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低碳经济58Environment科技助力水污染防治智慧监管文/李琪 潘子润东莞市共有20万家工业企业，超过1.28万家规上工业企业，全市污水处理厂每月处理污水量超过11万吨，面临着污水处理任务重、污水厂进水浓度偶发异常、污水管网存在错混接、外水入侵管网等问题。为解决以上问题，东莞市生态环境局开展水污染防治智慧监管项目（以下简称“智慧监管项目”），运用科技手段提升污水进厂效率，保障进水安全。项目实施以来已实现对六大片区内重点排水户情况24小时全监控，覆盖169个排水地块，建立起可视化、可追溯监控系统，有效填补了东莞市污水管网监管的空白区。据东莞市生态环境局水生态环境科相关负责人介绍，项目主要是通过“硬件+软件”方式在重点管控区域内构建“企业-排水地块-管网-污水处理厂”空间监测逻辑链，硬件方面在污水管网重要节点安装水质在线监测设备，共部署6个传统化学法监测站（以下简称“传统站”），监测指标为总磷、流量、pH、电导率、液位和51个慧航潜锋物联网微站（以下简称“微站”），监测指标为pH、电导率、液位；软件方面结合东莞市水生态环境管理平台（以下简称“水平台”），该平台汇聚全市重点排水户、排水地块、污水管网、污水处理厂、入河排污口和河涌断面等涉水污染源在线监控数据内容，目前水平台已形成近40亿条监控信息基础数据库。生态环境指挥调度平台现已接入包括水平台在内的其他生态环境平台的处理任务和全市生态环境执法人员信息，该平台能够汇集水平台产生的各种异常信息，统一生成处理任务流转分发至处理端进行处置和反馈，任务的产生、流转、处置、反馈各个环节都有文字、图片或视频等记录并形成档案。精准溯源保障污水厂进水安全项目建成以来，水平台依托近40亿条监控信息并通过大数据分析实时计算不同时间和空间的水污染贡献，能够实现污染来水监控预警、动态判断污水处理厂、分析河流断面水质异常成因并自动溯源、判别污水管网错混接等功能。2021年某月，智慧监管项目水平台收到某微站点电导率异常报警，站点电导率从330升到1400 毫西/米。随后，污水厂进水异常，主要表现为进水总磷（5.05毫克/升）偏高，重金属超标。同时水平台通过数据自动分析溯源发现微站点19B管控区域内某企业偷排漏排可能性在50%以上，水平台生成异常情况说明并推送工作任务，东莞市生态环境局工作人员经过研判分析并通过指挥调度平台生成异常任务发送至19B站点所在区域的生态环境分局。分局执法人员到19B站点附近蹲点采水样，发现该污水井的水样总磷浓度达到10.4毫克/升，属于严重超标。经过分析，分局锁定19B站点附近工业区内某阳极氧化厂有高度偷排嫌疑。10月，分局派执法人员入驻该厂搜集证据，发现厂内的化粪池总磷采样浓度达到10.5毫克/升，回用水总磷采样浓度达到36.2毫克/升，存在废水渗漏嫌疑。对此，分局立即责令该企业停产整改。随后19B站点数据恢复正常。“6个传统站部署于主干管网核心区，每个传统站可以管控10-20公里污水管网和10-25家重点排水户企业。51个微站滚动部署于其他次支管网，每个微站可以管控2公里管网、2-3个排水地块、3-6家重点排水户及散乱污企业等。”项目承建单位广东慧航天唯科技有限公司（以下简称“慧航科技”）首席执行官李琪介绍道，慧航科技是一家成立于2015年的环境智慧监测高新技术企业，研发构建了“大数据+网格化监测”高效溯源模式。目前东莞的污水厂被总磷进水浓度高破坏处理池活性细菌等问题所困扰，这不仅影响污水处处理厂处理能力，还导致污水处理厂出水总磷过高影响河涌水质，但总磷监59Environment测站建设成本较高，无法在污水管网大规模铺设。慧航科技利用相关性原理并通过数据分析得出总磷与电导率有显著的相关性，显著性水平0.05，相关性系数r在0.46-0.86之间。因此，该公司通过大规模铺设低成本电导率传感器和利用相关性原理模型反演总磷，锁定污染发生地，这种模式取得良好的效果。在智慧监管项目进行期间，经过若干次有针对性的排查和打击，该区域内的污水处理厂进水在其他因子（水量、化学需氧量进水浓度）无明显变化的情况下，总磷进水浓度月均同比减少42%，环比减少25%，削减幅度显著优于周边其他污水处理厂，有力解决了该区域内一直困扰着污水处理厂进水总磷浓度偏高的问题。智慧分析提高污水管网健康慧航科技通过水平台健康度模型发现，项目所在片区从上游028B污水井至下游018B污水井，沿线污水管网液位均出现波峰，各站点液位受雨天影响明显，该液位峰值在上游025B污水井仍存在，但更上游027B污水井等已无明显波峰，判断025B污水井附近存在破漏堵塞的可能。东莞市生态环境局工作人员通过指挥调度平台下发勘探任务至污水管网运维单位，经污水管网运维单位现场勘探核验发现，025B上游井确实存在严重堵塞、破漏问题。经运维单位整改后，028B至018B段污水管网液位恢复正常。“在污水管网布点液位计，根据上游与下游之间的水位和井底差，能够发现污水管网堵塞破漏问题。通过人防+技防，完成污水管网堵塞问题从发现、反馈、解决的闭环。”李琪介绍道。近年来，东莞市大力推进污水管网新建改造、雨污分流工程。很多旧管网存在破漏、堵塞等问题，过往主要依靠人工排查，不仅花费时间久还难以发现问题。在智慧监管项目中，东莞市生态环境局通过科技手段在管网布设液位计，通过水平台以上下游液位是否有异常来判断管网健康，工作人员只需在水平台智能分析出管网破损的基础上再进行人工判断，如判断存在异常则通过指挥调度平台派发异常任务至处置末端，既节省了大量人力物力，也及时有效解决管网破漏、堵塞问题，保障管网流畅性。运用科技手段打赢水污染防治攻坚战水污染防治智慧监管项目通过运用水平台相关性数据溯源模型和低成本的物联网传感器数据，推算偷排可疑企业清单，实现管网来水监控预警、污染高效溯源，实时保障污水处理厂进水安全和管网健康。2021年4月至10月，区域共预警和排除管网水质异常情况20余次，包括涉偷排总磷废水，涉酸性高浓度废水，泡沫水等，发现涉嫌排污企业4家，有力震慑区域非法排污企业，使得企业不敢也不能再偷排废水，有力保障了管网健康和污水处理厂的正常运转。通过“感知端涵盖多种监测要素分析端水平台智能生成异常情况指挥端精准协同”，执法过程可溯可查，处理端高效运转。运用微站溯源、大数据分析和信息化手段，以实际案例和效果证明了微型站数据化溯源的可行性，带来了环境管理方式上的变革，化被动应付为主动出击，有效降低环境管理成本，增强环境管理和决策的科学性和主观能动性，有效提高工作效率。东莞市生态环境局水生态环境科相关负责人表示，东莞市生态环境局将会进一步巩固扩大智慧监管项目成果。在项目实施层面一是增加监测站点数量，扩充数据容量，提升水平台自动数据分析能力。增加监测站点数量和加强数据值守和采集，通过联动多维数据，对降雨分布、管网管径流速模型、重点排水户排放规律等更多角度数据进行机理分析，以提升水平台自动数据分析能力。二是增加监测站点参数。通过增设氨氮、流速等新监测指标可以增加溯源废水类型，包括黄泥水等，也可以较好的溯源外水入侵管网问题，推进实现更高效的污染异常溯源和管网健康溯源。通过实施水污染防治智慧监管项目，东莞市生态环境局探索出一条简单高效可复制的水环境闭环监管道路。下一步，智慧监管项目将会以偷排源头溯源、雨污管网混流点溯源、管网破漏堵塞外水入侵点溯源为主要方向，结合初雨污染预警分析，涉水行业污染排放特征分析等水环境大数据平台的数据分析模型，为污水处理厂进水浓度异常污染溯源及管网健康度溯源提供技术支撑，实现东莞全市水环境管理信息化建设的进一步提升。59Environment栏目责任编辑：李汉龙联系电话：[phone]电子信箱：gdsthjt_