基于物聯(lián)網(wǎng)的廢水污染源分析研究

莊　彥，刁文彬

（1.安徽工商職業(yè)學(xué)院電子信息系，安徽合肥231131；2..合肥市環(huán)境研究所，安徽合肥231131）

基于物聯(lián)網(wǎng)的廢水污染源分析研究

莊彥1，刁文彬2

（1.安徽工商職業(yè)學(xué)院電子信息系，安徽合肥231131；2..合肥市環(huán)境研究所，安徽合肥231131）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，促進(jìn)了智能化生活、生產(chǎn)水平的提高.工業(yè)生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展是人們一直比較關(guān)注的問題，本文以某釀酒廠的廢水污染源分析為例，闡述了物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用，推動了環(huán)境保護(hù)的信息化水平，對相關(guān)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用有一定的示范和帶動作用.

物聯(lián)網(wǎng)；污染源分析；環(huán)境監(jiān)測

1　引言

目前，環(huán)境保護(hù)已經(jīng)成為整個(gè)社會關(guān)注的熱點(diǎn)，社會的進(jìn)步離不開現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)，而工業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境問題不容小視.如何在社會的快速發(fā)展中保護(hù)好我們賴以生存的環(huán)境，需要我們不斷的去研究，將我們先進(jìn)的信息科技水平應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)中去，近幾年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到環(huán)境監(jiān)測的各個(gè)方面，本文案例中的釀酒廠，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在水質(zhì)監(jiān)測、污水處理、噪聲監(jiān)測等方面進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、適時(shí)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測，取得了非常好的效果.

2　物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

2.1物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)主要有三層，分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層及應(yīng)用層.感知層應(yīng)用的主要器件是傳感器，通過傳感器采集環(huán)境中各種數(shù)據(jù)信息；網(wǎng)絡(luò)層主要借助現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)通信，比如無線網(wǎng)、移動網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)信息的傳輸；應(yīng)用層主要表現(xiàn)為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，主要形式有現(xiàn)代化生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)監(jiān)控、智能交通、智能家居等方面.

2.2物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用主要是通過傳感器進(jìn)行環(huán)境中各種數(shù)據(jù)系信息采集，目前已經(jīng)應(yīng)用在空氣監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、工業(yè)污染監(jiān)測、廢水污染監(jiān)測等多個(gè)方面.本案例中的釀酒廠在水質(zhì)、噪聲、大氣監(jiān)測等方面都使用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集.下面案例中對釀酒廠進(jìn)行廢水污染源分析就是基于物理網(wǎng)技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中發(fā)揮著堅(jiān)實(shí)的作用.

3　釀酒廠廢水污染源分析

3.1案例簡單介紹

本釀酒廠是一家白酒生產(chǎn)企業(yè)，生產(chǎn)線年產(chǎn)白酒上萬噸，企業(yè)擁有員工380余人，現(xiàn)就以本釀酒廠為案例，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)采集到得數(shù)據(jù)，對該釀酒廠廢水污染源進(jìn)行分析.

3.2釀酒廠用水量分析

本項(xiàng)目總用水量為122.37t/d，年用水量約36711噸（年工作日300天），項(xiàng)目具體用水量如下表3-1所示.

3.3水平衡計(jì)算

該釀酒廠廠區(qū)采用雨、污分流制，雨水通過市政雨水管網(wǎng)直接排放到河流，廠區(qū)產(chǎn)生的洗瓶水用作冷卻系統(tǒng)補(bǔ)水；鍋底水（W3）、清洗設(shè)備廢水（W1）、刷甑廢水經(jīng)自建的污水處理設(shè)施處理后匯同其他生產(chǎn)廢水及生活污水排入污水處理廠處理.根據(jù)HJ575-2010《釀造工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》中的要求，本項(xiàng)目污水站擬采用高濃度工藝廢水水解酸化預(yù)處理+QIC厭氧罐+SBR工藝.本釀酒廠水平衡圖詳見下圖1所示.

表3　-1本案例用水情況分析表

3.4廢水污染物產(chǎn)生情況

該釀酒廠各類廢水中污染物產(chǎn)生情況分析如下：

（1）冷卻系統(tǒng)冷卻水.冷卻水從冷凝器中帶走一部分熱能，循環(huán)使用，每天補(bǔ)充新鮮水，有少量外排，污染物濃度非常低.

（2）刷甑廢水.不銹鋼鍋甑刷洗過程中產(chǎn)生的廢水，COD、BOD5含量較高.

（3）清洗設(shè)備用水.設(shè)備和場地清洗產(chǎn)生的廢水中混有很多天然有機(jī)物，廢水中COD含量高.

（4）鍋底水.鍋底水是酒生產(chǎn)過程中的主要污水污染源，鍋底廢水COD濃度高達(dá)40000mg/l左右；BOD5高達(dá)5000mg/l左右；SS濃度高達(dá)1000mg/l.

根據(jù)與其他同種類、同規(guī)模酒廠類比，本項(xiàng)目廢水中污染物的濃度產(chǎn)生情況詳見表3-2.

3.5廢水污染防治措施及污染物排放情況

圖1　全廠水量平衡圖

表3-2　項(xiàng)目搬遷后全廠廢水產(chǎn)生情況單位：mg/lPH除外

根據(jù)本案例廢水水質(zhì)特點(diǎn)，同時(shí)根據(jù)HJ575-2010《釀造工業(yè)廢水治理工程技術(shù)規(guī)范》中的要求，擬采用高濃度工藝廢水水解酸化預(yù)處理+QIC厭氧罐（內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器）+SBR工藝對項(xiàng)目區(qū)產(chǎn)生的各項(xiàng)廢水進(jìn)行處理，處理合格后經(jīng)廠區(qū)設(shè)置的統(tǒng)一廢水總排口排放到污水管網(wǎng)，最后流入河流.案例廢水經(jīng)污水處理站處理后，廢水污染物排放情況見表3-3：

表3　-3項(xiàng)目廢水污染物排放情況表單位：mg/lPH除外

由上表可見，案例區(qū)廢水經(jīng)污水處理設(shè)施處理后，主要污染物排放濃度能夠達(dá)GB27631-2011《發(fā)酵酒精和白酒工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中企業(yè)水污染物間接排放限值后經(jīng)市政污水管網(wǎng)排入河流，對地表水環(huán)境產(chǎn)生的影響不大.

4　小結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用在我國目前還是處于起步階段，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測打破了傳統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測模式，使環(huán)境監(jiān)測工作向智能化發(fā)展，提高了工作效率，降低了工作量，同時(shí)所采集到得數(shù)據(jù)更精確.環(huán)境保護(hù)是一項(xiàng)長期持久的工作，需要我們大家共同努力，逐漸在技術(shù)上取得創(chuàng)新，促使社會進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展.

〔1〕Hushon J M.Expert system for environmental problems.Environmental Sciences.1987.

〔2〕E.Vanhaaren,P.H.Vantol.Validation of Ray A-coustics Applied for the Modeling of Noise Barriers.Journal of Sound and Vibration.2000.

〔3〕De franceJ,Jean P.Integration of the efficiency ofnoisebarriercapsina3Draytracing method.Case of a T-shaped diffracting device. Applied Acoustics.2003.

〔4〕王孝武,孫水裕,王雄.環(huán)境影響評價(jià)的數(shù)字化方法[J].環(huán)境保護(hù)，2003(11).

〔5〕譚麗,夏駱輝.物聯(lián)網(wǎng)助推環(huán)境監(jiān)測信息化[J].世界電信，2010(11).

〔6〕田鐵紅,程賡,毛松,譚虎.面向環(huán)境保護(hù)的物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展探討[J].信息通信技術(shù)，2010(05).

〔7〕王偉慧.環(huán)境影響評價(jià)工作中存在的幾點(diǎn)問題及建議[J].科技信息，2006(04).

〔8〕郭強(qiáng).當(dāng)前環(huán)境影響評價(jià)的特點(diǎn)、存在問題及發(fā)展方向[J].漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)(綜合版)，2003(02).

〔9〕李飛霞.基于灰色關(guān)聯(lián)度的區(qū)域環(huán)境影響評價(jià)指標(biāo)分析[J].牡丹江師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008(01).

〔10〕郭瓊.物聯(lián)網(wǎng)在環(huán)境在線監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用探討[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2014(05).

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A

1673-260X（2016）03-0050-03

2015-12-30

安徽高校自然科學(xué)研究重點(diǎn)項(xiàng)目（KJ2015A419）；安徽省質(zhì)量工程大規(guī)模在線開放課程（MOOC）示范項(xiàng)目（2015mooc183）；2015安徽省級質(zhì)量工程《信息類卓越技能型人才計(jì)劃》項(xiàng)目（2015zjjh067）