信息化在石化企业污染源管理中的应用

＊王 刚

（中石化股份天津分公司 天津 300270）

实施污染源管控是石化企业日常环保工作的重中之重，一旦出现管控不到位，存在极大的环境污染风险。如何将管控效果最大化，风险降至最低，一直是企业不断探索研究的课题。在当今数字化迅猛发展的形势下，信息化手段正在被广泛应用到企业环保管理工作中，通过在环保系统中设立管控一体化平台，对于保证企业环保工作的效率具有较好的效果[1]。近些年，企业逐渐配置了污染源在线监测设备和视频监视设备，基本实现对污染源排放状态进行24小时全过程、全方位动态监控。将大量的监控数据和业务信息，进一步加工应用，对提升污染源监控范围和管理效率尤为必要。

1.环保信息化的概况

环保信息化是通过先进技术的应用，对环保信息实行收集、整理、传输、存储、分析和处理，从而改进环保工作质量的重要方法。其对于环保工作的科学化、智能化、数字化有着良好的推动作用，同时也是确保环保决策制定合理性、准确性的保障[2]。

实施环保信息化可达到以下目的：以信息化建设为手段，将环保业务与信息化相融合，突出制度流程化、流程信息化[3]，形成全面感知、预防为主、科学决策的环保信息化管理模式。通过对大量实时数据、影像资料和业务信息进行统计分析、结果评估，特别是对排放异常等突发状况的报警提醒，为实施污染源管控一体化提供决策支持。同时，各应用系统融合、不同数据集中共享，减少了数据查阅获知的中间环节，提升了管理效率，并保障全员对环保管理的知情权、监督权和参与权。

2.石化企业污染源管理范围

（1）石化企业污染源分布。石化企业面临的环境污染按照环境要素概括分为大气污染、水污染、噪声污染和土壤污染等。大气污染的污染源主要集中在加热炉和锅炉烟气、工艺尾气、废气治理设施排气等有组织排放源以及设备与管线组件泄漏、储罐呼吸有机液体装载作业排气和污水集输系统逸散等无组织排放源。

水污染源主要集中在工业废水排放源。工业废水包括工艺废水（含油废水、含硫含氨酸性水、含盐污水、含盐废水等）、污染雨水、生活污水、循环冷却水排污水、化学之水排污水等[4]。

噪声污染源主要集中在机泵设备振动、固体物料通过管线压力传输以及吹扫、放空等产生的机械噪声。

造成土壤污染的主要原因是发生地下管线渗漏、固废包装容器破损、设备物料泄漏以及清净雨水受污染等情况导致污染物进入土壤，难以彻底消除，对土壤组成和结构造成破坏。

（2）企业环境风险管控需求。由于石化企业工艺复杂、高温高压、易燃易爆、涉及有毒有害物质的生产特点，环境风险常态化存在，风险管控需要常抓不懈，且强调事先预防、动态布控。在强化污染源有效监管的工作中，企业有实行全天候、全方位、提前预知、指导应急等方面的迫切需求，从而实现准确布局、快速获知、处置及时的管控目的。

信息化建设为企业环保工作提供了现代化的管理手段，是数据整合和应用的创新，使得环保信息的覆盖面、及时性、有效性、准确性有了新的保障手段[5]。污染自动监控技术的应用，弥补了人工监测频次有限、时效滞后不足，也为信息化建设打下了根基。

（3）污染源在线监测配置内容。企业污染源在线监测一般在以下方面配置在线监测和视频监视设备：

①废气排放方面：锅炉烟气和催化装置、烟气配置的二氧化硫、氮氧化物、颗粒物浓度监测，脱硝氨逃逸监测和排烟温度、气量监测；加热炉排气筒配置氮氧化物浓度监测；工艺废气、VOCs治理设施配置非甲烷总烃监测；用于无组织泄漏监测的硫化氢和可燃气报警仪。②废水排放方面：装置排水和污水处理场出水配置COD、石油类、氨氮、总氮、总磷浓度监测和pH、流量监测。③环境监测方面：厂界环境大气监测、清净雨水监测、厂界噪声监测、生产区域VOCs网格化监测等。④视频监视方面：对烟囱、排气筒、火炬、污水外排口排放状态，以及危废库内外、事故水池周边情形，通过视频探头进行监视。

3.污染源监控系统的建设

（1）设计思路。将已在不同系统中的数据信息，以及以固废管理和环保设施管理为重点的业务结果信息进行汇总、提炼和统计分析，在一张图上采用不同风格标注监测点位，在不同信息化模块动态展示不同状态，形成环保信息化管控工具。建设原则如下：

①依托环保信息系统，围绕环保管理对污染源实时监控的需求进行设计，系统和业务融合，注重管理和执行效果[6]。

②提高系统集成化程度，各系统之间链接顺畅，数据信息唯一，展示数据可穿透、可溯源。

③功能简洁、操作简便，人工录入数据量低。

（2）系统构成。基于二维地理信息系统，集成视频、在线监测及LIMS系统中人工数据，将从环保信息系统采集的企业重点环保管理业务结果信息在一张图上展示，可分模块查询，也支持移动端使用。通过地图上监控点颜色变化和短信推送，提示管理人员出现了异常状况，立即应对，规避可能出现的环保违法风险。对应污染源管控需求，整个系统又分成排放实时监控、污（雨）水管网智能管控和危险废物智能管控三个模块系统，通过菜单选项进行切换使用。各模块系统构成和功能如下：

①排放实时监控系统。将废水、废气、环境大气、清净雨水等监测点的地理信息，已配置的在线监测设备数据和人工监测数据，厂界噪声、土壤地下水的人工监测数据以及火炬、烟囱、污水外排口等重点监控部位的视频影像在系统上集中展现。通过电脑或手机，可随意调取查看污染源排放的实时数据、历史数据曲线。对比排放标准和预警值，各监测点达标、超标预警、超标以及停排的状态通过监测点图标的颜色变化动态显现出来。

系统设置了三类报警提醒功能：数据超标预警，将排放标准限值的90%、80%和70%设置为企业内部三级预警的临界值，不同级别的预警状态预示着预警信息接收方不同、预警措施也不同；数据状态报警，数据连续上升5次或2h内出现零值数据状况；传输状态报警，数据传输中断或恒值状态。出现上述报警情况时，系统界面上异常点位显示报警颜色并高亮闪烁提醒，同时报警短信推送，实现对异常状况的快速获取、快速反应。

②污（雨）水管网智能管控系统。围绕企业厂区的各股污水、雨水主干管网，利用管线勘查技术手段，获取管线材质、管径、架空（埋深）、流向等基础静态信息，并将管线水质、流量的在线数据和人工监测数据等动态信息和排放口视频影像信息，一并集中在一张图上展现、数字化管理，指导基层人员开展污（雨）水排放的源头控制，实现污染管控关口前移。

系统设置了报警和应急分析功能：在雨水管网敞口处和污水池等重点监管部位，引入监控点周边可燃气体和H2S报警仪的报警信号，以此及时获知挥发性物质泄漏进入雨水系统、污水池密封不严异味逸散等异常状况；在出现管网泄漏、水体污染等突发状况时，通过管线爆管分析模块，可对状况点快速定位，同时定位上下游最近的可控阀门，并预判关阀效果和可能的影响范围，自动匹配应急预案，为现场实施应急处置提供技术支持。

③危险废物智能管控系统。通过智能手持终端，现场采集装置危险废物的产生信息，按照入库暂存、内部利用和直接外委三种处置方式，线上提交处置申请和审核确认。利用电子秤、二维码打印机，进行称重和二维码制作，创建企业内部危险废物“一废一码”，将固废产生、转移、贮存和处置等关键信息数据融入二维码标签，生成危险废物全生命周期电子台账，做到追踪精准溯源，实现危险废物产生、入库称重、扫码出库、转移、台帐生成、数据上报等业务流程自动化；设置危废内部转运车辆和外委出厂车辆信息登记和资质验证，实现对使用车辆的规范管理和危废出厂后的延伸管理。

系统设置了危险废物贮存设施五类智能报警：危废储存量超过设计库容的80%报警、错误混存报警、存放时长超期报警、包装物泄漏报警和室内温升报警。各类报警状态在图上分不同颜色显现，并短信推送。同时，根据报警状态，定期对危废库进行风险等级动态评估。

4.应用效果

污染源监控系统的应用，将大量分散的监测数据高效集成应用起来，成为环保管理人员“最强大脑”，大大促进了环保管理的精准实施。

（1）污染源监管无死角。大数据集成实现了对污染源信息以及相关环保业务的动态信息集中展示、穿透查询和统计分。利用这些数据信息，管理人员可以针对性开展现场管理，起到了“一图”在手，全域可控的监控作用。电脑端和手机端的同步在线使用，使监管更加灵活快捷。

（2）风险管控关口前移。与管控系统预报警功能相联系的是“数据预警—危害分析—向专业反馈信息—指导生产操作调整”的预警应对流程，通过控制台声光报警和短信推送，管理人员和操作人员及时获知异常状况，按照应急程序进行工艺操作调整，抓住应急处置的“第一时间”，避免环境风险转变成环境事件。

（3）促进管理效率提升。通过系统建立过程，梳理精简了环保业务流程，压缩了中间过程，使各项环保业务流程清晰顺畅。“一站式”查看动态环保“大数据”信息，改变了以往数据查询多系统切换带来的操作麻烦。高效的数据统计分析功能，使死数据“活起来”，数据用途更广泛。

（4）助力污染治理精准实施。主要污染物减排中的环境管理能够帮助相应主体定位主要污染源排放源和其它的减排问题[7]。通过系统对各排污点历史数据和异常数据的统计分析，可以精准找到污染物排放浓度高、排放量大的生产环节排污点，以及预警频发的风险点，为减排治理提供工作目标。

5.提升方向

大数据、移动互联网等新兴信息技术的发展，为环保信息化建设提供了新动力。

（1）实施土壤污染源动态监控。企业加大土壤地下水污染状况监控。每年一到两次的人工监测存在数据量小、范围窄的局限性。通过设置地下水在线监测，建立场地网格化监控体系，实施动态管控，填补土壤环境智能监管空白，实现企业水、气、土污染源管控全覆盖。

（2）拓展视频监控范围和功能。按照管控一体化的需要，视频监控将扩大到对企业内外雨水排口、水体防控池、污水外排监控池及环境应急物资库等环保管控区域，做到环保监管无死角。同时，针对夜间、节假日人员巡检能力不足的隐患，利用视频监控，对重点区域实行远程巡视、机器代人巡检，保证巡检力度不降低。

（3）推动污染源管理智能化。“智慧环保”是“数字环保”的延伸和拓展，是环保信息化发展的必然趋势[8]。环保大数据的集成和统计分析为迈向管理智能化打下坚实的基础，接下来，从强大移动应用、高性能统计评估、模拟计算等技术应用入手，逐步将污染源管控由动态监控向风险预防转变，使监管更加精准智能。

6.结语

信息化建设是环保工作发展的重要手段和保障措施。在企业面临环保形势日益严峻的背景下，污染源监控系统的应用，实现了对环保大数据的精细管理和资源共享，极大促进了企业污染物排放的智能监管，使企业污染源管控能力显著提升。