近日，杭州石炭紀環(huán)?？萍加邢薰究偨?jīng)理陳良在“2025上海水業(yè)熱點論壇”上表示，排水管網(wǎng)常見的兩個問題是外水入流入滲和污水收集率低，而“廠-網(wǎng)-源-河一體化溯源排查+精準治理+智慧運維”是上述兩大問題的解決方案。同時，陳良基于石炭紀環(huán)保兩大核心技術：水質指紋和人工智能推理模型，詳細闡述了該解決方案在多個排水管網(wǎng)外水溯源與提升整改項目中的具體實踐成效，展示了該解決方案從問題診斷、精準溯源到系統(tǒng)治理的全流程應用場景及顯著成果。

陳良

陳良基于行業(yè)現(xiàn)狀總結了當前排水管網(wǎng)常見的兩個問題：一是外水入流入滲；二是污水收集率低。這不僅會導致污水廠進水COD低，收納的水量超標而實際消減的污染物總量沒有達標，會增加污水處理的投資成本和運行成本。同時由于外水擠占了污水管網(wǎng)的容量，還會使部分污水溢流向自然水體，從而導致河道污染嚴重、河水斷面水質超標。但這些問題都可以通過“廠-網(wǎng)-源-河一體化溯源排查+精準治理+智慧運維”來解決。

核心技術

陳良強調做廠網(wǎng)源河一體化溯源排查的核心，是為了精準定位問題環(huán)節(jié)及具體成因，只有通過溯源排查明確根本原因，才能針對性解決，避免盲目治理。

目前市場上面主流的外水溯源方法有兩種，一種是CCTV(視覺法)，但是它和水質水量不關聯(lián)，大部分情況下它的結果并不理想;另一種是在線監(jiān)測的方法，包括水質、流量的監(jiān)測等，但是它不僅成本高，而且還容易獲取到錯誤的數(shù)據(jù)。比如，某小區(qū)污水出戶井因不同時段水質劇烈波動(如支管稀釋污水倒流、河水倒灌、雨污混接后的污水流經(jīng))，導致檢測數(shù)據(jù)波動，但現(xiàn)有在線監(jiān)測設備無法識別此類動態(tài)干擾，難以判定數(shù)據(jù)有效性及管網(wǎng)運行狀態(tài)是否正常，反而更增加了外水溯源的難度。

那么，石炭紀環(huán)保是如何解決這些問題的呢?

1、水質指紋數(shù)據(jù)庫

陳良指出，石炭紀環(huán)保基于三維熒光和人工智能技術，建立了一個可精準識別水環(huán)境污染來源及路徑的水質指紋數(shù)據(jù)庫，也是其核心技術之一。該技術可通過采用不同波長的激光照射污染水體，利用大部分有機物污染水體受激發(fā)后會產(chǎn)生特征熒光反應的原理，將激發(fā)光波長、熒光發(fā)射波長及熒光強度三個維度數(shù)據(jù)融合，最終生成具有唯一對應性的"水質指紋"圖譜——這一圖譜如同人體的生物指紋，每種污染水體均對應獨特的特征標識。

例如，生活污水會呈現(xiàn)特定的熒光指紋特征，當疊加某一類外水如河水后，其圖譜將發(fā)生顯著變化，形成全新的特征組合。基于這一原理，該技術可實現(xiàn)對污染源(包括外水混入)的定性定量精準識別，同時追溯污染遷移路徑，為水環(huán)境治理提供關鍵技術支撐。

2、人工智能推理模型

隨著水質指紋數(shù)據(jù)庫的持續(xù)擴容，僅靠人工判別已難以滿足高效、精準的排查需求。為此，石炭紀環(huán)保引入人工智能推理模型，將水質指紋圖譜、經(jīng)緯度、高程等多維度數(shù)據(jù)整合輸入系統(tǒng)，通過深度學習算法實現(xiàn)自動化分析。

該模型可快速捕捉污染特征變化，如上圖所示，當雨水管網(wǎng)某節(jié)點出現(xiàn)水量滲入污水管網(wǎng)時，其周邊點位的水質指紋圖譜將呈現(xiàn)特征性響應，模型通過解析這些關聯(lián)變化，不僅能精準定位水量混入點，還能還原污染擴散路徑，為管網(wǎng)運維優(yōu)化與污染源治理提供關鍵技術支撐。

當然，僅依賴技術分析仍顯不足，還需結合微型化移動分析實驗室、組網(wǎng)化污染通量監(jiān)控站、無人化靈活駐點監(jiān)測站、可視化管網(wǎng)問題工具箱等工具，實現(xiàn)技術判斷與實地驗證的高效聯(lián)動，完成水質平衡和水量平衡的核算。

該技術在廠網(wǎng)源河一體化排查溯源中展現(xiàn)出顯著適配性，應用場景覆蓋排水管網(wǎng)全鏈條管理：從住宅小區(qū)、企事業(yè)單位等雨污分流，到排水管網(wǎng)外水入侵排查溯源;從污水處理廠提質增效，到進水沖擊性指標的預警與溯源，以及入河排口污染通量統(tǒng)計和上游排水戶的精準溯源，均能提供關鍵技術支撐。

目前，石炭紀環(huán)保已是行業(yè)內領先的專業(yè)服務機構，為水環(huán)境質量管理單位及治理企業(yè)提供專業(yè)的排水管網(wǎng)提質增效、地表水環(huán)境提升管控等長效服務。截至目前，石炭紀環(huán)保落地項目已經(jīng)超過了200個，為業(yè)主單位節(jié)約超過15億的監(jiān)管和治理費用。

1+1大于2

石炭紀環(huán)保因為采用了數(shù)據(jù)庫對比和人工智能推理的技術創(chuàng)新，所以能夠快速高效低成本地實現(xiàn)管網(wǎng)水質水量異常點位的精準定位，與傳統(tǒng)CCTV法相比，溯源成本可以節(jié)約70%以上，溯源時間縮短90%以上。

陳良指出，傳統(tǒng)CCTV法與水質指紋分析法原理不同且各有所長。水質指紋分析法聚焦水質水量關聯(lián)分析，具備定性與定量能力，可精準溯源污染來源、路徑及點位，可識別80%以上的外水入流入滲等核心問題，支持帶水作業(yè)、不受管徑限制、效率高，綜合成本僅為CCTV法的1/4至1/3，還可以給排水管網(wǎng)的提質增效提供整體解決方案，實現(xiàn)廠網(wǎng)源河一體化的區(qū)域水環(huán)境質量的長效提升。

當然CCTV法也有很多的優(yōu)點，所以石炭紀環(huán)保一直提倡“CCTV+水質指紋分析”協(xié)同應用模式，來實現(xiàn)1+1>2的疊加效應：

對于尚未實施CCTV法的項目，其核心壓力在于提質增效，需要"摸清管網(wǎng)底數(shù)、確保目標可控"。此時可優(yōu)先采用水質指紋法排查，可快速鎖定外水入侵等主要問題，通過針對性治理實現(xiàn)立竿見影的外水減量效果，顯著降低后續(xù)改造的工程量與資金投入;

對于已實施CCTV檢測的項目，其核心壓力往往是工程成效考核，檢驗工程是否顯著提升了提質增效的能力。此時補充水質指紋法，可以快速實現(xiàn)提質增效，助力工程驗收考核，也就是說再花少量資金，就可以將目標往前推進一大步。

陳良認為這種分階段、分場景的協(xié)同應用，既能發(fā)揮CCTV在管網(wǎng)結構性和功能性檢測上的專業(yè)性，又能凸顯水質指紋在水量水質關聯(lián)分析上的獨特價值，為排水管網(wǎng)提質增效與水環(huán)境治理提供更系統(tǒng)、更經(jīng)濟的解決方案。

應用案例

1、江蘇某縣污水廠進水COD偏低溯源排查項目

該項目在服務前，進污水廠COD長期小于80mg/L，河道受污染嚴重，藻類爆發(fā)，并且每天約20000噸河水倒灌、1000噸自來水滲漏、10000噸受污染河水抽入管網(wǎng)、5000噸污水溢流入河。

服務后，查明主要清水匯入點及匯入量，提出提升溢流口高程、封堵雨污混接點、供水管網(wǎng)破損點修復等合理化建議，并通過撇清水，引污水，防溢流等措施每期提高進污水廠COD濃度50%以上。其中，一期花費3個月左右的時間，幫他們把COD從80mg/L提升到了120mg/L；二期花費6個月左右的時間，把COD從120mg/L提升到了180mg/L。

2、浙江某市雨污混接排查溯源項目

該項目在服務前，部分雨水管網(wǎng)COD平均濃度長期高于100mg/L，氨氮濃度突破20mg/L，管網(wǎng)長期處于高液位運行狀態(tài)，雨天溢流污染嚴重，雨污混接排查之后仍然無法找到問題源頭，導致無法有效整改。

服務后，查明該片區(qū)污水混入量約為12000m3/d，全部為系統(tǒng)內部雨污混接產(chǎn)生，并明確了7個主要點位混入80%以上的外水總量，還提供了詳細的統(tǒng)計清單。同時實現(xiàn)三大顯著提升：液位控制：管網(wǎng)液位長期穩(wěn)定在低水位運行狀態(tài)，徹底解決了高液位導致的溢流風險；污染減排：雨天溢流污染量減少80%以上；清污分流：雨水管網(wǎng)平均COD濃度從服務前的100mg/L降低至20mg/L以下，氨氮指標同步顯著改善。

3、江西某市排水管網(wǎng)COD濃度嚴重偏低調查項目

值得一提的是，該項目原本計劃采用傳統(tǒng)的CCTV管路機器人進行清淤和檢測，需要耗時6個月以上且投入1000多萬，而且只能了解管網(wǎng)的物理狀態(tài)，無法辨析其中水質水量的變化及原因。然而石炭紀環(huán)保在服務后，結合CCTV法（僅對重點管路進行疏通和清淤）、在線監(jiān)測法（根據(jù)調查結果布設在線監(jiān)測設備），實際上總共只用了300萬，在三個月內就使排水管網(wǎng)COD濃度基本能夠維持在150mg/L以上，實現(xiàn)成本壓縮70%、工期縮短50%的雙重效益突破。

編輯：陳偉浩