污水處理廠污染源排放過程的自動監控

高曉晶，馬立學，黃德承

（1.中國環境保護產業協會，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控

高曉晶1，馬立學1，黃德承2

（1.中國環境保護產業協會，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控水平，實現由“點末端監控”向“全過程監控”的轉變，我國自2012年在全國開展了污染源排放過程（工況）的自動監控系統試點的建設工作，文章簡要介紹了城鎮污水處理廠污染源排放過程（工況）的自動監控系統的組成與特點、發展現狀等，并對運用實例情況進行了闡述分析。

城鎮污水處理廠；污染源；過程（工況）監控

截至2014年底，我國已建成國控重點污染源自動監控系統，實現了對2萬多家國家重點監控企業主要污染物排放情況的自動監控。為進一步加強國控重點污染源減排監管，深化污染源自動監控系統建設和自動監測數據的應用，提高污染源自動監控系統的準確性和可性度，2011年，國務院發布了《國務院關于加強環境保護重點工作的意見》，明確提出要全面提高環境監督管理水平的要求，進一步提高污染源自動監控水平，實現由“點末端監控”向“全過程監控”的轉變。

1 發展和現狀

我國污染源排放過程（工況）自動監控系統最早萌芽于2008～2009年，最先由火電廠污染源過程（工況）監控發展起來。2009年1月環境保護部發布了《關于加強燃煤脫硫設施二氧化硫減排核算工作的通知》（環辦[2009]8號），第一次提出了對污染源過程監控系統的環保監管工作要求。經過近7年的試驗與試點工作，現已在25個省開展了城鎮污水處理廠污染源排放過程（工況）自動監控系統的建設工作，并對環境監管起到了積極的作用。

我國污染源排放過程（工況）自動監控系統的發展主要經歷了4個階段：

（1）萌芽階段

2008～2009年國家發布《關于加強燃煤脫硫設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控系統的環保監管工作，成為系統形成的萌芽階段。

（2）試驗階段

在相關文件指導下，2010～2011年湖南省、江蘇省、山西省、內蒙古自治區、山東省等地區，結合杭州聚光科技（杭州）股份有限公司、羅克佳華工業有限公司、上海麥杰科技股份有限公司、江蘇天一科技發展有限公司等企業的相關產品開展了系統的嘗試工作，并取得了一定的經驗，幫助環保部門有效開展了對污染企業的監察工作，明顯提升了環境監察工作的水平。

（3）試點與形成階段

2012年，環境保護部為了更好地規范和推動污染源過程（工況）監控系統建設，國家財政投入資金4000萬元，在25個省市區的249家企業開展了系統建設試點工作。在試點工作的引導下，以及由中國環境保護產業協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）監控系統的產品規范及市場雛形。

（4）深化發展階段

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驗總結，驗證模

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

2 組成、功能與監控參數

城鎮污水處理廠污染源排放過程（工況）自動監控系統通常由現場端監控系統和中心端監控平臺兩部分構成（見圖1）。

圖1 城鎮污水處理廠污染源排放過程（工況）監控系統示意圖

現場端監控系統的主要功能要求包括數據的采集、數據顯示、數據存儲、數據查詢、數據傳輸、數據判定、故障報警、工況核定、安全管理、自動恢復、運行指示等。

中心端監控平臺的主要功能包括完成各企業污染治理設施運行參數數據的收集、存儲、分析和應用，核對污染源排放數據的合理性、真實性和可接受性（接收現場端傳輸的排放污染物的預測值時）。中心端監控平臺通常具有數據查詢、數據展示、數據判定、多曲線對、故障預警、工況核定、總量核定、安全管理和自動復等功能。中心端監控平臺根據設定的時間間隔，自調取現場監控系統、WQMS的設置參數，包括：回歸方程系數、量程報警上下限 、排放限值、污染物去除率、判定設施運行狀況是否正常及WQMS測定數據是否合理等。

3 監控試點

以杭州市污染源排放過程（工況）監控工作為例。杭州市環境監察支隊在全市范圍內推廣污染源排放過程（工況）監控工作，涉及數十家城鎮污水處理廠建設。污水處理廠工況監控系統通過關鍵數據硬接采集，輔助分析數據軟接獲取等方式，實現安全、準確、完整的采集污染源治理全過程各項數據；以A2/O工藝為例，治理設施過程監控系統參數采集表如下。

A2/O工藝治理設施過程監控系統參數采集表

名稱采集方式或來源鼓風機電流（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

建立企業端現場監測子系統、采集傳輸子系統和應用子系統，集成到企業端污水處理廠過程（工況）監控系統中，系統數據實時上傳到全過程監管平臺，實現業務管理工作（見圖2～圖5）。

圖2 污水處理廠現場工況監控系統畫面

圖3 污水工況監管平臺工藝畫面

圖4 工況監控在線平臺界面

圖5 工況監控移動端平臺界面

杭州市污水處理過程監控試點的業務價值得到了很好體現，主要包括：

1）實現污染源全過程實時工藝監控，并實現移動端執法應用提升執法快速性；

2）結合業務管理專題，利用污水處理過程智能監管模型分析，溯源污染治理過程問題，確保排放數據的有效性，杜絕偷排漏排，提高執法精準性；

3）基于環保管理業務需要，實現污染源全過程分級預警，業務處置功能，使問題直接傳遞到運營商、污染源企業及環保管理責任人，確保快速解決問題；

4）實現區域性、定期性污染源全過程統計與報表輸出，總結問題頻發類型與企業，方便環保管理抓重點、樹典型，提升管理效率。

過程監控試點部分截圖畫面見圖6。

圖6 過程監控試點部分截圖

4 建議

污水處理過程監控試點在為環保部門服務的同時也呈現出一些不足，建議：

1）針對不同污水處理工藝，需要完善相關智能運行監管模型，確保監管平臺業務判定的準確性；

2）污染源全過程分析應該結合污染源自動監控設備的運行過程監控，實現污染源在線監控深度（設備智能化）與廣度（管理過程化）的擴展，全面提升污染源數據的真實有效性；

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

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