THWater®智慧排水监测

流量+电导率在线监测高效抓偷排—智慧排水之乱弹(135)

作者:尹飞 李萌来源:清环智慧水务

小编按:对于排水管网中不定时、不定期发生的偷排偷倒行为,采取什么样的方式才能更加有效地威慑和抓住这些问题?全部靠人跑和翻井盖子?安装昂贵、维护量大的多指标水质监测设备?本文给出了一种更为可信、可行、性价比高、分布式的监测方法,使用流量+电导率来快速识别突变,通过分布式监测快速锁定问题所在区域,及时发现偷排偷倒事件、快速找到问题点。这个方法对于抓偷排具有良好的借鉴价值

利用连续流量+电导率数据,精准揪出非法排污‘隐形黑手’  

在当前的排水管网系统中,非法排污行为作为隐形的污染源和潜在的风险点,威胁着城市的水安全。这些排污行为往往隐蔽且难以捉摸,它们或是藏匿于错综复杂的管道深处,或是在夜间、雨季等不易察觉的时刻进行偷排偷倒,使得监管部门难以有效追寻其踪迹。传统的人工排查手段在面对如此狡猾的排污行为时常常显得力不从心,因此精准追溯排污源头、定位排污位置成为一项极具挑战性的任务。如何精准锁定这些“隐形黑手”,确保城市水安全,成为亟待解决的重要课题。

在线流量+在线电导率的双重动态监测手段,为应对此类难题提供了高效而强大的解决方案。在线流量监测能够精确捕捉管网内水流的任何异常变化,而在线电导率则能灵敏地检测水质电导率的变化,两者相辅相成,形成了一套强大的监控体系。一旦非法偷排行为发生,无论是流量的微小波动还是水质电导率的显著变化,都能被迅速捕捉并准确追溯至源头,从而有效遏制非法排污行为,确保排水系统顺畅运行,进而保障城市水安全。

本文介绍一个利用在线流量+在线电导率双重指标在线监测手段进行非法排污溯源的案例。

1、突发状况:黑色污水来袭  

在我国南方某城市中,一座污水处理厂负责处理来自上游约30平方公里区域内排放的污水,该区域的排水管网系统极为复杂,既有合流制也有分流制,且存在严重的雨污混接问题。为了确保这一区域排水系统的正常运行,我们在该30平方公里内的排水管网上部署了多台在线流量和在线电导率的专用监测仪表,形成了一张严密的监测网络,以应对可能出现的各种难题。   

此前该污水处理厂一直稳定运行,但近期遭遇了一场意外的“隐形黑手”。一股异常高浓度且难以降解的黑色污水悄然入侵了排水系统,直接冲击了污水处理厂的心脏地带-污水生化处理单元。水样检测结果显示,这股污水不仅颜色深,且含有多种难以处理的复杂成分,尽管污水处理厂配备了先进的污水处理技术,也无法进行有效应对。

面对这一突发状况,污水处理厂只能迅速采取应急措施,中断了正常的污水处理流程,以防止对污水处理设施造成更大的损害。于是摆在我们面前的任务是,需要了解这股“隐形黑手”什么时间、从哪里、有多少量进入系统,我们未来能否提前预警?

2、迅速行动:数据排查显神威  

针对此次紧急情况,我们立即启动了应急处理程序。此时,面对这错综复杂的排水系统,先前部署的45台在线流量和在线电导率二合一的监测设备立即发挥了至关重要的作用。

在得知污水处理厂遭遇冲击后,迅速对污染事件期间各监测点的数据进行了仔细的对比和分析。不到半个小时便发现了一个异常情况:上游监测节点1在事发当日出现了水量异常激增,与平日数据形成了鲜明对比。而与此同时,其上游的监测节点2的水量与往常基本持平,无明显变化。进一步统计数据时发现,在事发当天,两节点间短短500米的管道内,水量突然增加了约3000 m3/d,这远超过了平时二者之间的水量差。这一发现为我们提供了重要的线索,我们初步怀疑问题就出现在这500m的管段范围内。

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图1 监测节点1事发当日与日常流量对比
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图 2 监测节点1与监测节点2事发当日实时流量对比
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图3 监测节点1与监测节点2事发前实时流量对比

3、深入分析:电导率揭秘真相  

为核实以上推测,更精确地定位问题,调取和分析了监测节点1与其上游监测节点2的在线电导率监测数据。分析结果显示,在事发当日,监测节点1的电导率出现了明显上升,而监测节点2的电导率则保持稳定。这一重要发现为我们提供了关键线索,帮助我们进一步证实问题就出现在监测节点2至监测节点1之间的管道段,因而现场仅需要排查该段,极大地缩小了问题排查范围。

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图4 监测节点1事发当日与日常电导率对比

4、真相大白:500米管段藏污纳垢

综合考虑水量和电导率的变化,基本能够断定在监测点1和监测点2之间约500米的管段内发生了偷排行为。因此,我们立即对该管段进行了细致排查。得益于排查范围的显著、快速、精准地缩小和聚焦,不到一个小时,便成功揪出了向污水管网中偷排废水的“隐形黑手”——一家违法排污的企业。通过对偷排点进行水质采样及分析,结果显示该废水中的COD浓度高达400mg/L,水样呈黑色且与进入污水处理厂的难以降解的黑色污水成分相吻合。   

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图5 现场排查水样采集

5、反思与建议  

基于上述案例的分析,建议采用在线流量+在线电导率的双重动态监测手段作为城市排水管网系统中有效的监管工具。这一组合仅在流量计的基础上,增加了一个电导率探头,没有增加太多的成本。而且可以通过多个指标的监测,不仅能够实时监测管网内水流量的任何异常波动,还能灵敏捕捉水质电导率的变化,从而实现对管网中污水异常现象发生位置精准追溯和快速定位。在面对复杂多变的排水系统和隐蔽的非法排污行为时,这种高效而强大的监测体系能够显著提升监管部门的响应速度和排查效率,有效遏制非法排污行为,保障排水系统的顺畅运行和城市水安全。

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对于电导率探头,为了提高测量的稳定性和耐污性能,需要针对排水管网工况进行深度优化,包括算法、电极材料、防护结构等多个方面,从而保障电导率的持续有效监测,动态反映水质的突变规律。

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