污水零直排建设中先进技术的研究应用

杨平

摘要：建设和运营及维护“零下水道直接排放”是一项耗时且复杂的过程。“零直接污水排放”的建设中采用了集成的 GIS 技术，物联网的实时监控，可追溯性算法和流量分析，模糊的综合估算方法等先进技术和其他先进技术。在中国，“零废水排放综合监控系统”的建设提供了一种创新的管理方法，可以完成排放源污水的全过程和综合监控。首次了解下水道排放情况，有效改善“下水道零排放”。“直接排放”的建设效果为“零直接下水道排放”的建设提供了科学指导。

关键词：污水零直排；先进技术；综合监管系统

引言

为了提高“核废水直接排放”建设的绩效，本文对 GIS 技术，实时物联网跟踪技术，可追溯性和流量分析算法以及不清楚的综合技术等先进技术的应用进行了分析和研究。施工评估方法：“零废水直接排放”。在数据分析的基础上，建立了“废水直接排放综合监控系统”，该系统对从源头到排放的整个废水过程进行监督。为提高“零废水直接排放”的施工性能提供参考。

1.污水零直排建设概述

“污水零直排”是指从源头上处理污水排放问题，改雨污合流为雨污分流，实现排水口不在晴天排水、不在雨天排污的治理目的。居民生活、工业生产、商业服务、医疗机构等社会各个环节的污水治理都是污水零直排建设的对象，全流程控污是实现污水零直排建设目的主要方式。以小区居民生活为例，有很多家庭将洗衣机安装在阳台，将洗衣机的排水管直通住宅楼房的雨水管，使用洗衣机时就会出现雨水管晴天排水的情况，而且洗涤废水直接通过雨水管排入河流，没有经过必要的污水处理，给城市河流带来了污染。污水零直排建设的方式是将阳台排水管接入住宅楼房污水管，经过污水井、污水管进入污水处理厂，处理后排入河流，避免出现雨水管晴天排水的情况。但污水零直排并非简单的雨污分流，而是在雨污分流基础上进行更进一步建设。

2.污水零直排建设中应用的先进技术

2.1 物联网实时监测技术

物联网实时监测技术是污水零直排建设中发挥重要作用的技术，既能够监控雨水管、污水管、排水口中的水质和流量情况，又能够使工作人员及时掌握雨污排放过程中的异常情况，及时进行污染源排查和解决，降低污水直排入河流所造成的污染程度，实现对污水全过程处理的主动管理。

2.2 GIS 技术

2.2.1 雨污管网数字化管理

应用 GIS 技术后，工作人员可将管辖区域内的雨污管网从图纸档案转化为数字档案，存储在地理信息系统当中。工作人员既能够利用地理信息系统查询雨污管网所在地理位置，还能够节约雨污管网数字化管理所需的存储空间。而且，随着地理信息系统的持续更新，和雨污管网资料的逐渐丰富，可实现数据的快速更新和全生命周期管理。

2.2.2 污染排查的快速定位

应用 GIS 技术后，工作人员可借助地理信息系统中的地形图资料分门别类展示雨水管网、污水管网、污染源追溯、零直排管网改造点等信息，实现对污水零直排建设过程的信息控制。一旦通过物联网监测技术发现了污染问题，工作人员可利用 GIS 技术快速定位污染发生位置，追溯雨污混接点，快速开展污染问题处理，提升污染问题的处理速度。应用 GIS 技术前，工作人员发现污染点却较难对源头进行快速、准确定位，定位污染点所花费的时间段内持续有污染产生，给环境带来了较大的污染影响。借助地理信息系统的辅助，定位效率明显提升，有助于从根源上快速解决污染问题。

2.2.3 管网建设合理性分析

应用 GIS 技术，工作人员可实现对管网建设合理性的分析。排水管网分布位置、泵站覆盖区域面积、污水收集处理范围、雨污混接堤岸、污水厂纳污水流方向等管网建设分析都可借助地理信息系统进行有效开展，工作人员可充分利用信息化手段提升污水零直排建设的规划效果。

2.3 先进技术的集成应用

2.3.1 总体架构

污水零直排系统总体架构具备应用层、平台层、数据层、网络层、感知层，将汇总得到的数据进行统计分析和应用，充分利用雨污管网数据实现区域内污水零直排长效管理。应用层中包括 GIS 数据管理、问题管网管理、污染源管理、工程建设及巡检运维管理等管理板块；平台层中包括运维支撑、数据共享、服务接口、权限认证四个部分；数据层中包括 GIS 数据、管道问题数据、污染源数据、工程数据、实时监测数据等数据来源；网络层中包括卫星网络、GPS 网络、互联网等网络板块；感知层中包含排水口监测、阀门泵站监测、污水处理厂监测等物联传感。其中网络层与数据层之间通过云计算连接，实现数据的综合、快速分析，为污水零直排系统的科学管理提供数据保障。

2.3.2 功能实现

污水零直排系统中汇总来自排水口、管网、污水处理厂等多个环节的数据，系统通过对数据进行综合分析和处理实现对污水排放的全过程管理，并以可视化图表的形式对数据处理结果进行展示，提升污水零直排的综合管理。目前，污水零直排相关管理部门已经具备了建设综合监测、数据分析、管理追踪系统的能力，能够实现对管辖区域内的污染点、雨污管线、污水收集处理覆盖面、雨污分流管网的综合管理，充分发挥雨污分流技术装置及先进技术的价值。以生产长德牌分布式智能雨污分流系统的企业为例，企业推出的系统中能够综合展示设施布设覆盖区域地图，展示管网中水质检测数据，实时更新工程巡检数据，及时预警水质异常数据，并且提供云控平台和移动终端两个功能量不同的控制端口，便于综合管理和移动办公。

2.3.3 数据管理

借助 GIS 技术和地理信息系统，管辖区域内的排水设施运行数据、排水口水质流量检测数据、地下管网分布数据、污水处理厂运行数据等参数可统一在一张地理信息图上展示出来。工作人员利用这张数据实时变化、更新地图可以监管辖区内的污水零直排系统运行状态，掌握污水零直排工程改造推进现状，充分利用 GIS 技术数据的价值，通过查询统计的方式提升管理质量和管理效率。

2.3.4 管网问题管理

借助物联网实时监测技术和管道中安装的传感设备，污水零直排系统中可快速更新监测到的管网中水质、水流量数据。一旦传感系统传回的水质数据出现异常，可以高亮的方式呈现在管网分布地图上，并根据水流方向进行溯源，综合管网内的多个传感设备水质检测结果快速缩小污染出现的源头，及时确定工作人员需要解决的问题所在位置，辅助提升工作人员的工作效率。根据污水零直排系统中获取到的污染数据、管道水流量数据可快速计算污染物排放量，污染物在未来一段时间内的影响范围，为工作人员开展截污、净化处理、修复工作奠定基础。

2.3.5 工程综合管理

污水零直排建设一旦启动就是一个覆盖面积广、工程数量多、总成本高、经济效益和社会效益高的大工程，需要一套能够整体体现管网问题、管网改造推进状态、工程成效的系统来辅助工程的综合管理。污水零直排系统中应用了 GIS 技术，地理信息系统所提供的区域地理信息、地形图等内容可有效辅助管网改造工程的总体把控；物联网实时监测技术的应用，可全面监控改造后投入使用的管网成效，使工程改造质量得到综合考核评估，为后续工程改造提供更全面的参考数据。

结语

综上所述，污水零直排建设是一种符合生态文明建设的发展方式，能够通过全过程污水排放管理降低生产生活污水对水环境的污染。污水零直排建设工程本身规模比较庞大，需要一套成熟的系统和技术设备进行辅助，提升建设有效性，保证工程建设和改造成效，保证雨污分流管网的健康运行，为人民群众提供更健康的生活环境。

参考文献

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