數字化推進工業園區污水零直排的長效管理

寧波市生態環境局北侖分局 鄭美玲

城市的建設與發展，需要各個方面的共同促進，現如今城市人口的大量增加和民眾生活水平的顯著提高，促使城市日常污水量直線飆升，由于很多城市排水管網的污水收集和處理能力都達不到預期效果，再加上雨污混接等問題的存在，以至于水環境污染風險大幅提高，因此為了進一步提高水環境污染防治工作效能，部分地區開始著手推進工業園區污水零直排工程建設，深入分析數字化信息技術在污水零直排建設及工業園區污水零直排系統中的合理應用，對污水零直排工程建設而言意義重大。

一、污水零直排的數字化信息技術

（一）1GIS技術

GIS地理信息系統可以采集、存儲、計算、分析、顯示一系列的地理信息數據。作為一種綜合性技術系統，GIS需要有非常精細的信息儲存管理能力。它需要將海量的數據信息管理起來，同時具備強大的空間分析能力。要擁有可視化表達方式，幫助使用者更直觀地得到相應的信息。GIS技術可以梳理網管資產，準確提供基于位置的更加清晰的服務。GIS空間分析可以幫助相關單位建設污水零直排項目，可以實現全程監管，讓工作的推進更加可控。

1.管網資產數字化

以前在管理排水管網圖紙的時候，往往是以檔案的形式保存。這種保存方式會占據很多空間資源，同時數據安全性也非常差，查詢的時候也不方便。而現在進行管網資產數字化管理，則可以大大節省存儲空間，并且更方便進行數據查詢。使用者可以及時進行應用分析。而相關單位也可以結合新的管網數據機制來形成更加全面的數據管理體系，讓地理數據的應用更加靈活充分，讓工作的推進可以更加方便和高效。新的數字化管理形式可以方便操作者進行管理，提高了工作安排的有序性和應用價值。

2.提供位置精細化服務

要想建設好污水零直排項目，相關單位就要探測現有管網，在當前的基礎上做好修復改造工作。要科學控制污染源，保證污水零直排可以達到預期的效果。在工程項目推進的過程中可以從實際情況出發。在GIS技術的基礎上得到地形圖和集成影像圖，分類展示管網存在的問題，顯示工程改造臺賬的分布情況，使空間位置能夠和屬性更全方位地結合起來，讓管網問題、工程改造臺賬以及污染源問題都能夠實現可視化管理，讓相關部門可以更方便地進行零直排管理的決策，并作更進一步的工程規劃。

3.GIS空間分析

無論是建設規劃、輔助決策還是整體管理調控，相關單位都可以合理利用到GIS空間分析功能，使建設規劃管理水平得到更進一步的提高。相關單位在展開工作的過程中，要立足泵站控制區域，結合污水收集范圍、污水海水泵站調度情況來做全面的規劃和調查。要有序地進行分析，從實際情況出發找到可能影響項目實際推進的因素。管網數據拓撲分析能夠幫助工作人員快速找到混接點，這種信息化的手段大大加快了工作效率，GIS污水處理分析能夠得到更進一步的體現，污水處理廠的污水控制區域可以更好更靈活地發揮效果。污水零直排建設規劃也可以得到更好的決策支持。工作人員可以根據排水管網埋設的具體情況來分析合理性，做更進一步的規劃，讓管網的改造可以更加徹底，使改造方案更具備可行性。

（二）物聯網實時監測

無線通信技術以及傳感器網絡等一系列內容都是構成物聯網實時監測的重要組成部分。實時監測技術能夠實現在線傳輸，將監測點的數據實時傳到線上。使用污水零直排可以一方面達到晴天無排水、雨天無污水的效果，一方面讓污水排放達到標準。合理使用物聯網實時監測技術可以形成一個更好的監測監督平臺。相關單位可以在一些排水口和重點節點的位置安裝相應的監測設備，觀察實時狀況，遇到異常可以及時發出警報信息。監測系統和GIS系統結合起來，可以更方便直觀地顯示異常位置。得到相關信息后，工作人員可以及時在現場排查污染源，解決問題，讓被動應付轉換成主動管理，提高治理的有效性，讓污水零直排的建設效果更佳。

（三）溯源與流向分析

1.流向分析

一個區域管道出現了問題，那么下游管道的排水也會受到影響。在零直排建設的過程中，相關單位也需要重視該問題，做好流向分析。如果存在雨污混接點，那么下游正常排水管道也會成為雨污合流管。這會大大增加污水直排的量，讓下游排水受到很嚴重的負面影響。污水處理負荷大大增加。在進行流向分析后，相關單位可以根據污水排放流向的情況來了解一系列問題，相關部門也可以在此基礎上制定改造計劃，使輔助決策能夠更深入、更徹底。

2.溯源分析

要讓污水零直排實現穩定運行，相關單位就需要檢測好污水排水狀況，及時發現檢測中可能存在的異常點，找到存在異常的源頭，深入分析，只有發現問題源頭所在，才能更進一步地解決問題。追溯分析可以縮小排查范圍，再進行現場排查。運維人員在此過程中可以合理使用相關技術，提高排查能力，做好溯源分析，讓污染源可以盡快解決。

3.模糊綜合評價法

污染源、存在問題的管網數目、整改情況都屬于相關單位在進行綜合零直排評價的時候需要重點關注的內容。相關部門要明確零直排區考核標準，從實際情況出發，設置好權重，確定評價指標，進行綜合評價。模糊綜合評價方法、建立綜合評價模型，并做更進一步的健康指數分析，這樣可以讓零直排建設有更好的綜合效果，也是一種輔助考核的方法，幫助相關單位更好地了解污水零直排區的情況。

二、工業園區污水零直排系統的數字化技術

相關工作人員可以充分整理已有資料，摸清污水排放的每一個節點，做數據化的管理，從常見的角度出發，進行污水治理。GIS技術溯源、流向分析算法以及物聯網實時監測等一系列技術，都可以綜合在一起集成應用，并形成污水零直排綜合監測系統，使污染源問題得到盡早的解決，讓污水零直排長期穩定運行。

（一）總體架構

統一的標準是整合不同業務系統的核心。相關單位的工作人員需要做好封裝集成，在數據總線上，合理利用目錄交換這一系列技術，讓不同系統、不同技術能更好地集成在一起，把數據統一儲存。統計分析數據的時候要科學決策，并提供一系列保障，讓統計分析工作可以順利達成。

（二）功能設計與實現

管道清淤、污染源排查、管網普查改造工程、CCTV檢測都是污水臨時系統涉及的內容，它們可以幫助系統實行分區管理以及追蹤，結合點線面網來整合數據，展示信息，將GIS數據、污染問題數據、移動巡檢數據等一系列內容結合起來，形成一個綜合管理體系，并達到最終的功能要求。

1.GIS數據管理

地下排水管網分布數據、排水口數據、排水戶數據、排水設備設施數據、實時監測數據等一系列數據，都是需要展示和管理的內容。使用GIS數據管理能夠很方便地進行統一顯示管理，并幫助工作人員來進行改造，實現相應效果。在進行GIS數據查詢統計分析時，也可以更好地落實到位。

2.管網問題管理

檢測CCTV管道時，如果發現了問題，需要根據問題類型來針對性解決。常見的問題分類包括了雨污混接問題、功能性問題以及結構性問題。分析問題時，可以在圖上展示問題情況，有針對性地整改。整改后對比前后情況，利用溯源分析在地圖上明確發展趨勢。工作人員在檢測的時候，也可以更方便地縮小檢測范圍，并確定問題所在，及時處理。在進行問題分析的時候，相關工作人員需要明確問題的核心，做好專項決策，根據專項改造的要求有序調整。

3.污染源管理

排查系統是污染源管理的基礎，相關單位可以做專項規劃整治，在一張圖上顯示一系列污染源,對比整改效果。通過污染源管理，工作人員可以更直觀地了解到數據變化情況，根據統計和更新內容來了解更具體的事項。物聯網實時監測技術包含的內容有很多，它會監測排水口和一些重要的節點，觀察其水質變化情況以及流量數據。如果檢測到任何數據超標的情況就會發出警報，在地圖上顯示出相應的位置。工作人員可以及時了解相關信息并到現場排查、解決問題。

4.工程臺賬管理

建設污水零直排區的過程中，綜合治理是非常重要的一部分內容。它需要將發現問題、解決問題、結果反饋結合起來，形成一個完整的閉環。相應的工程臺賬需要做好總體把控，幫助相關單位發現和解決污染問題，及時處理整改。相關部門在工程建設的過程中也要做好監督考核，從實際情況著手，優化和明確工程項目，讓工作推進可以更加直接。要考慮臺賬展示、查詢、統計的功能，以及其對建設工作起到的輔助作用，讓工程臺賬管理能夠達到預期。

5.零直排區管理

模糊綜合評價法可以幫助政府考核各層級的污水零直排情況，觀察建設效果是否滿足預期。相關單位的工作人員可以從實際情況出發，了解工作推進的核心狀況，并進行針對性的優化，讓工作項目的推進能夠更加準確。在展開工作時，項目內容和很多方面有關，長效追蹤也是零直排區管理的重要工作部分。

三、長效管理策略

（一）取水與凈化一體化

以前要在海水中提取淡水會用到蒸餾技術，而這種技術的實際使用和很多方面的內容有關，會浪費大量的人力物力，工序繁雜，而且整個過程比較長。要想更合理地利用資源，可以形成全新的一體化管理模式。這種模式突破了傳統的限制，可以使用膜法直接凈化海水。實際使用時，這種方法只取水不會含有泥沙，能夠直接在海中完成。這縮減了陸地的占用面積，并且實際工作中還減少了清淤、殺菌消毒等一系列步驟，達到了同樣的處理結果，節約了成本和資金。海水凈化后放到工業區可以直接使用。而在凈化的時候產生的氣體可以制取成新的原料，用于工業生產以及其他生產，整體資源利用率大大提高。

（二）采用先進清潔綠色發電技術

先進的清潔煤發電技術在實際使用時可以減少用電消耗，讓資源的回收利用更加充分。和傳統火電機組比起來，該技術更加清潔高效，屬于先進的發電技術。單位發電量的煤耗以及發電用水量都有非常大的縮減，符合綠色環保以及清潔循環的發展理念。發電過程中會產生一定的粉煤，而這些粉煤也可以用在生產建材上，可以合理利用廢棄物來實現一系列功能。發電機組循環冷卻水可以用凈化過的海水，這也是資源綜合利用的一環。

（三）運用數字化技術

城市持續發展，污水量也在持續劇增。而很多城市存在著地下排水管網年久失修的情況，在污水收集處理上已經不能與當下的社會需求相匹配。并且以前存在著雨污混接的情況，環境隱患非常大，為了處理污水問題，零直排建設工作需要廣泛推進，盡可能使污水能夠快速節流，這樣才能夠改善環境，實現可持續發展，降低污水給環境帶來的危害。需要注意的是，建設和監管需要同時進行，要讓污水零直排真正落實下去，解決當下污水治理存在的問題。

（四）做好工業園區污水探測信息收集系統

隨著城市地下管線建設的不斷發展以及城市現代化建設要求的不斷提高，城市規劃提出建立地下管線信息系統，實現地下管線的信息化管理，要求將地下管線探測、地下管線數據處理和建庫、地下管線自動成圖等步驟一體化作業，由此推出了“內外業一體化”探測技術。在物探技術、數字化測繪技術以及 3S 技術的發展應用下，“內外業一體化”探測技術也得到了快速發展和應用推廣：地下管線探測方法和探測儀器不斷完善，探測技術水平不斷提高；數字化測繪程度不斷發展，自動化、智能化帶來作業效率的提高；GPS和GIS推廣應用使得獲取地下管線空間信息的效率和質量不斷提高；行業標準的修訂對規范和統一地下管線技術的應用和推廣起到了重要作用。這樣就形成了地下管線數據采集、數據處理與建庫、信息系統建設的工作流程，成為地下管線信息化建設的主要技術手段和工作模式，同時也為后期信息系統運行中的信息更新提供了強有力的技術支持。

水資源是人類賴以生存的重要資源，由于水資源污染會對人類可持續發展造成巨大負面影響，所以近年來我國一直在堅持推進水環境保護與治理工作，污水零直排工程建設，是落實水環境保護與治理的重要舉措，目前我國的污水零直排建設效果還不盡如人意，這就需要相關人員深入分析如何通過數字化信息技術應用，助力工業園區污水零直排工程長效管理。

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工業廢水包括生產廢水、生產污水及冷卻水，是指工業生產過程中產生的廢水和廢液，其中含有隨水流失的工業生產用料、中間產物、副產品以及生產過程中產生的污染物。工業廢水種類繁多，成分復雜。例如電解鹽工業廢水中含有汞，重金屬冶煉工業廢水含鉛、鎘等各種金屬，電鍍工業廢水中含氰化物和鉻等各種重金屬，石油煉制工業廢水中含酚，農藥制造工業廢水中含各種農藥等。由于工業廢水中常含有多種有毒物質，污染環境對人類健康有很大危害，因此要開發綜合利用，化害為利，并根據廢水中污染物成分和濃度，采取相應的凈化措施進行處置后，才可排放。