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污染源自动监控管理关键技术分析

钱瑞松
  
科学与财富
2023年32期
清华苏州环境创新研究院 江苏 苏州 215000

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摘  要:针对污染源自动监控管理问题进行研究,首先阐述污染源自动监管在生态环保层面的重要意义,然后结合“全联全控”管理服务项目,面向区域内生产企业开展在线设备现场检查工作,包括管路、设备参数设定、运行状态与运维等方面,最后借助平台进行数据管理分析,针对重点污染企业创建专项管理清单,并预测其未来排污数据走势。根据结果可知,污染源自动管控技术的应用可实时监控企业排污情况,促进各项环保政策的贯彻执行,并预测未来污染排放趋势,便于提前制定管控措施,对环保工作的高效开展具有诸多助力。

关键词:污染源;自动监控管理;排污数据;预测模型;环保

引言

在环保型社会建设背景下,依靠健全的污染源监管体系,可使环保部门实现远程实时监控,以便进一步保护生态平衡。在污染源自动监控系统运行中,基于物联网、大数据等技术,对在线设备进行现场检查,包括设备采样管路铺设规范性、COD设备量程设置合理性、运维频次与内容详实性等方面,针对污染量较大的单位创建重点管理清单,并制定相应的应急处理方案,帮助企业合理有序的高效生产,为生态环保工作做出更多贡献。

1 污染源自动监控管理的意义

环境监测作为环保工作的基础,现已从传统、粗放、分散密闭形式朝着现代、精准、集成联动的方向转型。污染源自动监控作为这一转型的关键技术载体,通过创建完善的污染源监控管理体系,使环保部门拥有“电子眼”,能够实时监控重点排污单位排污情况,为污染减排工作开展提供强大的技术支持。当前苏州市已申领排污许可证的排污企业约9000家,按照排污许可证管理要求,各企业需联网的污染因子较多,为加快推动以自动监测监控为核心的非现场监管工作,亟须引入第三方人员来推进联网,辅助管理,这对提高污染源自动监控管理水平和效率来说具有重要意义。

2 项目概况

本文所述为“全联全控”全周期管理服务项目,其目的是提高苏州市污染源自动监控管理水平与效率,促进自动监控联网覆盖范围扩大,加快推进以自动监测为核心的非现场监管工作。项目开展重点在于确保在线监测数据真实性、准确性,难点在于如何提高监管能力,为非现场执法提供支撑。为使监测数据更加真实准确,对部分企业在线监测设备开展现场检查工作,所检查的企业名单由两个方面构成,一是日常在线监测平台数据巡查期间,发现存在数据异常的企业,另一部分是当地各运维单位中随机抽取的企业。在现场检查阶段,主要核查以下方面:一是设备采样管路是否规范、是否存在异常行为;二是设备相关参数的合理性、运行状态是否异常;三是运维频次与内容是否详实且满足要求。为促进监管能力提升,针对平台内在线监测数据进行大数据分析,将异常数据提取并分析整理出来,为管理部门提供异常违法线索。同时,针对各大企业的排放数据进行汇总,创建应急管控清单、重点管理清单,结合实际情况对清单对象进行动态监管,降低不良气象条件下污染天气发生的频率。此外,还创建了一套数据预测模型,借助平台现有数据,对下一阶段企业排放数据进行预测,提前预警可能超标的企业,帮助其实现绿色生产。

3 在线设备现场检查

在项目服务期间,共对119家企业进行现场检查与核查工作,超额完成项目要求(108家)。其中13家为现场联网帮扶,10家为停产核查,96家为现场自动监测设施检查。通过现场检查发现在采样管路设置、监测仪器运行、辅助设备运行、运维管理、监测站房设置等方面存在问题,主要内容如表1所示。

3.1 设备采样管路

核查组共计对13家联网帮扶的企业进行检查,现场发现以下情况。多家企业共用一套废水处理设施,各自废水排放量难以测量,企业生产废水采用分支分流的处理模式,废水管路铺设较多且杂乱。根据每家企业的实际情况,核查组初步判定其联网条件,并提出联网建议。以常熟市某纺染公司为例,三家企业无废水处理设施,共用并各自敷设管路,将废水暂存到南北两处储水池中,通过溢流方式,将池中废水运送到污水处理厂,企业未安装流量计与相关自动监控设备。经过核查可知,该企业具备流量在线监控数据联网条件,现场无法安装管道电磁流量计,需建设巴歇尔槽,利用超声波流量计进行在线监测[1]。

3.2 设备参数设置与运行状态

通过对整体检查情况的分析评估,发现在设备运行与参数设置方面存在以下问题:(1)部分COD设备消解温度与时间设置存在问题。根据在线设备现场检查发现,部分企业COD消解时间、温度设置存在错误,按照在线监测设备参数设置要求,COD消解温度应处于165—180℃之间,消解时间应不少于15min,如有监测设备验收报告,则参数设置应与验收报告上的备案数据保持一致。但部分企业的COD消解时间设置存在错误,与最低15min的要求不相符合,且参数设置与验收报告不相同。(2)COD设备量程设置不合理。因吴中区实施在线监测设备建设时间较早,大多数企业设备在18年左右购入,此时的自动监测管理方案不完善,未形成统一管理标准,购买的自动监测设备量程为固定值,只有高低两个选项,当前排放限值日益严格,新的排放标准已经颁布,原本监测设备难以满足现有执行要求,因此检查期间发现许多机器不符合规定。(3)氨氮和重金属监测设备量程设置不合理。因个别企业排放限值较为特殊,以常熟市某公司为例,该企业总铜排放限值为0.3mg/L以下,通常情况下,同行业的企业总铜排放限值为0.8mg/L以下,该企业的自动监测设备量程未根据自身排放标准进行设定(按照标准要求量程应设置为0—0.9mg/L),而是按照同行业的排放标准进行设定,将量程设置为0.1—2.0mg/L,因此需要由专业人员借助程序重新设定[2]。

针对设备量程设置不合理的问题,可采取以下优化措施。针对量程可调节的机器,查看验收时量程设定与现有设定是否相同,排放限值是否改变、是否存在人为故意修改的情况,如若排放限值改变致使量程不合理,则要修改合适的量程;如若因人为因素使量程发生变化,则要查证改变的原因,将情况如实上报;针对量程不可调节的机器,建议设备厂家技术人员进行查看,通过重新编写系统的方式,对量程范围进行更改,也可更换升级设备主板,使量程得到良好调节。

3.3 运维频次与内容

在运维情况与运维内容方面,主要存在以下问题:一是运维台账内容缺失和错误。以张家港市某企业为例,缺少8月、9月的校准记录,药剂瓶上更换日期为9月13日,但药品更换表上未记录该日期的试剂更换行为;还有企业缺少7月校准记录、记录日期有误等等;二是各地区部分简化管理企业的做样时间尚未统一;三是药剂存在过期未更换情况,按照药剂瓶上填写的有效期,对比更换记录单据上的更换日期,发现个别企业存在药剂过期后才更换的情况。

针对上述问题,通过后期定期进行企业站房检查,及时发现问题,并督促运维方进行解决。在检查期间,针对设备运行状况、站房建设情况进行检查,查看是否与要求相符、是否在验收后人为改变等,对于不符之处及时提出整改建议;对各区运维情况进行评分,并如实上报[3]。后续整改情况由各属地管理人员进行核查。

4 平台数据管理与分析

4.1 大数据分析与异常数据整理

重点排放大户统计。明确本区域的重点排放大户,对排放量进行分析,每天查看排放量与前一天的变化,统计三项大气污染因素均提升的企业,提醒其关注自身排放情况。重点考核企业污染物排放量,开展日、月环比、同比分析,判断节能减排政策是否得以贯彻落实。

排放持续升高企业分析。为准确掌握各行业生产排放污染物的变化趋势,借助平台数据,针对某时段行业排放情况进行绘图,针对排放量超过月均值的企业通报。根据平台数据,明确企业中排放量长期较高、名列前茅的企业,将其列入重点管理清单,便于后期专门管控。

重污染天气内源排放分析。在重度污染天气下,借助平台数据进行污染内源分析,着重分析污染天气贡献度较高的企业,并重视大气污染期间企业排放量的改变情况,为应急管控提供数据参考,尽可能降低受内源排放影响引发重度污染天气的频率[4]。

4.2 应急管控清单与重点管理清单建立

在监测监控设备采购、联网、运维等方面提供技术支持,对省内全联全控平台内排污单位进行筛选,剔除关停和异常单位,整理排污单位清单,包括应联监控因子明细、未联网对象的联网计划、无法联网情况说明等等,并协助市局督促当地“全联全控”清单内排污单位按时联网,并为排污单位提供技术指导。此外,执行“日分析、周统计、月通报”工作制度,依托省全联全控平台,协助市局每日对联网排污单位的监测数据归集整理,结合视频监控、用电监控等手段,对异常数据进行分析研判,对高污染排放区域加强监管,及时做好气象预测,制定应急限产方案,为环境管理提供科学有效支撑[5]。

4.3 数据预测模型建立

通过创建数据预测模型,针对企业年度排放总量进行预测分析,利用平台中的排放数据,对部分已经超过年度排放限值的企业进行提醒,并借助平台数据进行模拟,对年终可能出现超年度排放限值的企业进行预警,并制定合理的减排建议,最终形成年度排放限值预警报告。在折算系数校验中,根据大气污染物排放浓度、折算值、氧含量进行逆运算,计算出各企业实际设置的基准氧含量,与各行业过剩空气系数标准进行对比,分析系数设置是否合理。

5 结论

综上所述,为完善我国节能减排指标,针对污染源自动监测数据监管问题,提出了动态管控技术措施,其核心是利用自动监控设备进行污染物排放监测。在监控过程中,采用大数据技术进行平台监测数据分析、整理、核实异常数据,为管理部门提供异常线索。同时,针对排污大户创建重点管理清单,采取应急管控措施,降低对环境带来的不良影响。在污染源自动监控项目开展后,在线监测数据更加真实准确,监管能力得到进一步提升,并为非现场执法提供强大支撑。

参考文献:

[1] 房晨.污染源在线自动监控系统问题分析及管理措施[J].科技与创新,2019(5):034-036.

[2] 石敬华,徐改花,张茂利,等.污染源自动监控动态管控技术研究[J].环境科学与管理,2019,44(5):55-57.

[3] 殷春涛,仇龙云.污染源自动监控动态管控在环境管理中的应用分析[J].中文科技期刊数据库(全文版)自然科学,2021(7):225-227.

[4] 尹林珍.环境保护中的污染源自动监测技术分析[J].北方环境,2020,032(007):166,171.

[5] 李烁,韩健.对污染源自动监控系统的若干问题分析[J].城市建设理论研究:电子版,2021(33):34-36.

作者简介:钱瑞松,男,汉族,1992.11-,江苏南通人,本科,助理工程师,研究方向:环境监测

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