大气环境监测与治理技术.docx
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大气环境监测与治理技术
2015年全国职业院校技能大赛高职组
“大气环境监测与治理技术”赛项规程
一、赛项名称
赛项编号：
XG-166
赛项名称：
大气环境监测与治理技术
英语翻译:
AtmosphericEnvironmentalMonitoringandControlTechnology
赛项组别：
高职组
赛项归属产业：
环境和公共设施管理业、环保产业
二、竞赛目的
考核学生的大气环境监测、烟气检测与分析，烟气处理工艺的设计、烟气处理设备装调能力、烟气处理设备的运行与维护综合实践能力和创新能力，测试学生分析问题、解决问题能力，以及团队协作、安全意识、心理素质等职业素养，对职业教育课程改革起到引领作用，提升学生职业能力和就业质量，为社会培养大气监测和治理技术人才。
三、竞赛内容
本竞赛由理论、技能、综合素质三部分内容组成，其中理论部分占权重10%，技能部分占权重85%，综合素质部分占权重5%。
竞赛时间为5小时，其中理论竞赛为2小时，技能竞赛为3小时。
具体见表1。
表1竞赛内容、时间与权重表
竞赛内容
竞赛时间（小时）
所占权重（%）
理论竞赛
2
10
技能竞赛
3
85
综合素质
5
（一）理论竞赛内容
理论竞赛为2小时，在标准化计算机教室进行，需要配备Autocad2004以上版本，Office2003以上版本，S7-200西门子可编程控制软件，具体内容如下：
1.烟气处理工艺设计
（1）根据任务书给定的工艺和相关技术要求，选用并设计合理的处理系统（任务书会给出除尘、脱硫、脱硝、除尘脱硫等其中一个系统），按照我国相关设计标准和经验数据，运用Office2003－Excel软件进行工艺设计、各处理设备选型计算。
（2）启动Autocad软件，绘制相关处理系统平面定位图，并按要求进行必要标注。
（3）绘制工艺流程图，不同管路分别用不同的线型代号绘制，并标注相应管径，文件名另存为“机位号+流程图”。
（4）监测数据换算
根据国家环保总局组织编写的《空气与废气监测分析方法》（第四版）中的相关规定，进行烟气监测数据处理与换算。
2.自动控制烟气装置程序设计
启动S7-200软件，根据任务书要求，对指定的烟气处理系统（任务书会给出除尘、脱硫、脱硝、除尘脱硫等其中一个系统）进行编程或程序修订。
（二）技能竞赛内容
技能竞赛为3小时，在一个公共的大气环境监测与治理技术综合实训平台上进行，包括污染源发生器、供系统运行的处理设备、pH在线监测仪、二氧化硫在线监测仪、氮氧化物在线监测仪、一氧化碳在线监测仪、氧气在线监测仪、粉尘颗粒物传感器、烟尘采样器，以及液晶显示屏、配电柜等，根据给定的任务书，完成以下操作内容：
1.烟气处理系统部件、管道、传感器安装连接，包括发尘系统、布袋除尘器系统、湿法脱硫系统的安装连接，烟气处理系统硬管管路、气管管路的连接，传感器安装。
2.烟气处理系统电源线路连接，包括动力系统线路、传感器系统线路的连接。
3.烟气处理系统调试，包括电源系统、动力系统调试，以及系统参数的设置。
4.设备整体运行，包括模拟气源、脱硫碱液的配制，锅炉系统、布袋除尘器系统、脱硫系统、吸附柱系统等的运行及维护。
5.烟气处理系统污染因子监测，包括、温湿度指标、烟气流量、颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、烟气黑度、汞及其化合物、大气污染基准含氧量、二氧化碳等的监测。
四、竞赛方式
1.本赛项为团体竞赛，每支参赛队由2名竞赛选手组成，性别不限，同一个参赛队的选手必须为同一所学校，不允许跨校组队。
2.竞赛采用理论、技能相结合的方式进行，分别组织。
理论竞赛在计算机房进行，由每位选手在计算机上独立完成理论竞赛任务书给定的任务，技能竞赛在指定场地大气环境监测与治理技术综合实训平台上进行，由2名选手合作完成技能竞赛任务书给定的任务。
3.本次竞赛不邀请国际团队参赛,欢迎国际团队观摩。
五、竞赛流程
竞赛流程包括竞赛日程和内容，见表2。
表2竞赛日程与内容
竞赛日程
内容
地点
第一天
12:
00前
接站、报到、安排住宿
驻地
15:
00-15:
30
领队会（抽签确定竞赛场次和检录顺序号、赛前说明）
报告厅
15:
30-16:
00
选手熟悉竞赛场地
赛场
16:
00-17:
00
开赛式
会议厅
18:
30—19:
00
理论竞赛检录，按领队会抽取的场次顺序和检录顺序，选手出示参赛证、身份证、学生证（简称“三证”），由一次加密裁判封存，并抽取一次加密号，凭一次加密号抽取二次加密号，进场待考。
本场竞赛结束后，选手到一次加密裁判处领取本人的“三证”。
计算机教室
19:
00—21:
00
理论竞赛，选手在试卷及电子文档中，只准填写二次加密号，不准填写姓名或学校，否则成绩按0分计。
第二天
第一场
6:
00-6:
40
早餐
驻地
7:
00
第一场选手集合上车
驻地
7:
30
第一场技能竞赛检录，按领队会抽取的第一场检录顺序，选手出示参赛证、身份证、学生证（简称“三证”），由一次加密裁判封存，并抽取一次加密号，凭一次加密号抽取二次加密号，进场待考。
本场竞赛结束后，选手到一次加密裁判处领取本人的“三证”。
赛场
8:
00-11:
00
第一场技能竞赛选手正式竞赛，过程裁判按评分标准评判；第二场技能竞赛选手集合上车，前往隔离区。
赛场
11:
00-12:
00
第一场技能竞赛结果评判，按工位号顺序（即二次加密号）评判。
赛场
12:
00-13:
30
第一场选手赛场用餐、隔离休息，第二场选手在隔离区用餐，隔离休息。
赛场
13:
30
第二场技能竞赛检录，按领队会抽取的第二场检录顺序，选手出示参赛证、身份证、学生证（简称“三证”），由一次加密裁判封存，并抽取一次加密号，凭一次加密号抽取二次加密号，进场待考。
本场竞赛结束后，选手到一次加密裁判处领取本人的“三证”。
赛场
14:
00-17:
00
第二场技能竞赛选手正式竞赛，过程裁判按评分标准评判。
赛场
17:
00-18:
00
第二场技能竞赛结果评判，按工位号顺序（即二次加密号）评判。
赛场
第三天
9:
00-10:
00
闭幕式，公布成绩、赛项点评。
报告厅
六、竞赛试题
1.本赛项公开样题,在赛前1个月大赛指定网站上公布样题，包括题型、结构、考点等公开部分内容。
2.试题库分理论试题和技能试题，分别设10套试题，由专家组根据竞赛规程给出的知识点、技能点及其相关要求统一命题，签字封存后送大赛保密室。
3.赛前在监督组长监督下，由裁判长抽取试题库中两套题作为正式竞赛用题及备选赛题。
七、竞赛规则
1.参赛选手报名
（1）以省、自治区、直辖市（以下简称省）为单位组织报名通过全国职业院校技能大赛网络报名系统统一进行。
（2）根据预报名的名额确定正式参赛的名额，每省原则上不超过2支参赛队。
组织省级选拔赛的省份，经全国大赛执行委员会备案，在条件许可的情况下可增加1支参赛队名额。
（3）每支参赛队由2名选手组成，配备2名指导教师。
（4）参赛选手须为高等学校全日制在籍学生；本科院校中高职类全日制在籍学生；五年制高职四、五年级在籍学生。
高职组参赛选手年龄须不超过25周岁（即1990年7月1日及以后出生）。
2.熟悉场地
（1）参赛选手应在竞赛日程规定的时间熟悉竞赛场地，选手可进入竞赛场地及工位体验。
（2）参赛队熟悉技能竞赛场地后，认为所提供的设备、工具等不符合竞赛规定或有异议时，必须在2小时内由领队提出书面报告送交竞赛仲裁组提请组委会安排整改，超过时效将不予受理。
3.检录与加密解密
（1）检录：
正式竞赛前，参赛队按领队抽签顺序分批次参加检录，选手必须携带身份证、学生证、参赛证（简称三证）。
检录后选手的三证由一次加密裁判装入密封袋中单独保管，选手竞赛完成后签字并领回个人身份证件。
三证不全者原则上不能通过检录，特殊情况须经所在省教育厅、公安机关出具有效证明。
（2）加密：
通过检录的选手取得一次加密号牌，加密号由选手亲自抽取，一次加密裁判统计制表签字交保密室封存；然后选手用一次加密号换取二次加密号牌，同样由选手亲自抽取，由二次加密裁判统计制表交保密室封存。
二次加密号即工位号。
（3）解密：
根据工位号评判成绩后，先进行二次解密，再进行一次解密，确定参赛队对应的成绩。
4.正式比赛
（1）选手凭二次加密号牌进入竞赛场地。
裁判长在选手候赛时间内将竞赛任务书下发到各工位，参赛选手根据任务书要求，自行分工，合理计划安排。
（2）各参赛队统一听从裁判长发布竞赛开始指令后正式开始竞赛，合理利用现场提供的所有条件完成竞赛任务。
（3）理论竞赛为2小时，迟到30分钟不得进入赛场，开赛30分钟后方可提交试卷。
技能竞赛时间为3小时，以现场各工位能观看到的时钟为准。
赛场统一提供饮水和小食品，选手休息、饮食等时间都算在竞赛时间内。
（4）竞赛过程中，选手须严格遵守安全操作规程，并接受裁判员的监督和警示，以确保参赛人身及设备安全。
选手因个人误操作造成人身安全事故和设备故障时，裁判长有权中止该队竞赛；如非选手个人因素出现设备故障而无法竞赛，由裁判长视具体情况做出裁决（调换到备份工位或调整至最后一场次参加竞赛）；如裁判长确定设备故障可由技术支持人员排除故障后继续竞赛，将给参赛队补足所耽误的竞赛时间。
（5）参赛队在竞赛过程中遇到排除故障部分的内容不能自行完成，可以提出弃权，由技术保障人员帮助完成，参赛队弃权部分不得分。
（6）参赛队若提前结束竞赛，应举手向裁判员示意，竞赛结束时间由过程裁判记录，参赛队结束竞赛后不得再进行任何操作。
（7）裁判长在竞赛结束前30分钟、10分钟进行竞赛剩余时间提醒，裁判长发布竞赛结束指令后所有未完成任务参赛队立即停止操作和工位清理。
（8）参赛队须按照程序提交竞赛结果，过程裁判在竞赛结果的规定位置做标记，并与参赛队一起签字确认。
（9）竞赛期间参赛选手不得自行离场，不得携带手机及其它电子设备。
（10）竞赛过程中，参赛选手须严格遵守相关操作规程，确保设备及人身安全，并接受裁判员的监督和警示。
竞赛结束，参赛队须完成现场清理并经裁判员同意后方可离开。
5.成绩评定
（1）理论竞赛采用机考评分方式；技能竞赛采用过程评分和现场评分相结合方式。
过程评分针对竞赛过程中各种动态监测数据、操作过程进行评判，现场评分针对大气环境治理设备与系统安装水平、调试运转结果、职业素养进行评判。
裁判应在相应评分表处签字。
（2）成绩评定后，由加密裁判按二次加密号统计成绩，签字封存，由裁判长和监督组长共同签字后，由专人送保密室封存。
6.成绩公布
在竞赛监督组、大赛办工作人员监督下，将比赛成绩进行二次解密，获得各参赛队对应的成绩。
召开竞赛组委会会议，由裁判长汇报比赛情况和结果，会议对竞赛成绩审核。
在闭赛式时公布成绩。
7.竞赛纪律
（1）所有有关专家和裁判将签订保密协议,严守保密纪律，不得私自透露赛题非公开部分的内容。
（2）任何人不得以任何方式暗示、指导、帮助、影响参赛选手。
对造成后果的，视情节轻重酌情扣除参赛选手成绩。
（3）竞赛过程中，除参加当场次竞赛的选手、执行裁判员、现场工作人员和经批准的人员外，其他人员一律不得进入竞赛现场，参赛人员竞赛完毕应及时退出竞赛现场。
对不听劝阻、无理取闹者追究责任，并通报批评。
（4）裁判员、仲裁组成员、其他工作人员违反工作守则，经大赛组委会核实后视情节轻重予以警告处分或取消其任职资格。
（5）对违反竞赛各种纪律的参赛选手及所在代表队和单位，视情节轻重、后果影响、予以取消竞赛评奖资格或通报批评。
八、竞赛环境
1.理论竞赛
标准化计算机教室，需要配备Autocad2004以上版本，Office2003以上版本，S7-200西门子可编程控制软件。
2.技能竞赛
（1）竞赛工位：
每个工位占地不小于21㎡（7.0m×3.0m），且标明工位号，布置实训平台装置1套、工作准备台1张。
每个竞赛工位配有工作台，供选手书写、摆放工、量、刀具。
每个竞赛工位配有相应数量的清洁器具。
（2）赛场内每个工位提供三相380V电源一路，容量不小于3.0KVA；提供独立于单相三线制电源两路，功率不小于0.2KW。
（3）竞赛工位有隔离标示或护栏，确保选手不受外界影响参加竞赛。
赛场提供稳定的照明、水、电、气源和供电应急设备等。
（4）竞赛场地要宽敞明亮，有空调或风扇降温措施，地面要干燥。
赛场提供进水和排水口，赛场要通风。
（5）赛场设有保安、公安、消防、设备维修和电力抢险人员待命，以防突发事件。
赛场配备维修服务、医疗、生活补给站等公共服务设施，为选手和赛场人员提供服务。
（6）组委会安排交通车接送各代表队从驻地至赛场往返的参赛和参加会议等活动。
九、技术规范
本项竞赛按照《大气环境监测工》、《环境监测工》中规定的国家职业资格高级工的相关知识与技能要求实施，相关基础技术与要求、操作规程与要求、生产工艺与标准如下：
（一）国家职业标准
1.气体净化工国家职业标准（职业编码：
6-03-01-03）
2.烟气制酸工国家职业标准（职业编码：
6-02-04-06）
3.锅炉本体设备检修工国家职业标准（职业编码：
6-07-04-01）
4.脱硫值班员国家职业标准（职业编码：
6-07-02-12）
5.脱硫设备检修工（试行）国家职业标准（职业编码：
6-07-04-17）
6.采气工（职业编码：
6-01-06-03）
7.室内环境治理员（试行）国家职业标准（职业编码：
X2-02-31-04）
8.锅炉操作工国家职业标准（职业编码：
4-07-03-04）
9.锅炉设备装配工国家职业标准（职业编码：
6-05-03-03）
（二）相关知识、技能、标准
满足高职环境类等相关专业所规定的教学内容中涉及到大气污染控制技术、大气环境监测技术、烟气除尘技术、烟气脱硫技术、活性炭吸附技术等方面的知识和技能要求。
1.《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014
2.锅炉烟尘测试方法GB5468-1991
3.固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T16157-1996
4.固定污染源排气中氮氧化物的测定紫外分光光度法HJ/T42-1999
5.固定污染源排气中氮氧化物的测定 盐酸萘乙二胺分光光度法HJ/T43-1999
6.固定污染源排气中二氧化硫的测定 碘量法HJ/T56-2000
7.固定污染源排气中二氧化硫的测定定电位电解法HJ/T57-2000
8.固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范HJ/T373-2007
9.固定源废气监测技术规范HJ/T397-2007
10.固定污染源排放烟气黑度的测定 林格曼烟气黑度图法HJ/T398-2007
11.固定污染源废气汞的测定冷原子吸收分光光度法（暂行）HJ543-2009
12.固定污染源废气二氧化硫的测定非分散红外吸收法HJ629-2011
13.固定污染源废气中氮氧化物的测定非分散红外吸收法HJ692-2014
14.固定污染源废气中氮氧化物的测定定电位电解法HJ693-2014
15.污染源自动监控管理办法（国家环境保护总局令第28号）
16.环境监测管理办法（国家环境保护总局令第39号）
17.烟尘采样器技术条件HJ/T48-1999
18.烟气采样器技术条件HJ/T47-1999
19.环境空气颗粒物（PM10和PM2.5）连续自动监测系统技术要求及检测方法HJ653-2013
20.环境空气质量标准GB3095—2012
21.电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168-2006
十、技术平台
采用浙江天煌科技实业有限公司研发的“THEMDQ-1型大气环境监测与治理技术综合实训平台”，见图1。
技术平台组成明细见表3，监控系统基本配置见表4，配套工具明细见表5。
图1THEMDQ-1型大气环境监测与治理技术综合实训平台
表3技术平台组成明细
序号
器材名称
器材规格或型号
数量
单位
备注
1
不锈钢钢架
尺寸：
2200mm×800mm×1156mm和2200mm×800mm×956mm；材料：
50×50mm不锈钢管材制作；功能：
用于反应器、动力部件的固定和摆放
1
套
2
不锈钢碱液水箱
尺寸：
540mm×400mm×430mm；材料：
1.5mm不锈钢板材制制作；功能：
用于脱硫碱液的配置
1
套
3
不锈钢清水箱
尺寸：
250mm×200mm×430mm；材料：
1.5mm不锈钢板材制制作；功能：
用于对碱液水箱的补给
1
套
4
锅炉系统
尺寸：
φ306mm×855mm；材料：
304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：
模拟焚烧锅炉，作为系统污染源
1
套
5
旋风除尘器
尺寸：
φ120mm×750mm；材料：
304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：
去除10μm以上的粉尘
1
套
6
袋式除尘器
尺寸：
640mm×460mm×1450mm；材料：
304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：
可净化含微米或亚微米数量级的粉尘粒子
1
套
7
洗涤塔
尺寸：
φ250mm×1653mm；材料：
304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：
用于喷淋脱硫
1
套
8
活性炭吸附塔
尺寸：
φ300mm×1618mm；材料：
304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：
用于装填填料吸附烟气
1
套
9
消音系统
尺寸：
φ160mm×500mm；材料：
304不锈钢材质；功能：
用于降低风机的噪音分贝
1
套
10
送尘系统
尺寸：
φ45mm×266mm；材料：
304不锈钢材质；功能：
用于除尘器系统的送尘
1
套
11
排尘系统
尺寸：
φ63mm×706mm；材料：
304不锈钢材质；功能：
用于对除尘器系统的排尘。
1
套
12
烟囱
尺寸：
φ114mm×2100mm；材料：
304不锈钢材质，厚度1.5mm；功能：
用于烟气的排放和尾气监测
1
套
13
风机
双级高压离心风机，流量：
320～560m³/h；功率：
0.9KW；供电电源：
AC380V,功能：
用于系统烟气输送
1
台
14
水泵
供电电源：
AC380V；流量：
0～1.1m³/h；扬程：
20～30m；吸程：
6～8m；功能：
用于脱硫碱液的输送
3
台
15
电磁式空气泵
供电电源：
AC220V；功率：
520W；最大风量：
450L/min；最大风压：
9kPa；功能：
用于锅炉系统的烟气输送
1
台
16
电动调节阀
供电电源：
AC220V；尺寸：
DN50；输入信号：
4～20mA；功能：
用于系统管道流量的控制
1
台
17
质量流量控制器
介质：
SO2；流量：
10～100SCCM；输入输出信号：
4～20mA；功能：
用于二氧化硫气体的计量控制
1
台
18
调速电机
JSCC系列，供电电源：
AC220V
3
台
19
振打电机
供电电源：
AC380V；功率：
70W；激振力：
400N；振次：
3000r/min
1
台
20
面板流量计
LZM系列转子流量计
5
个
21
温湿度传感器
温度范围：
0～50℃；湿度范围：
0～100%RH；输出信号：
4～20mA
2
套
22
铂热电阻
PT100
1
套
23
压力传感器
测量范围：
-10～10KPa；输出信号：
4～20mA
1
套
24
差压传感器
测量范围：
0～3KPa；输出信号：
1～5V
3
套
25
粉尘传感器
供电电源：
DC5V；检测范围0.5～10μm；输出信号：
串口输出
1
套
26
二氧化硫传感器
测量范围：
0～100ppm；输出信号：
4～20mA；带LCD液晶背光显示
2
套
27
氮氧化物传感器
测量范围：
0～100ppm；输出信号：
4～20mA；带LCD液晶背光显示
1
套
28
一氧化碳传感器
测量范围：
0～500ppm；输出信号：
4～20mA；带LCD液晶背光显示
1
套
29
二氧化碳传感器
测量范围：
0～2000ppm；输出信号：
4～20mA；带LCD液晶背光显示。
1
套
30
氧气传感器
测量范围：
0～30%VOL；输出信号：
4～20mA；带LCD液晶背光显示
1
套
31
物位仪
测量范围：
0.06～1m；输出信号：
4～20mA
1
套
32
在线pH仪
量程：
0～14；输出信号：
4～20mA
1
套
33
风速仪
测量范围：
0～20m/s；输出信号：
4～20mA
2
套
34
粉尘采样器
供电电源：
AC220V；采用流量：
5～35L/min；定时设定：
0～99分59秒
1
套
表4监控系统基本配置
序号
器材名称
器材规格或型号
数量
单位
备注
1
电器控制柜
尺寸：
700mm×600mm×1800mm;材料：
钢板静电喷塑工艺；功能：
实现与对象连接和控制以及与电脑的通讯连接编程功能
1
个
2
PLC控制器
主机CPUSR40
1
个
西门子
3
模拟量输出模块
EMAI04
4
个
西门子
4
模拟量输入输出模块
EMAM06
1
个
西门子
5
变频器
FR-D740-1.5K-CHT
1
个
三菱
6
漏电保护器
DZ47-63LEP-4P-20A
1
个
7
交流接触器
220V
2
个
8
电机调速器
SF系列
3
个
9
蜂鸣器
LA42SMFA-DC24V红
1
个
10
热过载继电器
JRSID系列
2
个
11
中间继电器
ARM系列
12
个
12
工作状态指示灯
黄、绿、红
15
个
13
温度变送器
SBWZP-01（0-200℃）
1
个
14
触控一体机
供电电源：
AC220V；规格尺寸：
42寸液晶，用于监测数据显示
1
套
15
监控软件
包括系统工艺流程演示，设备结构展示，数据显示采集处理，设备运行控制。
1
套
表5配套工具明细
名称
主要组成器件
数量
配套
工具
包含采样枪、毕托管、复合管割刀、卷尺、扳手、尖嘴钳、生料带、内六角扳手、记号笔、十字螺丝刀、一字螺丝刀、插线板、万用表、剥线钳、斜口钳、焊锡丝、电烙铁、烙铁架、剪刀、劳保用品等。
1套
十一、成绩评定
1.评分标准
评分标准与评分方式见表6。
表6评分标准与评分方式
一级指标
比例
二级指标
分值
评分方式
烟气处理系统工艺设计
10%
1.烟气处理系统工艺设计及数据换算
5
结果评分
2.系统控制程序设计修改
5
结果评分
烟气处理系统部件、管道、传感器安装连接
15%
1.发灰系统安装连接
1
结果评分
2.布袋除尘器系统安装连接
3
结果评分
3.湿法脱硫系统的安装连接
3
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4.烟气处理系统硬管管路的连接
3
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5.烟气处理系统气管管路的连接
2
结果评分
6传感器的位置的安装
3
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烟气处理系统电源线路连接
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