智慧截流井:破解城市水環(huán)境治理難題的黑科技
在城市水環(huán)境治理領(lǐng)域,一種融合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的創(chuàng)新裝備正悄然改變著傳統(tǒng)排水管理模式。這種被稱為"
智慧截流井"的裝置,通過智能化調(diào)控實(shí)現(xiàn)了雨水污水的精準(zhǔn)分流,為解決雨污混流難題提供了全新思路。
該系統(tǒng)依托物聯(lián)感知與自動(dòng)化調(diào)控技術(shù),構(gòu)建了"感知-決策-執(zhí)行"的閉環(huán)控制體系。由雨量監(jiān)測儀、超聲波液位計(jì)、水質(zhì)分析儀等組成的感知網(wǎng)絡(luò),實(shí)時(shí)采集降雨強(qiáng)度、管網(wǎng)液位、水質(zhì)參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。中央控制器通過內(nèi)置的智能算法模型,動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)柔性截流堰門的工作狀態(tài),實(shí)現(xiàn)四維精準(zhǔn)調(diào)控:
1. 晴日運(yùn)維模式
當(dāng)監(jiān)測到降雨量<2mm/h時(shí),污水通道堰門保持開啟狀態(tài),雨水通道執(zhí)行閉鎖程序。此時(shí)系統(tǒng)優(yōu)先保障生活污水100%進(jìn)入處理廠,杜絕污水直排河道現(xiàn)象。
2. 初雨截留模式
降雨啟動(dòng)后,系統(tǒng)自動(dòng)激活"前15分鐘黃金截留"機(jī)制。通過雨量累積算法識(shí)別降雨初期,此時(shí)雨水?dāng)y帶著85%以上的路面污染物,裝置將初期雨水導(dǎo)入污水管網(wǎng)進(jìn)行深度處理,有效攔截懸浮物、重金屬等污染物。
3. 清潔雨水疏導(dǎo)模式
當(dāng)持續(xù)降雨超過設(shè)定閾值,水質(zhì)傳感器檢測到SS值<50mg/L時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)切換導(dǎo)流策略。通過PID調(diào)節(jié)算法精確控制堰門開度,使達(dá)標(biāo)的雨水經(jīng)專用通道排入自然水體,同時(shí)避免管網(wǎng)過載引發(fā)的內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)。
4. 雙向防逆流保護(hù)
液壓防倒灌裝置圖
針對(duì)汛期河道水位暴漲的特殊工況,系統(tǒng)配備雙重防護(hù)機(jī)制。當(dāng)檢測到外部水位超過警戒線時(shí),液壓式止回裝置自動(dòng)啟動(dòng),配合彈性密封組件形成物理隔離屏障。污水管網(wǎng)側(cè)同樣設(shè)置壓力感應(yīng)模塊,有效預(yù)防污水反冒現(xiàn)象。
這種智慧化分流裝置已在國內(nèi)多個(gè)海綿城市試點(diǎn)中取得顯著成效。某沿海城市應(yīng)用后,合流制溢流污染(CSO)事件減少72%,污水處理廠進(jìn)水BOD濃度提升34%,河道水質(zhì)達(dá)標(biāo)率從58%提升至91%。隨著5G通信和邊緣計(jì)算技術(shù)的融合應(yīng)用,新一代分流井正朝著自適應(yīng)學(xué)習(xí)、預(yù)測性調(diào)控的方向持續(xù)進(jìn)化。