APP下载

污染源在线自动监控系统综合应用及探讨

2011-12-20陈兴陈颖

城市建设理论研究 2011年23期

陈兴 陈颖

摘要:污染源在线监控系统是集在线仪器和污处设施的数据采集、传输、存储、展示、统计及管理应用的综合业务平台,从在线监控监控数据中提取有用信息,发现问题,是在线监控工作的根本目的。对在线监控系统综合分析,探索建立监控平台有效的预警机制,加强在线反控能力建设,以提高今后环境监管工作的信息化水平及对污染事件的快速反应能力。

关键词:环境监管;信息化水平;快速反应能力

中图分类号: 文献标识码: 文章编号:

改革开放之后,随着经济的迅速成长,环境污染问题也日益紧张和突出。二十世纪九十年代至今,我国经济迅速成长时期,也是企业违法排污最疯狂的时期。作为经济成长主体的企业一味追求经济利润,对于其产生的污染缺乏熟悉,且在环保方面的投入和重视也是不足的。污染物超过标准排放,甚或违法地偷排偷放的现象非常紧张[1]。长期以来,我国的环保部门处于相对弱势地位:人手缺乏和财力匮乏,使其在面对爆炸式增长的环境污染时,监测能力捉襟见肘。随着网络和监测技术的进步,利用电子手段辅助日常人工抽测,以弥补这一缺陷,是环保管理部门的必然选择。经过近十年的发展和国家对节能环保工作的支持,污染源自动监控工作已由最初仅能调取污染治理设施的开关情况,发展到实现COD、NH3-N、SO2、NOx等主要污染因子现场自动监测分析、无线传输、远程控制和实时报警。

桂林市国控重点污染源企业数量逐年增加(如图1),自2008年起国控重点污染源在线监控系统初建至今,该系统已基本完成建设。本文对桂林市国控重点污染源在线监控工作进行综合分析,探讨如何更大限度发挥在线监测数据在环境监控和企业管理中的应用。

图1 2008-2011年桂林市国控重点污染源企业数

1 污染源在线自动监控系统特点

污染源在线自动监控系统由监控中心系统及企业现场端自动监控系统组成。以水污染源自动监控系统为例,企业现场端自动监控系统由监控因子的样品采集、分析仪和数据采集仪组成。自动监控分析仪通过自动水泵将排放口废水采集到分析仪,经过仪器分析得出分析结果,再经数据采集仪将分析结果传至监控中心服务器。该系统集在线仪器和污处设施的数据采集、传输、存储、展示、统计及管理应用的综合业务平台,可提高环境监管工作的信息化水平,提高对污染物超标排放的快速反应能力[2]。监控系统能有效地获取污染物的浓度、总量、环保设施运行效率等动态业务数据,为环境管理提供基础数据,为SO2和COD总量减排提供技术支撑。

2 在线监控数据有效性审核

根据《国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核办法》(环发[2009]88号)要求,通过审核的在线监测数据可作为执法依据。企业污染源自动监测数据有效性审核是指环保部门对企业污染源自动监测设备定期进行监督考核,确定其自动监测设备正常运行。

企业污染源自动监测设备在正常运行状态下所提供的数据,即为通过有效性审核的污染源自动监测数据[3]。数据有效性审核后获得的是准确、科学的污染源在线监控数据,为行政执法提供科学的执法依据。

3 在线数据的应用

3.1污染物排放超标报警中的应用

在线监控数据量庞大,而在线监控平台可以通过设置相应监测因子的超标数值,人工选择需要查询的数据时间段,生成超标曲线图(如图2)。从图中可以直观看到所选时间段内的企业污染物排放是否超标;若发现有超标数据,还可以通过“显示监测值”按钮具体显示出超标数值。大大减少了发现超标数据的时间,提高了工作效率。

图2在线监控超标曲线图[4]

“超标事件流转”系统(如图3),能将企业超标事件记录查询出来,通过平台弹出、手机短信告知等手段将超标事件在第一时间流转到监察部门。以便监察部门能迅速到现场调查取证,核实“超标情况”,再将情况反馈到监控平台上。在监控平台上记录监控日志,事件“发起时间”,“发起人”,“流转过程”,“情况反馈”等信息以供管理查询之用。这样既保证了“事件”能快速转到相关环保部门的人员手中,降低污染物超标排放给环境造成进一步的污染,又可以提高环境监察的“及时性”,为环境保护工作提供快捷科学的监察手段,提升了环境应急监测的能力.

图3广西重点污染源在线监控信息系统“超标事件流转”功能示意图[5]

3.2污染物减排计算

对于污染物减排计算需要收集大量的基础数据来进行统计,工程繁琐,投入人力大。若采用自动监控平台进行数据统计则只需登陆平台,用在线监测得到的数据,通过编辑公式嵌入在线监控平台中即可由电脑进行统计。如:选择“在综合报表”,按照需要设定“选定时间、数据类型和参数”即可自动计算出需要减排企业的进出水口的污染物排放量(如图4)。这样可以大大节省时间和人力,更高效率的为减排工作的计算提供科学的结果。

图4 广西重点污染源在线监控信息系统“企业排放量统计”功能示意图[5]

3.3企业生产指导

在线数据除了应用于环保领域,工业企业也可以利用在线数据来指导自己的生产。

3.3.1电厂每日湿法脱硫添加石灰石用量调节

将30万千瓦以上的电厂每日将所用煤耗量、脱硫试剂使用量、生产市场、负荷等基础数值输入平台,通过平台计算得出“填报值”与“验证值”的“相对误差”(图5)。由图中可见,“实际净烟气二氧化硫”浓度远远大于“合理凈烟气二氧化硫”浓度,可以推断脱硫剂用量少了,企业可以参考“相对误差”,调整第二天脱硫试剂的使用量与耗煤量的相应关系,找到企业排污与环境保护的“黄金结合点”,这样既做到达标排放,又能节约投料成本。

图5 电厂石灰石湿法脱硫比对[5]

3.3.2污水处理厂化学试剂用量调节

污水处理厂进、出口在线监控系统除了用于环保日常监管以外,还可以将在线监控平台运用到生产管理上。如利用污水处理厂进、出口在线监控系统数据来调节化学试剂的用量,合理投料;在线数据能直观反映投料后污染物降解等指标的变化情况,减少人工摸索过程,节约运行成本,降低了投料后二次污染,保证污水达标排放。

3.3.3水泥厂旋窑二氧化硫监控

水泥厂在旋窑窑头安装二氧化硫监控探头,若测出含有二氧化硫,可怀疑窑内有漏气现象,企业就能及时进行排查、检修。若没有在线数据支持,没能及时检修,会影响水泥生产质量,就会造成大量SO2气体持续外泄,对周围的环境造成极坏的影响。

4 在线监控反控

4.1在线监控反控功能

在线数据的有效性除了日常监管,比对等质控手段外,增加了对在线系统本身的反控功能,能进行远程监控,随时随地监管,进一步完善了环保管理部门对企业端在线监控系统的日常监管方法和监管能力,提高了环境保护效率,节省了人力。以力合公司开发的反控系统为例,反控系统包括 “数据查询”、“日志查询”、“通讯设置”、“曲线管理”、“系统维护”等功能(如图6)。通过设定好的通讯协议,实时监控企业端在线监控仪器的运行状态。若发现数据异常,可通过数据查询功能查询历史数据,对照“故障标识”及时进行处理。如发现有测量曲线之外的数据出现,可以通过“曲线管理”功能对其 图6力合科技股份有限公司的反控系统[6]

进行远程标定。同时“标定曲线”功能也可以用于日常监管。例如企业在线数据一定时间内无变化或者变化极小,可远程标定曲线后,再进行废水测量,检查标准曲线是否有效、在线数据是否正常,以确保在线数据的有效。在线监控反控功能为在线监控提供科学、先进手段,有效运用可起到对联网企业的有效监管。

4.2反控软件不统一

目前每个地区存在不同在线监测仪器供应商,各供应商的反控软件和平台不统一,反控功能各不相同。建议在今后监控平台功能开发上将反控功能纳入统一的监控平台中,以提高监控平台综合能力,同时也便于强监控管理部门在线反控功能的应用。

5 结语

1、污染源自动监控系统提供了连续的监测数据,更能准确地反映企业的排污情况,从这些数据中发现问题,有效地利用数据进行预警,是自动监控应用的基础。要保证自动监控数据的准确性,除平时操作中的标样核查、比对、校准等质控手段外,还需要采取相应的反控手段进行随机监控,以便检查作假的事件的发生。

2、当前污染源自动监控的工作重心已由系统的建设、在线数据的有效性审核转向自动监控的应用。着力拓宽自动監控的应用范围,将在线数据与手工监测数据在一定时间内进行统计、比对,提取有用的数据信息提供给环保管理部门,使其对排放超标污染物企业能及时处置,提高环境管理减排能力,减少环境污染;同时将在线数据用于企业管理,找到企业排污与环境保护的“黄金结合点”,做到经济发展与环境保护“双赢”。

3、目前的反控手段大多仍处于“各自为战”的情况,将这些分散的资源集合起来,发挥更大的作用,需要国家或自治区出台相关的规章、政策以及取得各供应商企业的积极配合方可实现。但可以预见污染源自动监控系统的反控功能将围绕环保领域的特定需求进行不断完善,开发出符合我国发展需求的系统已势在必行。

4、我国环保工作发展的十几年间,各级环保检测人员积累了丰富的环境监测经验和技术,如何将这些经验和技术融入在线监控系统,使管理和操作人员能获得丰富资料和信息,更深入了解废水或废气排放的动态规律,为有中国特色的经济发展与环境保护,提供有力的技术支撑。

参考文献:

[1] 丁玲,百亿环保项目台前幕后[J],中国经济和信息化,2011,第5期,52-54

[2] 中国安防网,《污染源在线监控系统建设》,http://www.c-ps.net/news/content/2007/7/16152.html.

[3]魏山峰.国家重点监控企业污染源自动监测数据有效性审核教程[M]. 中国环境科学出版社, 2010年

[4]广西壮族自治区桂林市环境在线监控系统,http://202.103.242.179:8066/lhdata

[5]广西重点污染源在线监控信息系统, http://202.103.233.156:8066/data

[6]湖南力合科技股份有限公司的反控系统

注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。