杭州的美麗和韻味離不開一條條水網河流。
一直以來,杭州在治水方面位居全國前列,在污水零直排、水環境質量等方面取得了優異的成績,有效改善了城市水環境質量,營造美好人居環境。
一、項目概況
集約化智能雨污分流系統位于杭州市某園區(黃色長方形表示設備位置),該處原管道為一根DN300雨水管,直通入河。在項目現場考察期間,多次發現夏季陣雨時最初半小時排水水質很差,說明此處面源污染問題突出,雨水徑流造成雨水管排水污染;另外該雨水管晴天仍在排水,且時常帶有異味,經取樣化驗發現氨氮嚴重超標,可能存在污水管混接的問題。
傳統的改造方法,需要進行大規模的路面開挖,施工周期長且難度大,產生高昂費用的同時并沒有提高雨污分流效率,而由希瑪諾提出的解決方案僅在河末端雨水管進行改造,1個月即可完工,無需大開大挖,大大減少工程量。
圖:項目示意圖
二、項目目標
1、解決雨水徑流沖刷帶來的城市面源污染對受納水體的污染;
2、解決管網實際水質與管道類型不匹配而導致受納水體污染物受納量增加的問題;
3、解決雨天僅以水量作為入河標準的粗放管理問題,改由以水質進行精準判別,可智能設定入河水質標準,提高污水收集效率,實現精細化分流、智能化管控。
三、項目實施內容
1、系統組成
集約化智能雨污分流系統由HAF-03G地下管網多參數水質快速監測設備、集約化智能雨污分流器、原位快速水質凈化裝置、水文測量模塊、地面控制柜等組成。
2、調控策略
集約化智能雨污分流系統的分流水質判別標準是影響系統運行效果的關鍵性參數,本系統可通過本地人工設定或云平臺遠程設定3種不同的分流水質判別標準(進水流量、進水水質濃度、進水污染物總量)。
同時配有三種工作模式:聯網模式、本地模式、應急模式,保證不管在聯網或離線的情況下,都能高效處理分流工作。
聯網模式:智能雨污分流系統借助全局調控平臺采集收到的水質水量實時監測數據,通過AI算法和預設的分流標準作出智能決策、判斷,將凈水、污水自動分流到對應的管網中;根據河道及地下管網的實際情況要求,可對分流水質判別標準等參數進行調整、修改。
本地模式:智能雨污分流器根據原先設定的或人工本地手動最新設定的水質水文分流標準,進行分流工作,期間水質在線監測的測量結果將會通過本地數據通訊總線獲得。
應急模式:遇到突發時期,除了可以根據系統設定,將進入系統的來水通過指定路徑(污水管或雨水管)排出,充分保證排水順暢,防止發生內澇等事件;操作人員也可以通過地面控制柜進行手動操作,控制閥門的開關。
值得一提的是,集約化智能雨污分流系統配有不間斷電源,能有效防止外部供電中斷的意外情況:當停電發生時,UPS可持續為系統供電,并向管理平臺發送警報;當UPS處于低電量時,系統會切換進入應急模式,避免發生內澇。
3、系統效果
晴天期間:由于原雨水管道晴天存在排水現象,且氨氮嚴重超標,長時間維持在5mg/L以上(本項目以氨氮作為分流指標,也可根據項目需求設定不同的分流指標),晴天時將污水排入污水管網送至污水廠處理。
降雨期間:降雨開始時,污染程度較重的初期雨水進入污水管;隨著降雨持續,水質達到預設標準,開始進入雨水管,通過原位快速水質凈化設備后直接排放入河。
圖:氨氮隨時間的變化曲線
圖注:為展示集約化污分流系統在實際應用場景中確實起到了分流作用,7月1日對該系統的運行情況進行了跟蹤記錄,圖中展示了降雨當天作為分流指標的氨氮變化情況。
集約化智能雨污分流器通過綜合邏輯算法和預設的分流標準作出精準的分流判斷,確保晴天時雨水管內的污水通過分流裝置正確流向污水管,做到晴天污水零直排;確保將污染超標的初期雨水送入污水處理廠,全面控制地表面源污染。
更重要的是雨污分流改造工程僅需在河末端雨水管進行改造,工期短,費用低,土建成本大幅度降低。
四、項目總結
該集約化智能雨污分流系統自2021年5月17日起,已穩定運行了84天,未發生一起內澇事件。杭州市某園區通過雨污分流改造工程,有利于提升周邊水環境整體質量,同時提高園區內雨污分流效率及污水收集率,進一步提升人民群眾的幸福感和滿足感。