上海智慧环保展

上海国际智慧环保及环境监测展览会

INTENV CHINA 2022

202268-10

上海 | 国家会展中心(虹桥)

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环保科技篇 |大面积精密化布点,就能“测”得够精准?

随着退城入园的开展,全国省级及以上经济开发区达到2543家,其中国家级开发区552家,工业集聚区已成为我国经济发展和工业升级重要的承载平台。同时,化工园区成为危险化学品、有毒有害物质的最主要聚集地,污染重、环境风险高等问题较为突出。

针对园区污染治理问题,“十三五”时期,《关于推行环境污染第三方治理的意见》、《关于开展环境污染第三方治理试点示范工作的通知》、《关于推进环境污染第三方治理的实施意见》等一系列政策,有力地促进“环境污染第三方治理”在园区的推广。2020年3月,国务院发布了《关于构建现代环境治理体系的指导意见》,更为环境污染第三方治理创造了条件,其中明确要求要创新治理模式,积极推行环境污染第三方治理,开展园区污染防治第三方治理示范。

实践中园区污染第三方治理多从“测”“管”“治”三个维度开展。结合工业园区的发展特点及污染特点,积极引入“环境污染第三方治理”模式将有效提升园区环境管理与污染治理能力。

此前,生态监测展介绍的环保科技篇在“治”方面为大家介绍了废水治理、废气治理、污泥处置等领域的技术及工程项目案例,譬如超临界水氧化危废处置技术及其在南京江北新材料科技园的应用案例、撬装式有机废气处理设备(分子筛转轮吸附浓缩+催化氧化)及其在某精细化工有限公司的应用案例、污泥干化减量技术及其在江苏海伦石化有限公司的应用案例等。

本期我们从“测”来聊聊工业园区第三方污染治理。“测”主要包括:基于环境监测软硬件体系的园区环境质量监测(大气监测、水质监测、土壤监测等)、园区企业污染源监测、污染预警预测、园区环境质量研判等。

在实际操作中,会建立许多个分散在不同区域的监测点,但是大面积、精密化布点一方面提高了后期运维的成本,另一方面也提高了统一管理的难度。

大气污染网格化监测技术可以很好的解决以上问题。大气污染网格化监测技术以园区为网格区域范围,进行全面、精准“网格化布点”,综合固定监测和移动监测技术,形成精细的覆盖整个区域的感知物联网络,实时监控多种污染物的浓度水平和分布规律,通过环保云平台和大数据计算挖掘,确定区域空气污染的主要成因和来源,并为预测预警、溯源及靶向治理等环保决策提供精准的数据支持。

技术原理

网格化环境监测终端系统由感知层、数据传输层、应用服务层三部分组成。

1.感知层智能监测设备

现场端各类智能监测感知设备,对环境要素进行全面智能感知,前端设备包含主要设备、辅助设备。

2.数据传输网络

数据传输可选用有线或2G/3G/4G/GPRS无线传输方式,也可以两种兼用,无线传输的特点方便灵活。并可安全存储数据、设备工作状态等信息。

3.应用服务层

应用服务层包括应用展示层、应用实例层、应用支撑层、基础数据层四部分。

应用展示层:通过不同方式(APP移动端、web端、LED大屏)向用户展示平台界面;

应用实例层:主要是对网格化监测区域各项参数进行监测预警及分析、对污染物的扩散曲线趋势进行推算等功能。

应用支撑层:以云计算、大数据等技术手段,整合和分析海量跨地域、跨行业的环境信息,实现海量数据存储,实时处理和深度挖掘与分析。

基础数据层:存储区域及设备数据、实时监测数据、历史数据等信息,解决信息资源管理分散,基础数据存储零乱,标准化差、应用服务适用性单一,难以共享等问题。

技术优势
1.技术方法

国控点一般监测PM2.5、PM10、SO、NOx、O3、CO六项指标,监测全面,但不能对单一的指标进行分析。而微型仪器采用进口激光器、300纳米精度,独有粒子计数算法和标定工艺,分析小区域内污染源,追溯主要污染物及提出对应治理措施。

2.成本投入差别大

对网格化监测系统有些了解的人都清楚,网格化监测最大的特点在于微观站成本投入低,设备维修维护便利,适合大范围、高密度布点。通过网格化布点,可以采集到全面、精细的污染数据,经过对海量数据进行深度分析,实时掌握污染趋势动态,实现污染溯源。这是原有的一个城市仅有几个大气监测标准站所无法媲美的。

3.后续维护方法

国控点的成本及后期运营费用较高,很难进行大面积、精密化布点, 并且‘说不清污染来源’的问题仍然存在。而微型仪器恰好弥补了这样的缺点,在污染发生时,能分析污染物来源、时间及污染物成分,而且维护方式简单,运营费用较国控点低。

4.宏观应用

可以根据整个区域的空间布局、污染源分布情况,布设监测站点形成网格,对整个区域的空气污染进行实时动态监测,实时监控区域的空气质量整体状况和变化趋势。

5.微观应用

对本地区的某些污染源较为严重的区域,比如对主要固定污染源、工业园区、道路交通、城乡“小散乱”污染重发区等排放源进行重点监控,科学评估区域内有组织、无组织排放源的污染状况及其对环境空气质量的变化。

技术特点
1.统一的管理平台

根据不同周边环境、污染源分布差异情况,采用不同环境监测传感器组合设备,可对不同情况有针对性的灵活布设点位进行监测。

2.开放的体系架构

整个网格化环境监测系统同时提供了设备管理、用户管理、存储管理、网络管理等基础设备管控功能。通过优化系统架构,提高系统的整体效能,使平台对各网格气象监测布点的管理更灵活、更人性化。

3.开放的体系架构

各网格化环境监测站点设都由网格化环境监测系统管理平台软件进行管理,该平台通过Web Service提供基础服务,方便与监督平台或天气预报系统平台对接。

4.感知层智能监测设备

可对网格化环境监测布点子系统统一的监测、控制和管理,各个子系统按照统一的中间件标准数据采集主控设备通过云管理平台进行数据展示、统计对比与分析。实现将分散的、相互独立的子系统用相同的软件环境进行集中管理,并可以查看各微型气象站的运行状况信息。

5.数字化与智能化

系统可以在卫星定位基础上实现远距离无线数据传输,而且可通过与地理环境区域化的划分实现灵活、精细、高密的网格化环境监测。以网络化传输、数字化处理为基础,以各类功能与应用的整合与集成为核心,实现数字化与智能化更广泛的扩展与延伸。

工程案例
江苏省重点区域VOCs监测监控系统项目共计建设了43套VOCs小型自动监测站、1809台(含防爆级65台)光离子化微型站(PID)、212台多参数微型站、8台移动走航观测车、600套视频监控,以及监测数据处理与应用子系。

该项目在江苏省大气PM2.5网格化监测系统基础上,进一步针对涉VOCs的热点网格开展环境空气挥发性有机物实现监测全覆盖,针对大型加油站、涂装企业、交通干道、大型港口(码头)等重点区域、重点行业及国控城市空气站周边开展加密监测监控,建立了江苏省重点区域VOCs监测监控系统。

系统建立了有效的VOCs监测监控溯源与预警体系,构建覆盖面广、重点突出、密度合理的VOCs监测监控网络,解决VOCs多组分监测点位布设严重不足的问题,增强及时发现VOCs污染高值区、识别特征组分、分析污染成因、有效追溯污染来源的能力。实现了重点区域、重点行业、重点时段VOCs精准监测监控,有力提升江苏省臭氧和PM2.5污染协同治理系统化、科学化和精细化水平,有效遏制因臭氧浓度超标导致的污染天数增加趋势,促进江苏省空气质量持续改善,为“十三五”约束性目标顺利完成提供坚强保障。

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