工业园区水污染精细化管控系统构建,科技论文

工业园区水污染精细化管控系统构建,科技论文摘要：针对工业园区污水排放监管问题，以北京某园区为例，提出了水污染源精细化管控方案。根据多级防控的思路，在企业级、管网级、园区级建成在线监测系统和精细化管控平台，实现园区水环境监管的全覆盖，有效监控企业排污动态，实时把握园区污水排放状况，为企业、园区管理部门和环保管理部门提供决策支持。本文关键词语：水污染源;在线监测;多级防控;工业园区;Abstract：TakinganindustrialparkinBeijingasanexample,afinemanagementsystemforwaterpollutionsourceswasdevelopedforthesupervisionofwastewaterdischarge.Accordingtomulti-levelpreventionandcontrolthoughts,anon-linemonitoringsystemandafinemanagementplatformwereestablishedforenterprise,pipenetworkandindustrialparklevels.Itachievedfullcoverageinwaterenvironmentsupervision,dynamicwastewaterdischargecontrolandreal-timewastewaterdischarge.Itsupporteddecisionmakersofenterprises,themanagementdepartmentsofindustrialparksandgovernmentenvironmentalprotection.Keyword：Waterpollutionsource;On-linemonitoring;Multi-levelpreventionandcontrol;Industrialpark;工业园区是国家工业发展的载体，我们国家现有各级工业园区超过7000家，在承接产业集聚、推动经济发展方面奉献重大。2021年国家级园区经济总量到达17万亿元，占当年我们国家经济总量的23%，各级各类工业园区经济总量占全国工业总量的60%以上，在国家经济发展中发挥了很大作用。截至2021年3月底，全国有工业污水排放的省级以上工业聚集区2356家，盲目扩张造成的园区围城现象，以及运营中违规生产、超标排放、监管缺失等问题，导致园区环境隐患不断。工业园区固然基本建有污水集中处理设施，但是其管网建设滞后或管网沉积堵塞严重，园内工业和生活污水排放规律不稳定[1]。除此之外，还存在集中污水处理设施的处理工艺与工业污水类型不匹配，未知污染物进入污水处理厂导致处理工艺中毒，造成处理效率低等问题。怎样确保集中式污水处理厂稳定运行，怎样在处理厂进口水质超标时及时发现并实现污染溯源，怎样有效地将污染源自动堵截，怎样摸清企业排放规律并通过管网节点联动监测实现溯源。今鉴于上述困扰环保监管部门多年的难题,基于环境风险评价理论的区域水环境安全预警系统框架[2],提出工业园区水污染源精细化管控思路。1、工业园区水污染源精细化管控思路与实践以北京某工业园区为例，该园区应用在线监测技术对水污染源精细化管控。园区以机械加工、医药、电子、印刷行业生产为主，天天产生污水约8000t，由集中式污水处理厂处理，企业排放口执行北京市(水污染物综合排放标准〕〔DB11/3072020〕，华而不实，化学需氧量和氨氮的排放限值分别为500mg/L和45mg/L。园区内部分企业存在生产废水预处理设施运行不稳定甚至超标排放、工业污水混排至生活废水等问题。通过一企一档建设、多级防控布点、企业污水排放规律排查、网格化监控、管网节点与企业排口联动溯源等方式，实现工业园区水污染源精细化管控。1.1、一企一档建设将园区内企业分类统计造册，查明企业数量和类型、废水种类、主要污染物、排放特点、排放量等基本信息[3]，并录入精细化管控平台系统。建立一企一档，使园区环境容量、管理底数有据可依。除此之外，要科学布点，分层次监测。对于确定的重点排水户，应安装水质水量在线监测仪表，并加装能截留污水的自动阀门和排放口视频监控系统；对于一般排水户，可安装自动留样器，样品定期送检测机构分析。园区内实行分区块管理，在排水管网关键节点安装在线监测仪表，以把握综合水质状况。相关信息与企业一企一档相关联，实现信息电子化，可直接从手机、平板电脑〔PAD〕、电脑等多种终端直接调用数据，并关联企业的监测信息和生产信息。1.2、多级防控布点该园区共有约200家污染企业，经过统计、排查和实地调查，确定第一级为17家重点排水企业〔排水量约占总量的80%〕，第二级为11个排污管网关键节点〔管理园区8个区块〕，第三级为集中式污水处理厂进水口。根据多级防控的思路布点监测〔见图1〕，并着力构建突发水环境污染事件防备与应急处置体系[4]。图1工业园区多级防控布点方案Fig.1Multi-levelpreventionandcontrollayoutplanforindustrialpark1.3、企业污水排放规律排查通过实时监控，把握企业污水排放规律。经过3个月的实时连续监控，发现17家重点排水企业的排放规律分为连续性排水和间歇性排水两种类型。华而不实，4家企业为24h连续性排水；4家企业为间歇性排水，白天排放，晚上不排放；2家企业为间歇性排水，6:0016:00每隔1h排放20min；1家企业为间歇性排水，3d排放1次，每次2h；6家企业由于管网水顶托排水不畅。根据企业生产和员工生活规律，排水间歇固然有几小时到几天的区别，但其规律可循，能为日常监管提供参考，若有偏离则可用于预警。把握企业污水排放规律，能够为集中式污水处理厂调整工艺和生产计划提供根据，可以以为环保管理部门巡查监管提供时间账本，做到有的放矢，沉着应对。1.4、网格化监控对管网节点进行网格化监控，能有效降低排查难度和成本。以15～25家企业地域面积为区块单位，结合管网布局，将整个园区划分为若干个网格，在关键管网节点布设监控点，能有效管理上游片区污染整体状况〔见图2〕。如此图中5号节点〔区块⑤管网关键节点〕和8号节点〔区块⑧管网关键节点〕以居民生活废水为主，经长期监控发现，水质指标监测值在11:00左右为低谷，21:00左右为高峰，与居民生活规律相关。在这里基础上建立单个管网节点的综合水质变化趋势模型，结合实时监控数据，通过网格化监控，能够迅速锁定超标污染来源，缩小排查溯源的范围，降低管理的成本和难度。图2工业园区区块管理示例Fig.2Thesampleforindustrialparkblockmanagement1.5、管网节点与企业排口联动溯源管网节点的上下游水质之间有着必然联络，将管网节点与企业排放口关联分析，能够锁定未知污染源。例如，在正常情况下，8号节点和3号节点的污水经过混合后排向1号节点，三者之间的氨氮水质关系为8号节点＞1号节点＞3号节点。当3号节点水质氨氮浓度骤增，三者之间的水质关系变化为3号节点＞1号节点＞8号节点时，能够断定3号节点上游有未知污染团进入管网，进而触发水环境监测预警。此时在3号节点的管理区块范围内，调取安装了在线监测仪器的4家重点排水企业监测数据，并未发现同一时间段有超标情况。排除上游企业嫌疑后，再调取视频资料，并通过实地调查，锁定超标事件为某小企业通过罐车偷排高浓度氨氮废水导致。2、精细化管控系统信息平台构建通过采集现场监控点位的流量、水质、水位、流向、视频、阀门等信号，根据相关国家规范要求分类整理、统计，丰富数据库，构成单个监测点位和多个监测点位的规律范本，最终构成工业园区排放监测模型。在重点排污企业安装排水自控阀门，逐步实现自动留样、自动截污和刷卡排污等功能。监管部门和污水处理厂可根据合同约定，对污水流量、污染物浓度、主要污染物排放总量超过约定限值的企业，通过远程控制手段，限制或关闭其排水阀门。通过设定单个点位超标预警阈值和建立模型，筛查超标或嫌疑点位，及时预警，提高监控和监管效率。通过构建以数据为核心的牵涉环保管理部门、工业园区、污水处理厂、企业和第三方监测设备运维单位的精细化管控系统信息平台〔见图3〕，将预警、超标、警告和处理惩罚等信息进行流转，并将第三方运维单位的日常管理信息进行数据关联、全程留痕，构成一套用于监管企业和运维工作的新型管理形式。逐步完善精细化管控系统，尝试与消防、公安等部门建立联合指挥中心，构成多位一体、多任务、多功能的联合监控平台[5]。图3精细化管控系统信息平台主要功能Fig.3Themainfunctionsofdelicacycontrolandmanagementsysteminformationplatfor3、结束语该工业园区建成水污染源精细化管控系统并运行至今，各企业通过平台查询排放口监测数据，发现问题及时处理，少量企业已着手修建预处理设施，保障污水达标排放。园区管理部门根据监测数据施行调度，确保管网畅通，并加快雨污分流治理，污水处理厂也一直处于平稳运行状态。环保管理部门通过系统排查超标排放和突击排放的企业，将其列为重点关注对象，通过加装等比例采样装置、远程修改监测周期等技术手段加强监管。加强工业园区污水管理的最终目的是改善水环境质量[3]，防备工业聚集区的水环境风险。建立工业园区水污染源精细化管控系统，有利于提高环境管理效率，精准锁定污染源，细化点位管理，并对园区的环境友好指数进行评估，进而促使园区管委会加强雨污分流、管网疏通等工作，构成工业园区治理的良性循环。以下为参考文献[1]姜敏.浅谈工业园区水环境管理面临的问题及措施[J].绿色环保建材，2021〔9〕：30.[2]俞露，陈吉宁，曾思育，等.区域水环境安全预警系统框架的建立及应用[J].环境监