菏泽中小型企业数量较多,特别是木材加工企业规模偏小,呈集群式分布,治污设备具备一键启动、即时运行等弊端,生态环境部门无有效手段了解企业生产负荷以及治污设备是否正常运行。在“冬防”及重污染天气应急时,重点工业企业需要在特定时间内停产、限产,以缓解大气污染物集中排放对环境空气的影响,生态环境部门需要加强对限产、停产企业的监督检查,落实企业停产、限产的执行情况。
自2019年6月起,环保用电监管信息化建设在菏泽全市展开,重点针对未安装自动在线监测设备的中小型企业,对其生产和治污设施推广安装用电监管系统,实现用电实时监管。电监管设施的安装,对企业既是一种监管,也是一种保护。装上这套设备,生态环境部门足不出户即可掌握企业生产以及治污设施的运行情况,而电监管设施的正常运行,不仅解除了企业的后顾之忧,让企业一心一意抓生产,还因此受到了客户的认可和青睐。
目前,菏泽市中小型企业环保用电监管信息化建设工作取得初步成效,基本实现了“重点企业实行自动在线监管、中小型企业实行用电监管”的环境监管模式。在重污染天气期间,环保人员通过电脑和手机,就能一目了然地掌握企业停限产等减排措施落实情况,实现了从“人海战术”到“精准监管”的转变。
山东达斯特环保用电监管系统是采集企业生产设施、治污设施的工作电流、电压、功率、电能等用电数据,对设备运行过程监控,利用企业生产和治污关联关系,找出企业治污设施异常运行情形,督促企业在治污设施正常开启的情况下,达标排放。该系统由现场端用电监管设备和用电监管软件平台组成。
1.现场端用电监管设备
山东达斯特DHB-ZC100S现场端用电监管设备主要用于采集企业生产设施、治污设施的工作电流(支持3路)、电压(支持1-3路),计算功率、电能,并将用电监测数据直接上传(无需数据网关/数据集中器)到局端平台。
(1)具备无线通讯方式。很多企业厂区范围较大,分布在厂区范围内的生产设施、治污设施有时距离较远。这种情况下,现场采集设备如不能支持无线通讯,可能导致布线距离长的高成本投入。且企业现场环境复杂,在现场进行布线、打孔等施工操作,也容易带来触电等安全隐患。
(2)采用非停电安装模式。很多企业是流程化生产或连续生产的企业,企业不可能停止生产设施来来安装监测设备。为了提高现场采集设备的安装效率,采用非停电安装方式,不影响企业的正常生产运营。
(3)具备停电告警功能。企业生产设施、治理设施很可能会遭遇停电,从而导致监测设备停电。监测设备在停电后,将停电信息上报以进行告警,从而使系统平台能对现场设施的工作状况进行准确的判断。
(4)成本较低。传统监测方法,监测点成本过高,对于企业来说是个很大的负担,这也是其早期不能进行大面积推广应用的原因之一。所以,系统大规模覆盖推广的关键,在于设备的成本,必须能最大程度地减轻企业负担。
数据采集传输
监测数据按照《污染物在线监控(监测)系统数据传输标准》(HJ 212-2017)和相关技术要求,将数据传输至生态环境部门用电监测平台。
2.生态环境部门用电监管平台
这是给生态环境管理部门应用的监管平台,平台监控企业生产设施、治理设施状态,利用大数据分析处理技术,建立企业用电分析模型,及时发现设施运行异常,并将异常信息发送给环境监管人员。
2.1.企业信息备案
企业的基本信息、生产设施信息、治理设施信息、生产设施和治理设施之间的配比关系、设施阈值设定都在该系统中。
生产与治污设施配置管理:用电监控系统运行过程中,首先需要将企业的生产设施、治理设施划分为生产单元和治污单元,其次将生产单元、治污单元之间的关系进行相对应的配置,以明确其中的相互关系,这样系统内置的分析模型会对企业设施用电状况进行分析判断。
(1)划分生产、治理设施生产单元
对于一个企业来说,无论是生产设施还是治理设施,都不是单一的设备,而是一组设备的集合。所以首先需要将生产设施、治理设施的集合进行划分,分组为生产单元和治污单元。如此,生产单元和治污单元均分别包含多个生产设备或治污设备。比如,锅炉单元是生产单元,里面可包含有多台送风机;锅炉废气治理单元是治污单元,里面含有多台循环水泵。
(2)配置生产、治理设施之间关系
治理设施用于治理生产设施产生的污染,但是治理设施之间、治理设施与生产设施之间的关系比较复杂,存在主备、一对一、一对多、多对一等多种配置关系,所以在系统中正式运行之前,必须在系统中对生产设施、治理设施之间的相互关系进行正确的配置。
(3)设置单元之间的主备关系
对于有些治污设施来说,为保障排污处理,需要配备备用的治污单元。这时需要在系统中设置主备关系。
(4)设置单元之间的配置关系
生产单元和治污单元之间的一对一、一对多、多对一的配比关系如下:
一对一:指一个生产单元对应一个治理单元;
一对多:指一个生产单元对应多个治理单元,如一个生产车间可对应废气处理单元和一个废水处理单元;
多对一:指多个生产单元对应一个治理单元,如多个车间的生产单元的废水全部集中到一个治理单元进行处理。
实际上,污染源企业内部存在多个生产单元和多个治理单元,是多对多的关系。按照以上进行一对一、一对多及多对一关系配比后,即可以将企业内生产单元、治理单元复杂的多对多关系,分解成相对简单的一对一、一对多及多对一关系。
2.2.用电分析模型
通过负荷变化,对企业环保设施实时 24 小时监测,在环保设施用电异常情况时,及时与企业用电负荷进行关联分析,确定企业是停产还是环保设施单方面停运;通过每天比对环保设施用电量的关系或与企业总用电量的关系,锁定环保设备运行异常企业;通过对环保装置负荷特征图进行比对分析,锁定异常企业的发生时间,进行有目标的跟踪。
2.3.异常告警
环保用电监测系统在三种情形下自动报警:
•治污设施停运、空转、低负荷运转等非正常运行报警;
•重污染天气应急期间企业未满足停产限产要求报警;
•数据缺失报警。
生态环境部门能清晰地掌握企业生产设施是否按规定运行,治污设施是否正常运行,在日常和重污染天气应急两种情形下,对排污企业有的放矢的进行监管,提高监管效率。
电监管系统发出某企业治污设施不正常运行报警信号,系统会第一时间向企业负责人推送预警短信,企业及时修复或改正了,报警消失,这就是一个‘小闭环’。如果企业没有在规定时间内整改到位,系统将把信息进一步推送到生态环境部门,生态环境部门将直接联系企业督促整改,拒不整改的,再到企业开展现场执法检查,从而形成一个‘大闭环’。
3.手机端环保用电监测系统
环保监管执法人员通过APP随时随地查看排污企业生产设备、治污设施运行情况。执法人员可对负责辖区内的每个企业及每个监测点的生产设备、治污设施的用电量、运行情况、负荷曲线进行实时监控。监察人员可以远程接收系统平台的企业报警指令,查询企业环境违规违法信息,实现移动办公执法。
综上所述,通过对企业生产、治理设施的监控和预警,可以促进企业治污技术水平、管理水平、排放水平整体提升,严厉打击配备低效治理设施、不正常使用治理设施等环境违法行为,可以督促提醒企业加强治理设施运维,提高正常使用率,从而保证治理效果满足达标排放的要求。