작업상황에 적합한 GNST-SC1000모델의 표준화설치조정수첩과 운수요점을 형성하여 설비의 장기적이고 안정적인 운행 및 공장지역의 환경보호합규관리에 기술적버팀목을 제공한다.

2. 훈련 준비

(1) 조직 구조

1.주최단위: 전자과학기술대학 장강삼각주연구원 (호주) 환경과학연구센터

2.지원단위: 하남 수정환경보호과학기술유한회사

3. 교육 강사: 공급업체 선임 기술 엔지니어(GNST-SC1000 기기 디버깅 및 교육 경험 풍부)

4.훈련 참가자: 연구원 환경 모니터링 관련 과학 연구팀 구성원, 실험 기술자 총 22명

(2) 사전 준비

장소와 설비 준비: 연구원 표준화 실험실을 교육 장소로 선정하고, 미리 조작대를 정리하여 장소의 통풍이 양호하고, 온습도가 기기 운행 요구에 부합하도록 확보한다 (온도 5-40 ℃, 상대습도 ≤ 85% RH).GNST-900S 본체, 다기능 스마트 소해기, 부대 검측 시험관, 사전 제작 시약 등 설비 기자재를 조작 동선에 따라 배치하고, 전원 연결과 전원 켜기 자체 검사를 완료하여 모든 설비가 정상적인 작업 상태에 있도록 확보한다;동시에 교정용액, 시뮬레이션 물샘플, 이온제거수, 거울닦이 종이 등 실조 소모품을 준비한다.
장소 정리: 설치 현장의 잡동사니를 정리하고, 모니터링 지점에 표준화 모니터링 스테이션을 건설하며, 스테이션 통풍이 양호하고 온도와 습도를 제어할 수 있도록 확보한다 (온도 5-40 ℃, 상대 습도 ≤ 85% RH), 평평한 설비 설치 받침대;설계 경로에 따라 케이블 도랑을 파고, 방수 방수 처리를 잘 하고, 케이블 도랑 덮개판은 밀봉을 잘 하여 오수의 누출 오염을 방지한다.
안전 보호: 시공 경고 표지를 설치하고 안전모, 절연 장갑, 방수 신발 등 보호 용품을 배치한다.시공도구의 절연성능을 검사하고 우천응급조업중지예비안을 제정하며 공장구역의 고습환경에 비추어 전기사용안전방호를 강화한다.

방안 세분화: 기술팀은 사전에 오수처리장 운송 책임자와 소통하고, 도시 종합 오수 수량이 크고, 수질이 상대적으로 안정적이지만 부유물 함량 파동의 특성과 결합하여 목적성 세분화 설치 디버깅 방안을 세분화하고, GNST-SC1000 본체 설치 고정 방식, 예처리장치 여과 정밀도 선형, 데이터와 시 생태환경 감독관리 플랫폼 도킹 파라미터 등 핵심 단계의 조작 표준을 중점적으로 명확히 하며, 방안이 오수처리장의 실제 운행 수요에 부합하도록 확보한다.

3. 설치 구현 프로세스

설치 실시는 HJ 353-2019 표준 및 설비 설치 규범을 엄격히 준수하고,"핵심 설비 설치 → 파이프라인 연결 → 시스템 통합 디버깅"의 절차에 따라 추진하며, 구체적인 절차는 다음과 같다.

(1) 핵심 장치 설치

1.본체 설치: GNST-SC1000 본체를 표준화 모니터링소 건물 내 전용 지지대에 고정하여 동체의 수평, 통풍이 양호하고 샘플링 입구에서 직선거리가 5m를 초과하지 않도록 확보한다(파이프라인 손실 감소).본체 인터페이스는 안쪽을 향하고, 전용 밀봉 부품을 사용하여 밀봉 처리를 잘 하여 역 내 고습 환경이 설비 운행에 영향을 주지 않도록 한다.

2.샘플링 시스템 설치: HJ 353-2019 요구에 따라 샘플링 프로브를 총 배출구 및 생화학 유닛 수출의 주류 지역에 설치하여 프로브가 침수되고 물 흐름 사각지대를 피할 수 있도록 보장한다;샘플링 파이프라인은 내부성 폴리테트라플루오로에틸렌 호스를 사용하며, 파이프라인 부설 경사도가 1% 이상이어야 하며, 고인 물굽이가 형성되지 않도록 한다;대유량 전치 여과장치(공경 5μm)를 설치하여 오수중 부유물 막힘 문제를 목적성 있게 해결하고, 여과장치는 자동 반세척 기능을 장착하여 매일 2회 반세척을 설정하여 일상적인 유지보수 세척에 편리하게 한다.

3.전력 공급 시스템 설치: 공장 공업용 전력 (AC 220V) 을 사용하여 전력을 공급하고, 전용 전압 안정 전원과 누전 보호 장치를 설치하여 전력 공급 전압의 안정을 확보하고, 공장 지역의 고출력 설비의 가동과 정지로 인해 전압 파동이 기기 운행에 영향을 주지 않도록 한다;전원 선로는 방수 튜브를 뚫고 부설하여 접지 처리를 잘하여 전기 사용 안전을 보장한다.
4.전송 모듈 설치: GPRS 전송 모듈을 GNST-SC1000 호스트 데이터 인터페이스에 연결하여 역내 신호 양호 영역에 고정한다;사물 인터넷 SIM 카드를 삽입하고, 신호 강도 테스트 (≥ 3칸 확보), 설비 Modbus TCP 프로토콜을 통해 오수 처리장 스마트 관리 통제 플랫폼 및 이춘시 생태 환경 감독 플랫폼과의 이중 네트워크 적합, 데이터 업로드 주파수 (1h/회) 와 통신 파라미터를 배치하고, 네트워크에 필요한 MN호 등 핵심 정보를 획득한다.

(2) 파이프라인과 선로 연결

1.파이프라인 연결: 샘플링 프로브→전치 여과 장치→본체 샘플링 입구를 차례로 연결하고, 파이프라인 인터페이스는 카드 커버식 방부 밀봉을 사용하며, 연결 후 압력 테스트(0.1MPa 압력에서 누출 없음)를 진행한다.반세척 파이프와 폐액 회수 파이프를 설치하고, 반세척 파이프는 본체와 샘플링 프로브를 연결하여 여과 장치가 정기적으로 자동으로 반세척되도록 확보한다;폐액 회수 파이프라인은 공장 구역의 오수 처리 시스템에 접속하여 2차 오염을 피한다.

2.회선 연결: 설비 설명서에 따라 본체와 샘플링 펌프, 예처리 장치, 전력 공급 시스템, 전송 모듈의 회선을 연결한다;모든 선로는 방수 튜브를 뚫고 부설하고, 튜브 인터페이스는 밀봉 처리를 한다;선로 양쪽에 표지를 잘 하면 후속 유지보수에 편리하다.

3.접지 처리: 설비 케이스, 방호막, 전력 공급 시스템은 모두 접지 처리를 해야 한다, 접지 저항 ≤ 4º, 작업장 전자기 간섭과 벼락 파손 설비를 방지한다;방호막 주변에 피뢰 장치를 설치하여 설비가 방뢰 보호 범위 내에 있는지 확보한다.

4. 디버깅 핵심 단계

디버깅 작업은 HJ 354-2019 표준 요구를 엄격히 준수하고, 오수 처리 공장의 큰 유량, 연속 운행의 작업 상황 특징과 결합하여 모듈별로 COD, 암모니아 질소, 총 인, 총 질소 4가지 지표의 디버깅을 전개하여 설비 성능이 표준에 도달하도록 확보한다:

1.시스템 초기화 디버깅: GNST-SC1000 설비를 가동하고, 전원 켜기 자체 검사를 완료하고, 호스트, 샘플링 시스템, 사전 처리 장치, 전력 공급 및 전송 모듈의 운행 상태를 검사한다;시스템 설정 인터페이스에 검측 지표, 검측 주기 (1h/회로 설정), 데이터 업로드 빈도, 경보 임계값 ("도시 하수처리장 오염물 배출 표준"(GB18918-2002) 1급 A 표준 설정 참조) 을 포함한 기본 매개변수를 구성한다.

2.정밀 교정 조정: 두 가지 교정법으로 네 가지 지표를 각각 교정하고, 이온 제거 물로 검측 통로를 3회 세척한 후 순차적으로 공백 용액, 표준 교정 용액을 첨가하고, 판독수가 안정되면 교정 매개변수를 보존한다;교정이 완료된 후 검증을 진행하고, 중간 농도 표준 용액 테스트를 사용하며, 표시 오차는 ≤±10% 의 요구를 만족시켜야 한다.그 중, 총인, 총질소 교정은 분해 모듈 매개변수 조정을 미리 완료하여 분해 온도 (총 인 120 ℃, 총질소 125 ℃) 와 분해 시간 (모두 30min) 의 정확한 제어를 확보해야 한다.

3.성능 테스트 디버깅: 72h 연속 운행 테스트 (중점 오염원 온라인 모니터링 설비 디버깅 요구에 부합), 검측 측정 거리 20%, 50% 및 80% 3개 농도 지점에서 검측, 24h 드리프트 ≤ ± 5% F.S.;농도점당 6회 반복 테스트, 중복성 ≤5%;공장구역의 실제 오수 물샘플에 대해 비교 테스트를 진행하고, 설비 측정치와 실험실 표준 방법 측정치의 상대적인 오차는 ≤±15% 로 데이터의 정확성을 확보한다.
4.시스템 연동 디버깅: 자동 샘플링, 사전 처리, 검측, 데이터 업로드 전 과정 연동 성능 테스트;COD, 암모니아 질소 농도 기준치 초과 장면을 시뮬레이션하여 설비 현지 경보와 플랫폼 경보 기능의 동시 응답을 검증하고, 5min 내 오수 처리장 스마트 관리 통제 플랫폼과 시 생태 환경 감독관리 플랫폼이 모두 경보 정보를 접수하도록 요구한다;GPRS 전송 안정성을 테스트하여 데이터 업로드율 ≥ 99% 를 확보합니다.

기술교부: 공급업체 기술자는 오수처리장 운수인원에게 GNST-SC1000설비 전문기술교부를 전개하고 도시종합오수에 대한 설비일상유지보수요점 (예를 들면 전치려과장치 반세척주기조정, 검측통로세척방법, 시약교체규범), 데이터해독 및 흔히 볼수 있는 고장조사방법을 중점적으로 설명하여 운수인원이 독립적인 운수능력을 구비하도록 확보한다.

5. 검수와 교부

1.검수내용: 오수처리장, 공급업체, 제3자 환경보호검측기구가 공동으로 검수팀을 구성하여 설치조정방안과 관련 표준을 대조하고 검수설비설치규범성, 72h연속운행안정성, 4가지 지표검측성능 (시가오차, 중복성, 표류), 데이터업로드정확성 및 경보기능유효성을 대조하며 설비와 시생태환경감독관리플랫폼의 연결상황을 동시에 심사하여 중점오염원검수시설의 자동검수시설검수요구에 부합되도록 확보한다.

2.자료 교부: 검수에 합격한 후, 공급업체는 오수처리장에 설치 디버깅 보고서, 설비 설명서, 교정 기록, 72h 운행 테스트 보고서, 품질 보증 문서 및 오수처리장에 적합한 운영 매뉴얼 (목적성 유지 보수 요점, 흔한 고장 조사 방법 포함) 등 전체 자료를 교부하고, 요구에 따라 검수 자료 비안을 완성한다.

6. 프로젝트 성과

설비 운행 안정: GNST-SC1000 검측기는 설치 디버깅을 거친 후 오수처리장의 큰 유량, 연속 운행 작업 상황에서 안정적인 운행을 실현하고, 4가지 핵심 지표 검측 데이터 연속 업로드율 ≥ 99.5%, 설비 고장률 1% 이하, 도시 종합 오수 검측 수요에 적합하다.

환경보호 합규 보장: 설비는 출수 핵심 지표의 24시간 연속 모니터링을 실현하고, 데이터는 실시간으로 오수처리장 스마트 관리 통제 플랫폼과 이춘시 생태환경 감독관리 플랫폼을 연결하여 환경보호 기준치 초과 위험을 효과적으로 회피한다;데이터 이상 경보를 통해 3건의 생화학 처리 공정 파동 문제를 미리 발견하고 처리하여 출수 수질이 안정적으로"도시 하수처리장 오염물 배출 기준"(GB18918-2002) 1급 A 기준에 부합하도록 확보하여 위안허 수역의 생태 보호에 강력한 보장을 제공하였다.

운영 관리 규범: GNST-SC1000 설비 특성과 하수처리장 모니터링 수요를 바탕으로 목적성 있는 기기 사용 등록 제도, 정기 교정 (월 1회) 및 유지 보수 제도를 구축했다. 운영 인원은 설비 관리 책임을 명확히 하고 기기 고장 발생률을 효과적으로 낮추며 설비 사용 수명을 연장했다.

공정 최적화 버팀목: 설비의 연속 모니터링 데이터에 의탁하여 오수 처리장 운송 부서는 서로 다른 시간대의 오수 수질 변화 법칙을 분석하고, 생화학 처리 공정 매개 변수 조정에 데이터 버팀목을 제공하며, 약제의 정확한 투입을 실현하고, 오수 처리 원가를 약 6% 낮춘다.

6. 경험총화와 전망

(1) 경험총화

작업 상황 적합성이 관건이다: 이번 설치 디버깅은 오수 처리 공장의 큰 유량, 연속 운행 및 오수 부유물 파동의 작업 상황 특성을 충분히 결합하고, 목적성 있게 샘플링 사전 처리 방안과 설비 설치 방호 조치를 최적화하며, 적합한 내부 파이프라인과 여과 장치를 선택하여 설비와 공장 구역 운행 작업 상황의 정확한 적합성을 확보하여 데이터 정확성에 기초를 다졌다.

정부와 기업의 협동은 보장이다: 오수 처리 공장과 기기 공급업체의 고효율 협동, 설치 조정 방안이 공장 구역의 실제 작업 상황에 부합하도록 확보하였으며, 동시에 지방 생태 환경 감독관리 요구를 엄격히 연결하여 설비 네트워크 비안의 순조로운 추진을 보장하였다;후속 기술 지원 메커니즘의 구축은 설비의 장기 운행 중의 복잡한 문제를 해결하는 데 강력한 보장을 제공했다.

(2) 미래 전망

후속 하수처리장은 이번 설치 디버깅 성과에 기초하여 환경보호 모니터링 능력을 한층 더 향상시킬 것이다: 첫째, GNST-SC1000 설비 부설 범위를 확대하고, 예처리 단위에 모니터링 지점을 증설하여 하수처리 전 과정 수질 모니터링을 실현한다;둘째로, 설비 데이터 전송 우세에 의탁하여 모니터링 데이터와 처리 공정의 연동 분석을 심화하고, 의춘시 환경 감독관리 일체화 건설 요구와 결합하여 스마트 관리 통제 수준을 제고한다;셋째, 공급업체와의 협력을 지속적으로 심화하고 설비기술의 승격동태를 제때에 따라가며 환경보호의 새로운 규정과 결부하여 감시측정방안을 최적화하여 지역의 수생태보호와 록색발전에 더욱 유력한 버팀목을 제공해야 한다.