污水處理廠污染源排放過程的自動監(jiān)控

高曉晶，馬立學(xué)，黃德承

（1.中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會，北京 100037；2.聚光科技（杭州）股份有限公司，杭州 310052）

污水處理廠污染源排放過程的自動監(jiān)控

高曉晶1，馬立學(xué)1，黃德承2

（1.中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會，北京 100037；2.聚光科技（杭州）股份有限公司，杭州 310052）

為提高污染源自動監(jiān)控水平，實現(xiàn)由“點末端監(jiān)控”向“全過程監(jiān)控”的轉(zhuǎn)變，我國自2012年在全國開展了污染源排放過程（工況）的自動監(jiān)控系統(tǒng)試點的建設(shè)工作，文章簡要介紹了城鎮(zhèn)污水處理廠污染源排放過程（工況）的自動監(jiān)控系統(tǒng)的組成與特點、發(fā)展現(xiàn)狀等，并對運用實例情況進行了闡述分析。

城鎮(zhèn)污水處理廠；污染源；過程（工況）監(jiān)控

截至2014年底，我國已建成國控重點污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)了對2萬多家國家重點監(jiān)控企業(yè)主要污染物排放情況的自動監(jiān)控。為進一步加強國控重點污染源減排監(jiān)管，深化污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)和自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的應(yīng)用，提高污染源自動監(jiān)控系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和可性度，2011年，國務(wù)院發(fā)布了《國務(wù)院關(guān)于加強環(huán)境保護重點工作的意見》，明確提出要全面提高環(huán)境監(jiān)督管理水平的要求，進一步提高污染源自動監(jiān)控水平，實現(xiàn)由“點末端監(jiān)控”向“全過程監(jiān)控”的轉(zhuǎn)變。

1 發(fā)展和現(xiàn)狀

我國污染源排放過程（工況）自動監(jiān)控系統(tǒng)最早萌芽于2008～2009年，最先由火電廠污染源過程（工況）監(jiān)控發(fā)展起來。2009年1月環(huán)境保護部發(fā)布了《關(guān)于加強燃煤脫硫設(shè)施二氧化硫減排核算工作的通知》（環(huán)辦[2009]8號），第一次提出了對污染源過程監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)保監(jiān)管工作要求。經(jīng)過近7年的試驗與試點工作，現(xiàn)已在25個省開展了城鎮(zhèn)污水處理廠污染源排放過程（工況）自動監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)工作，并對環(huán)境監(jiān)管起到了積極的作用。

我國污染源排放過程（工況）自動監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展主要經(jīng)歷了4個階段：

（1）萌芽階段

2008～2009年國家發(fā)布《關(guān)于加強燃煤脫硫設(shè)施二氧化硫減排核算工作的通知》開始提出對污染源過程監(jiān)控系統(tǒng)的環(huán)保監(jiān)管工作，成為系統(tǒng)形成的萌芽階段。

（2）試驗階段

在相關(guān)文件指導(dǎo)下，2010～2011年湖南省、江蘇省、山西省、內(nèi)蒙古自治區(qū)、山東省等地區(qū)，結(jié)合杭州聚光科技（杭州）股份有限公司、羅克佳華工業(yè)有限公司、上海麥杰科技股份有限公司、江蘇天一科技發(fā)展有限公司等企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品開展了系統(tǒng)的嘗試工作，并取得了一定的經(jīng)驗，幫助環(huán)保部門有效開展了對污染企業(yè)的監(jiān)察工作，明顯提升了環(huán)境監(jiān)察工作的水平。

（3）試點與形成階段

2012年，環(huán)境保護部為了更好地規(guī)范和推動污染源過程（工況）監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)，國家財政投入資金4000萬元，在25個省市區(qū)的249家企業(yè)開展了系統(tǒng)建設(shè)試點工作。在試點工作的引導(dǎo)下，以及由中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織開展的推薦工作的推動下，基本形成了污染源排放過程（工況）監(jiān)控系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)范及市場雛形。

（4）深化發(fā)展階段

2014～2015年，全國大部分試點已驗收，通過對污染源排放過程不同工況情況下的試點經(jīng)驗總結(jié)，驗證模

型得到了進一步的優(yōu)化，同時，根據(jù)不同用戶的不同需求，在污染源排放過程（工況）監(jiān)控基本功能的基礎(chǔ)上還延伸了總量核算等其他功能。

2 組成、功能與監(jiān)控參數(shù)

城鎮(zhèn)污水處理廠污染源排放過程（工況）自動監(jiān)控系統(tǒng)通常由現(xiàn)場端監(jiān)控系統(tǒng)和中心端監(jiān)控平臺兩部分構(gòu)成（見圖1）。

圖1 城鎮(zhèn)污水處理廠污染源排放過程（工況）監(jiān)控系統(tǒng)示意圖

現(xiàn)場端監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能要求包括數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)判定、故障報警、工況核定、安全管理、自動恢復(fù)、運行指示等。

中心端監(jiān)控平臺的主要功能包括完成各企業(yè)污染治理設(shè)施運行參數(shù)數(shù)據(jù)的收集、存儲、分析和應(yīng)用，核對污染源排放數(shù)據(jù)的合理性、真實性和可接受性（接收現(xiàn)場端傳輸?shù)呐欧盼廴疚锏念A(yù)測值時）。中心端監(jiān)控平臺通常具有數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)判定、多曲線對、故障預(yù)警、工況核定、總量核定、安全管理和自動復(fù)等功能。中心端監(jiān)控平臺根據(jù)設(shè)定的時間間隔，自調(diào)取現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)、WQMS的設(shè)置參數(shù)，包括：回歸方程系數(shù)、量程報警上下限 、排放限值、污染物去除率、判定設(shè)施運行狀況是否正常及WQMS測定數(shù)據(jù)是否合理等。

3 監(jiān)控試點

以杭州市污染源排放過程（工況）監(jiān)控工作為例。杭州市環(huán)境監(jiān)察支隊在全市范圍內(nèi)推廣污染源排放過程（工況）監(jiān)控工作，涉及數(shù)十家城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)。污水處理廠工況監(jiān)控系統(tǒng)通過關(guān)鍵數(shù)據(jù)硬接采集，輔助分析數(shù)據(jù)軟接獲取等方式，實現(xiàn)安全、準(zhǔn)確、完整的采集污染源治理全過程各項數(shù)據(jù)；以A2/O工藝為例，治理設(shè)施過程監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)采集表如下。

A2/O工藝治理設(shè)施過程監(jiān)控系統(tǒng)參數(shù)采集表

名稱采集方式或來源鼓風(fēng)機電流（A）DCS或硬接線污泥回流流量（m3/h）DCS污泥回流泵電流（A）DCS或硬接線剩余污泥流量（m3/h）DCS剩余污泥泵電流（A）DCS或硬接線加氯消毒劑量（mg/L）DCS紫外消毒波長（nm）DCS進泥流量（m3/h）DCS脫水機房電流DCS或硬接線出水流量（m3/h）DCS出水COD（mg/L）DCS或硬接線出水BOD5（mg/L）DCS或硬接線出水SS（mg/L）DCS或硬接線出水氨氮值（mg/L）DCS或硬接線出水pHDCS或硬接線

建立企業(yè)端現(xiàn)場監(jiān)測子系統(tǒng)、采集傳輸子系統(tǒng)和應(yīng)用子系統(tǒng)，集成到企業(yè)端污水處理廠過程（工況）監(jiān)控系統(tǒng)中，系統(tǒng)數(shù)據(jù)實時上傳到全過程監(jiān)管平臺，實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理工作（見圖2～圖5）。

圖2 污水處理廠現(xiàn)場工況監(jiān)控系統(tǒng)畫面

圖3 污水工況監(jiān)管平臺工藝畫面

圖4 工況監(jiān)控在線平臺界面

圖5 工況監(jiān)控移動端平臺界面

杭州市污水處理過程監(jiān)控試點的業(yè)務(wù)價值得到了很好體現(xiàn)，主要包括：

1）實現(xiàn)污染源全過程實時工藝監(jiān)控，并實現(xiàn)移動端執(zhí)法應(yīng)用提升執(zhí)法快速性；

2）結(jié)合業(yè)務(wù)管理專題，利用污水處理過程智能監(jiān)管模型分析，溯源污染治理過程問題，確保排放數(shù)據(jù)的有效性，杜絕偷排漏排，提高執(zhí)法精準(zhǔn)性；

3）基于環(huán)保管理業(yè)務(wù)需要，實現(xiàn)污染源全過程分級預(yù)警，業(yè)務(wù)處置功能，使問題直接傳遞到運營商、污染源企業(yè)及環(huán)保管理責(zé)任人，確?？焖俳鉀Q問題；

4）實現(xiàn)區(qū)域性、定期性污染源全過程統(tǒng)計與報表輸出，總結(jié)問題頻發(fā)類型與企業(yè)，方便環(huán)保管理抓重點、樹典型，提升管理效率。

過程監(jiān)控試點部分截圖畫面見圖6。

圖6 過程監(jiān)控試點部分截圖

4 建議

污水處理過程監(jiān)控試點在為環(huán)保部門服務(wù)的同時也呈現(xiàn)出一些不足，建議：

1）針對不同污水處理工藝，需要完善相關(guān)智能運行監(jiān)管模型，確保監(jiān)管平臺業(yè)務(wù)判定的準(zhǔn)確性；

2）污染源全過程分析應(yīng)該結(jié)合污染源自動監(jiān)控設(shè)備的運行過程監(jiān)控，實現(xiàn)污染源在線監(jiān)控深度（設(shè)備智能化）與廣度（管理過程化）的擴展，全面提升污染源數(shù)據(jù)的真實有效性；

3）環(huán)境污染除了常規(guī)的城鎮(zhèn)污水處理廠排放，更為嚴重的是工業(yè)企業(yè)廢水處理過程，如電鍍廢水處理、重金屬廢水處理、酸洗廢水處理等，需要針對工業(yè)污水處理推動污染源全過程（工況）的監(jiān)管工作。

Automatic Monitoring of Discharge Process of Pollution Sources from Municipal Sewage Treatment Plant

GAO Xiao-jing1, MA Li-xue1, HUANG De-cheng2
(1.China Association of Environmental Protection Industry, Beijing 100037, China; 2. Focused Photonics (Hangzhou),Inc. Hangzhou 310052, China)

In order to improve the level of automatic monitoring of pollution sources, and realize the transformation from the “end monitoring” to the “whole process monitoring”, the pilot construction of automatic monitoring system for pollution sources (operating mode) has been carried out in China since 2012. The paper briefly introduces the system composition, characteristics, development status of automatic monitoring of pollution sources in town sewage treatment plant.

town sewage treatment plant; pollution source; process (condition) of monitoring

X703

A

1006-5377（2015）12-0032-04