市政排水管网怎样监测雨污混流,助力水环境治理?-吉佳水务
来源: | 作者:吉佳 | 发布时间: 2025-11-04 | 8 次浏览 | 分享到:
市政排水管网雨污混流频发,致水体黑臭、污水厂超负荷,传统排查效率低。构建精准监测体系是控源截污关键,通过流量监测(捕捉异常变化,如深圳宏电设备、潍坊微小流量监测仪)、水质监测(秒级解析参数,如全光谱传感器)、智能联动(整合数据,如深圳 “深水云脑”、寒亭预警平台)实现混流识别。落地后优化成本(降低运维频率与成本)、形成治理闭环(缩短整改周期)、提升生态价值(改善水质、增加生物种类)。未来将向 “感知 - 智算 - 管控” 一体化发展,助力水环境治理。

城市排水管网是保障水环境安全的重要基础设施,承担着雨水收集排放与污水输送处理的关键功能。然而,随着城市化进程加快,部分地区管网建设滞后、维护不当等问题凸显,雨污混流现象频发,成为制约水环境质量提升的突出瓶颈。有效监测并治理雨污混流,不仅是落实 “水污染防治行动计划” 的重要举措,更是推动城市生态环境高质量发展的必然要求。


一、混流之困:地下管网的水环境污染隐患

城市地下排水管网系统中,雨水管道与污水管道出现混接、错接或泄漏,会引发系列环境问题。深圳宏电调研数据显示,市政管网破损、老旧小区排水设施老化、企业违规偷排等情况,导致污水通过雨水管道直接排入自然水体,造成水体黑臭;同时,雨水倒灌进入污水管网,会使污水处理厂在雨季面临超负荷运行,减排效率显著下降。以潍坊寒亭区为例,此类问题曾导致区域内河道水质频繁超标,直至智能化监测系统建成投用,该问题才得到根本性解决。


雨污混流具有较强隐蔽性,传统排查方式存在明显局限:人工巡检效率低,且难以捕捉瞬时性混流现象。相关统计数据表明,未部署监测系统的区域,混流点平均发现周期长达 3 个月,而此期间污染影响已持续扩散。因此,构建覆盖全面、监测精准、响应及时的监测体系,成为实现 “控源截污” 目标的关键环节。


二、技术内核:多维感知技术实现混流精准识别

(一)流量监测:捕捉管网流量异常变化

流量数据是判断是否存在混流的核心依据。晴天时雨水管道流量突然增加、雨天时污水管道流量异常暴涨,均为典型的混流特征。深圳宏电在全国多个城市部署的 “窨井流量监测设备” H1688,基于声学多普勒原理,可实时采集管道内水位、流速数据,配合 H5110-H 数据采集仪,通过 4G/NB-IoT 网络将数据传输至后端平台。某小区雨水管道曾出现晴天流量从 0.2m³/h 跃升至 5m³/h 的异常情况,系统实时触发告警,经现场核查,确认是餐饮企业私接管道导致污水混入雨水管道。


潍坊寒亭区进一步提升监测精度,通过在 200 余个监测点位部署微小流量监测仪,可捕捉到传统设备无法识别的 0.05m³/h 级微小流量变化,实现混流早期预警。这种 “全域布点 + 精准采集” 的模式,有效消除了混流监测的盲区。


(二)水质监测:快速解析水体污染参数

水质参数的突变是判断混流发生的直接证据。杭州安澜数智研发的全光谱水质传感器,通过紫外 - 可见全波段光线扫描水体,可在秒级内完成 COD、氨氮等 10 余项水质参数的解析。该设备采用 “光指纹” 识别技术,无需添加化学试剂,既避免了二次污染,又将检测响应时间从传统实验室检测的 4 小时缩短至分钟级。


某中部城市雨水排口监测中,该传感器检测到雨后 COD 浓度从 20mg/L 飙升至 180mg/L,结合同期流量数据,技术人员快速定位到 3 处管网错接点。深圳宏电采用的多传感器组合方案,通过 COD 与电导率数据的联动分析,在某工业园区精准识别出工业废水偷排导致的混流点,问题处置效率提升 80%。


三)智能联动:构建数据整合与分析平台

单一监测点位的数据需经系统整合,才能形成有效的决策依据。深圳水务集团搭建的 “深水云脑” 数据底座,汇聚 8000 余个监测点位的 11 类涉水数据,通过标准化数据治理,构建形成统一的决策数据库;浪潮集团为潍坊寒亭区打造的预警平台,将水质、流量监测数据接入可视化管理界面,实现 “红黄绿” 三级预警信息直接推送至责任人移动终端。


此类平台的核心优势在于算法支撑:通过对比晴天与雨天的基础数据、分析水质与流量的耦合关系,自动生成混流概率分析报告。潍坊寒亭区的监测平台曾通过历史数据建模,提前预测出 3 处老旧管网的混流风险,为后续改造工程预留了充足时间。


三、落地实效:从监测数据到治理闭环的实现

(一)成本优化:解决传统监测运维难题

传统监测设备受供电条件限制、易受管道内腐蚀环境影响,年均维护成本高达数万元。深圳宏电 H5110-H 数据采集仪采用内置 1200WH 电池组设计,防护等级达到 IP68,在窨井等恶劣环境中可连续运行 18 个月,运维频率从每月 2 次降低至每季度 1 次。全光谱水质传感器配备自动清洗功能,可实现雨水排口的 “零维护” 监测,大幅降低长期运营成本。


(二)闭环管理:完善混流治理流程

监测的核心目标是推动混流问题解决。潍坊寒亭区的监测平台建立 “预警 - 派单 - 处置 - 反馈” 全流程管理机制:系统触发告警后,巡查人员通过移动应用接收具体点位信息,现场完成修复后上传验证照片,整个过程可追溯、可核查。该机制使当地混流问题整改周期从 15 天缩短至 3 天,最终实现区域内混流问题 “清零”,相关经验获得省级生态环境部门认可。


深圳的实践进一步体现技术应用价值:“深水云脑” 平台通过水质预测模型,指导污水处理厂提前调整工艺参数,使雨季污水处理负荷稳定性提升 30%;其污涝协同管理平台在台风季可联动调控管网闸门,减少混流溢流 90% 以上。


(三)生态效益:改善城市水生态环境

监测技术的应用显著改善城市水环境质量。潍坊寒亭区经治理后,河道水质达到 IV 类及以上标准的水体占比从 65% 提升至 92%;深圳河湾通过精准控源,区域内水生生物种类增加 40 余种。这些变化的背后,是各监测点位持续稳定的数据支撑 —— 当 80% 的雨水排口实现智能监测,自然水体的污染负荷可得到持续降低。


四、未来展望:数据驱动的水环境治理新方向

随着 “数据要素 ×” 战略推进,雨污混流监测正逐步向 “感知 - 智算 - 管控” 一体化方向发展。深圳水务集团推行的产业联盟模式,将监测技术研发、设计单位与服务机构深度协同,形成可复制的标准化解决方案;全光谱水质传感器的微型化研发,未来有望实现 “一井一仪” 的全域覆盖目标。


城市排水管网的各段管道、各排口均配备监测设备,排水系统可实现 “底数清晰、响应快速、管控有效” 的管理目标。这场地下管网监测技术的革新,为水环境治理提供了持续动力,助力 “清水绿岸” 的城市生态目标实现。