小编按:针对排水管网监测工作的必要性、管网提质增效应监测什么指标、排水管网监测的实际可达精度认知、排水管网监测的难度和价值等4个方面的问题,谈一些排水管网监测的常识与认知,共同推进监测工作的持续应用。
今天看到这样一个截图,大家可能会觉得比较可笑,这种常识问题怎么可能犯错?但是我们却发现,在很多专业领域上,也会存在类似的常识缺失或错误的问题。今天就排水管网监测管理领域,谈谈几个常见的常识性问题。
1、排水管网需要开展监测工作吗?
在有些讨论中,会有这样的论调,目前我们排水管网的建设情况不太好,就不需要开展监测工作。我觉得这是一个常识问题,就和人没有眼睛怎么能看的见?对于隐蔽在地下的排水管网系统,如果我们没有持续有效的监测,不知道管道里有多少水,更不知道这些水是哪里来的,那我们如何科学决策?如何量化管理?对于复杂系统的管理,建立有效的监测感知系统是常识、是基础。当然,为提高监测工作的有效性,既需要科学布点,建立有效且充分的监测布点策略,也要使用专业可靠的监测设备,可以持续的有效监测,让地下的问题和风险可以看的见、看得清,这是系统分析决策和规划管理的必要基础和前提。
2、我们现在核心的问题是进水COD浓度低的问题,那是不是就要大规模的开展管网的COD监测?
目前,我们在污水管网系统中,面临的核心问题是外水挤占,导致管网运行负荷高、进水浓度低。有些观点就想当然的认为既然末端COD浓度低,那我们就在上游大规模布设COD,找到浓度低的区域做整治工作。这个思路乍一看很有道理,也在部分地区的排水管网监测工作中被设计。但是结果无一例外,都是做砸了。这里面也是有常识性问题。
首先,一定要考虑监测指标的可达性,特别是在现场实际工况中连续稳定运行的可能性。根据排水管网现场工况条件,排水管网在线监测的难度由简单到复杂分别是液位、流速/流量、简单水质指标(温度、电导率、pH值等)、常规水质指标(COD、NH3、TN、TP等)、特殊指标(重金属、毒性等)。由于水质探头通常尺寸较大,测量窗口较小容易受到告饶,很容易挂垃圾导致监测数据失效,而且也会影响排水的通畅性;同时,如果流速变化剧烈,会导致水质监测环境不稳定,水质监测数据质量下降甚至完全不可用,没有参考价值。因此,考虑到排水管网的复杂性和水力波动以及每个监测点的实施成本,建议在优先开展液位、流量的监测。
放下去不到一天就挂满垃圾的COD探头,如何能获得有效数据?
其次,末端COD浓度低的核心问题在于上游部分区域和节点的错接或渗入问题,识别外来水从哪些区域来的,多少水量才是核心。参考国外对排水管网监测诊断的主流方法,就是流量监测分析方法来识别入流入渗问题,这是导致末端积水浓度低的核心因素,国外很少见到在排水管网中大量布设水质传感器的实际案例,通过分区域、多点位、雨天和旱天、夜间与白天、供水量和排水量之间的流量规律的变化和差异,其实就可以帮助我们比较准确的分析确定不同区域、不同类型外来水混入污水管网的比例和水量,如果采取工程措施或管理措施解决或减小外来水,那么稀释问题就可以在该区域解决,如果找到其他相关水量影响显著区域进行处理,那么排水管网末端水质浓度低的问题就会得到解决。上述工作仅通过水质在线监测是无法有效推进的。要把水质指标作为验证指标,而非管理指标和分析指标,这是需要在排水管网水质管理上需要认知的一个问题。
3、排水管网的监测需要做的很精确吗?能做的很准吗?
排水管网在线监测的核心是什么?是要不断提高测量精度?提高时间频次?多指标同步监测?如果真正做过排水管网监测,就知道“求真务实”有多重要。
首先,一定要充分考虑现场的实际情况和多种因素的干扰。以排水管道流量为例来说,现场排水流量的测量精度会受到很多条件的综合干扰,例如:探头安装的位置、倾斜角度、管道底部淤积层厚度、管道横截面的真实形状、传感器测量速度与管道真正平均流速之间的代表性差异等等,都会对最终的结果产生影响,因此我们要客观的去看待排水监测的数据精度问题,要更多的用一致性、稳定性、代表性来客观看待现场监测数据的质量和价值。不仅要选择专业化、高质量的监测设备,还要辅以正确的安装、持续有效的运营维护保障,才可能获得有价值的监测数据,而不应一味的追求所谓精度问题。
其次,如果我们一定要讲精度,那么前提是在受控环境下进行测量。在开放式排水系统中,边界条件复杂多变,其实我们很难说仪表是否准确。有些产品也会一股脑的把责任推到现场,让业主朋友真假难辨。因此,要验证设备精度,一方面要看研发原理是否适用排水管网复杂工况,其次要在一个受控环境下验证才更有说服力。
清环在工厂内部建设了30m长的大水槽,先通过体积法验证安装在竖管上的电磁流量计精度,然后通过变频泵和管道坡度调整,做低、中、高速的受控非满管实际测量和精度验证,在该系统中,可以准确的来验证流量计的精度。如果一些所谓厂家都没有一套完善的流量受控验证系统,您相信其生产的流量计是准确的吗?
4、 我们需要客观认知排水管网监测的难度和价值。
首先,客观的来讲,排水管网监测的难度就是比较大的。在这种复杂工况中,其实更要使用高质量、高品质的设备。曾经有个朋友问我,如果用的设备比较一般,能否通过运维管理达到比较好的监测效果?我的回答很无奈:买了个拖拉机再怎么保养也跑不出轿车的体验。设备能不能在排水管网实际工况使用3-5年?能否长期稳定运行?能否适应多变工况?能否便捷迁移安装?能否长期持续的投入研发和改进?这都是需要考量的因素。总之,通过时间的验证,总会知道哪些品牌的监测产品是值得信赖的,THWater值得关注一下:-)。
为了对埋藏在地下的、隐蔽的排水管网系统进行有效的量化管理,我们需要给地下的排水管网系统装上“眼睛”,让这样一个隐蔽的系统能看得见、看得清,通过大量分布式的在线监测数据,来“用数据说话、用数据决策”,提高排水管理决策的水平,这是一件非常有意义的事情。
准确、可靠、连续、及时的数据是管理决策的基石,是智慧排水的先决条件,应构建稳定运行的在线监测体系来支撑排水管理,避免数据不可靠对运营管理和决策工作的影响。在排水管网监测过程中,我们一定要立足现实情况,务实的开展排水管网监测,逐步建立覆盖“源-网-站-厂-河”的全过程分布式监测体系,通过持续的底层研发和技术改进,推动排水监测仪表的产品化水平及行业进步,通过研发创新和系统优化来保障监测覆盖度和准确度,降低监测成本。同时,需要积极推动实用化数据分析和应用能力发展,特别是加强基于动态数据的反馈运行机制和全系统整体评估诊断方面的技术开发应用,提高排水管理的智能化水平,并为管理决策产生实际长期持续的应用价值。
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