“水情况治理行业进入高质量成长阶段，需要一多量面向高质量成长的立异手艺支持。上海市政总院应用系统思惟，以水情况改良为方针，兼顾调和‘源、网、厂、河、智’的一体化治水模式。立异了泉源治理手艺产物、管网提质增效手艺产物、污水厂提质增效手艺产物、河湖水情况晋升手艺产物、聪明化管控平台等手艺产物。”上海市政工程设计研究总院（团体）有限公司研究院院长吕永鹏博士在“2022（第十四届）上海水业热门论坛”现场说道。

11月9月，由E20情况平台主办的“2022（第十四届����ȫվAPP）上海水业热门论坛”正式揭幕。论坛以“用产物化让高质量落地”为主题，联袂手艺界、财产界气力，配合切磋水处置范畴的产物化高质量成长之路。

论坛现场，上海市政工程设计研究总院（团体）有限公司研究院院长吕永鹏博士做了题为“手艺产物化助力‘源网厂河智’一体化治水”的讲话，他提到，水情况治理行业进入高质量成长阶段，需要一多量面向高质量成长的立异手艺支持。上海市政总院应用系统思惟，以水情况改良为方针，兼顾调和“源、网、厂、河、智”的一体化治水模式。立异了泉源治理手艺产物、管网提质增效手艺产物、污水厂提质增效手艺产物、河湖水情况晋升手艺产物、聪明化管控平台等手艺产物。

吕永鹏

01污水治理进入高质量成长阶段，要害环节是手艺产物化

水是保存之本、文明之源、生态之基。党的十八年夜以来，以习近平同志为焦点的党中心从国度长治久安和中华平易近族永续成长的计谋全局高度擘画治水工作。总书记屡次就诊水颁发主要讲话、作出主要唆使，明白提出“节水优先、空间平衡、系统治理、两手发力”的治水思绪，对鞭策长江经济带成长、黄河道域生态庇护和高质量成长等作出主要摆设，为推动新时期治水工作供给了科学指南和底子遵守。

近几年，国度各部委出台了一系列的水治理政策，特别在“十一五”、“十二五”、“十三五”的水专项傍边，显现了一系列的功效，例如支持长江生态情况庇护修复保举手艺：包罗水情况治理、流域面源污染治理、工业水污染全进程节制、城镇水污染节制与水情况综合整治、水体生态修复等。

“在政策鞭策下，污水治理范畴的良多手艺实现了产物化，但仍存在较年夜的手艺产物化短板。”吕永鹏说道。

所谓手艺产物化，一般认为就是把一种手艺经由过程尺度化、规范化的流程构成一种可年夜范围复制出产和发布的能力，它首要表现的是一种能力的复用性和可移植性，一种手艺或一种功效一旦构成产物化，便可以真正转化为出产力，并实现范围效益，经由过程效力最年夜化实现利润和回报的最年夜化。

水情况治理行业进入高质量成长阶段，需要一多量面向高质量成长的立异手艺支持。但就今朝来看，支持行业高质量成长的手艺供给和手艺立异不足，其底子缘由是行业财产化水平不高。财产化进级是改变手艺供给和立异窘境的需要前提，其要害环节是手艺产物化。

吕永鹏提到，想做出好的产物，起首需要领会行业的需求有哪些。泉源排放、污水管网问题和水体水质不达标等都是今朝污水处置范畴面对的问题便是行业需求的表示之一。

泉源污染的污水包罗污水直排、混接错排和工业废水不达标纳管等。

据前几年统计，上海市查询拜访雨污水管道1.9万km，查出混接点20076个，折算每千米市政管网（不含小区）混错接1.06个。此中企事业单元混接、沿街商铺混接、小区混接比例较年夜，别离占38.2%、35.2%和17.1%。经由过程近年的延续革新，这个数据获得很年夜改良，上海很正视这一块工作。

不但如斯，污水管网还存在管道缺点（功能性、布局性）、外水入渗（施工降水、地下水）、河湖水倒灌、雨污混接、合流制管道溢流污染、治理体系体例条块朋分等问题。清污不分致使污水搜集效能不高，一方面污水处置厂进水浓度偏低，另外一方面影响水体情况质量。

同时，水体水质不达标乃至黑臭也存在着成因复杂、本底不清；办法单1、缺少系统；重治理、轻治理等问题。

在此布景下，上海市政总院在长江年夜庇护进程中提出应用系统思惟，以水情况改良为方针，兼顾调和“源、网、厂、河、智”的一体化治水模式。

02五方面立异手艺产物，助力“源网厂河智”一体化治水

关在“源网厂河智”一体化治水模式，上海市政总院对立异的产物有一些思虑。吕永鹏从泉源治理手艺产物、管网提质增效手艺产物、污水厂提质增效手艺产物、河湖水情况晋升手艺产物、聪明化管控平台五个进程进行了具体介绍。

一：泉源治理手艺产物

泉源治理的场景中，管道沉积物是一个很年夜的方面，合流管道或存在雨污混接的雨水管道管径年夜、流速低、易沉积的问题，加上河水倒灌问题。泉源治理手艺产物，吕永鹏从管道防沉积水力冲洗手艺和设备、截流举措措施、海绵城市相干产物三方面进行介绍。

管道防沉积水力冲洗手艺和设备方面，上海市政总院在上海临港、姑苏成立两个试点。现场实验注解，装配可有用避免管道沉积物直排河流和河水倒灌，连系人工湿地，系统少许混接污水和早期雨水获得有用节制，排河氨氮可削减50%以上，TP可削减40%以上。

截留装备方面，包罗污水截留和雨水截留。污水截流是将所有直接向水体排放污水的干管或支管截流，并输送至污水处置厂进行处置；雨水截流是指暴雨前提下，将跨越合流制排水系统截浊流量的合流制管道溢流水截流下来，并输送至污水处置厂等进行处置。

近几年，住建部牵头鼎力推动海绵城市扶植，上海市政总院经由过程阐扬“产、学、研、用”的特点，连系多年来国度级海绵城市扶植试点、示范城市设计咨询的经验，研发了一系列海绵城市相干产物并进行了现实利用，如面源污染处置器、装配式屋顶绿化系统、装配式雨水搜集系统，在进行利用的项目均对该系列产物有较高的评价。

面源污染处置器（环保型雨水口）：该产物连系海绵城市扶植要求研发的一款海绵理念的新型雨水口，具有溢流、削减污染、防蚊防臭等功能，能与其他海绵城市扶植举措措施或工程相配套利用。

装配式屋顶绿化系统：本系统具有用滞留雨水，杰出的蓄水功能，缔造性地插手操纵蓄水的设计方案，为生态、节能、环保，供给了一种集蓄水、排水、给水、用水在一体的屋顶花圃莳植系统模块，模块内部给排水、蓄用水空间互联互通，实现蓄水高效操纵，排水自由顺畅。模块底部空间排挤，不但能包管底部空间空气自由畅通，并且能使排至建筑顶板的雨水快速排走、蒸发。莳植模块可以自由组合，快速安装，给施工带来极年夜的便当，节流施工时候和人工本钱。

装配式雨水搜集系统：环保，抗压，安装便利，承载力年夜。若干个模块单位组合起来能构成一个地下贮水池。经由过程在水池四周包裹防渗土工布或透水土工布，构成贮水池、渗入池、调峰池分歧类型。

二：管网提质增效手艺产物

吕永鹏提到，管网提质增效起首需要摸清管网的家底，需得知排水管道、排水泵站、查抄井、排放口、污水厂、调蓄池、监测装备等各举措措施数据，和运行治理方案、出产运行数据的运行数据。

成立数据库后，对污水管网进行切确检测，管网检测手艺分为数字化视频检测手艺和数字化声纳检测手艺。数字化视频检测手艺可实现全景成像和内壁状态量化计较，分辩率到达400万像素、活络度0.1LUX，优在30万像素和活络度3LUX的现行尺度；数字化声纳检测手艺可实现排水管渠视频与声纳共缆检测和三维建模，精度可到达0.5mm（0.125m规模）。

下一步则是对管网进行修复，污水管网原位修复手艺与设备原位（非开挖）修复手艺是操纵少开挖或不开挖地表的方式进行管道修复或更新，恢复管道原有功能。按修复规模可分为辅助修复、局部修复和整体修复。

管网修复手艺包罗CIPP热水固化手艺、3S模块管道内衬修复手艺、光固化内衬修复手艺。

CIPP热水固化手艺：国内直径最年夜（1800mm）、距离最长（总长度500米）；

3S模块管道内衬修复手艺：可解决排水管道侵蚀、孔洞、裂痕、渗漏等问题；

光固化内衬修复手艺：修复后内衬材料的曲折强度、曲折弹性模量、抗拉强度别离是行业尺度划定值的5倍、1.5倍、4倍。

最后对污泥进行抽吸、冲洗和分手：

污泥抽吸手艺：超高吸程真空抽吸的有用吸程可达15-20m；

污泥冲洗手艺：污泥高速冲洗的压力到达20MPa、流量年夜在250LPM；

多级分手手艺：实现通沟污泥多级有机物、无机物的清洗、分手、压滤和尾水处置。

三：污水厂提质增效手艺产物

吕永鹏按照污水厂处置工艺流程挨次对提质增效手艺产物进行介绍：

曝气系统自顺应调控手艺：基在污水厂运行效能智能诊断评估，经由过程曝气系统供氧效力、消融氧等要害参数在线监测和模子运算，实现曝气系统优化节制。

高含固、低有机质污泥高效厌氧发酵手艺：基在细胞形态阐发研究分歧预处置对厌氧消化的影响，立异开辟高含固污泥与有机物协同高温厌氧共消化手艺，沼气产率提高至1.15~1.25(m³/kgVS去除)。

竖向功能强化节地手艺：研发污水厂整体叠加，和构建筑物平行单位、相邻单位叠加设计手艺，实现地盘资本充实操纵。

封锁式污水处置厂无人巡检手艺包罗以下三种：

污水处置厂工艺无人巡检系统：涵盖图象收集、封锁情况因子监测、水质检测、水下异常探测、智能巡航、报警与唆使、主动采样和工艺健康诊断等功能；

污水处置厂装备无人巡检系统：预判故障隐患，避免装备重年夜故障，和时、周全、正确地评估装备健康状态，为装备状况检验供给根据；

污水处置厂装备无人巡检系统：基在射频辨认（RFID）、视频辨认和物联网等手艺的平安无人巡检系统；

污泥能源资本操纵收受接管手艺方面，可经由过程各类热水解手艺，将有机质进行协同处置，从而收受接管各类污泥中能源、磷、卵白质和重金属。

四：河湖水情况晋升手艺产物

河湖水情况晋升手艺产物包罗人工湿地、河流型湿地、生态浮床/岛、生态廊道、生态护岸。

人工湿地：人工强化生态处置系统，进水经由过程填料、植物、微生物等的协同感化获得净化。湿地经由过程水生植物和微生物的感化和化学、生物进程，接收、固定、转化泥土和水中的营养物资的含量，降解有毒和污染的物资，净化水体。是以，湿地具有较强的自净和自我恢复能力。

河流型湿地：河流型湿地操纵固定化微生物感化，构建微生物和水生植物协同净化系统，年夜年夜提高水体净化能力，从而解决湿地自力运行处置效力低、占地面积年夜等问题。还可觉得水生生物的恢复、生息繁衍供给杰出的生境前提，有用增进河流生态系统的恢复与重建。

生态浮床/岛：操纵浮岛中的水生植物，接收水体中的氮、磷等营养元素，吸附、截留藻类等悬浮物。浮岛中的微生态小情况具有典型的活性生物膜功能，对污染物有接收、分化和富集能力。生态浮岛水质净化系统成立在水域相对坦荡，流速较缓的地带，便在污染物的有用降解。

生态廊道：生态廊道是一种高效的水体净化与水生态修复手艺。在生物廊道内莳植人工清水草，操纵人工清水草培育提拔的优势菌种高效净化水体污染物，还可为水生生物供给杰出的生境，有益在水生生物的迁徙、寻食和遁藏干扰，从而实现连结景不雅连通性和水生态系统完全性的同时阻断污染物的传输与分散，到达截污净化与水生态修复的结果。

生态护坡/生态护岸：水平安与水生态关系的处置、对原有硬化河岸（湖岸）进行革新，经由过程恢复岸线和水体的天然净化功能，强化水体的污染治理结果。

吕永鹏说道：“今朝河湖水情况晋升手艺产物上还存在一些问题，如人工湿地的产物化、装配化水平不敷；河流型湿地还存在很年夜的前进空间，此中植物都可以进行尺度化、定型化出产；生态浮床/岛方面，年夜多还逗留在最低级阶段；生态廊道方面，今朝还比力匮乏等等。”

五：聪明化管控平台

聪明化管控平台经由过程实行排水系统根本数据库完美、3D GIS/BIM→水力模子、聪明排水运行治理平台，利用排水系统运行状况及时监测和预警，排水系统管网布局阐发、近况评估，排水系统运行方案评估、运行优化，管道清淤、变乱应急、雨天溢流治理，排水系统计划方案设计、优化阐发；从而到达水量平衡、水质保障、水位预调的方针。

吕永鹏介绍道：“国内做聪明化管控平台的企业较多，上海市政总院在上海市中间城区共同相干部分做了一些摸索，包罗排水系统建模、监测布点优化，到模子率定完美和运行法则优化，最后到达复杂前提下的动态节制，多条理、多系统、多维度摹拟，实现厂-网-河-源系统最优化。”

经由过程系统建模，阐发评估举措措施布局、运行结果、处置能力，进行系统评估和猜测。BIM手艺利用可解决设计质量把控、施工组织筹谋、一体化治理方面的难点，进而削减问题、节制本钱、强化运维；聪明污水厂可实现污水厂自控程度30%至80%的晋升；经由过程AR、PC端、移动端平台设置加强交互，晋升后期运维程度。

按照积水、管网、水力、水质模子阐发成果，供给排水系统运行优化调剂和河湖水质、内涝、突发事务的应急优化调剂建议。

03充实阐扬“产、学、研、用”优势，用现实案例实现财产化摸索

财产化是将来几年全国年夜型设计院都积极谋求转型的主要板块，也是深切结构“十四五”时代的主要成长标的目的之一。

上海市政总院充实阐扬本身“产、学、研、用”连系的优势，积极挖掘科研课题和专利手艺进行适用化、产物化转换，同时按照市场需求，针对适合推行的产物，提早展开相干课题和专利手艺的研究；自动买通响应的财产链，将产物投入市场，尽力摸索出一条切实可行的财产化推行路径。

跟着国度海绵城市扶植的深切推动，海绵城市相干产物是一个主要的财产化成长标的目的。2021年上海市政总院结合成立海绵产物财产化基地，合作研发推行环保雨水口、雨水搜集贮存模块、绿色线性排水沟等海绵城市系列新手艺新产物。近一年来，在上海、安徽合肥、芜湖、马鞍山、江苏南京、无锡、福建厦门、浙江杭州、广东深圳等地展开财产化市场推行工作。

2022年6月14日，“长三角绿色建筑与韧性城市财产手艺结合立异中间”发布并完成挂牌。中间成立“一智库、三基地、五年夜研究所”构架，即专家委员会（智库）、博士后结合培育基地、研究生练习基地碳中和与绿色投资研究所、绿色建筑与海绵城市研究所、韧性城市与数字聪明研究所、绿色建材与资本操纵研究所、两湖立异研究所。

别的，中间约请刘加平院士、张辰巨匠等重量级专家插手智库，鞭策长三角地域行业手艺程度提高和财产成长;与优异企业成立深度合作关系，构成实体合作财产化基地和实践基地；依托总院的人材支持，实体运行五年夜研究所，在课题、尺度和具体项目中，锤炼团队。

不但如斯，上海市政总院还做了一些摸索与实践。吕永鹏以椒江区聪明排水一体化管控平台（一期）项目为例进行介绍。

椒江区聪明排水一体化管控平台（一期）项目作为一地试点，全省推行。该项目存在着多个平台处在闲置状况、良多功能没有被充实操纵等问题，上海市政总院对相干部分的渡水平台系统与资本进行整合，实现浙江省提出的“多跨融会”，实现跨部分融会。

该项目完成后，入选浙江省住建厅、浙江省年夜数据局数字化鼎新首批试点，2022年台州市数改第一批“最好利用”。在浙江日报、浙江扶植公家号、台州日报等进行报导。

吕永鹏总结阐发道，该项目需要解决污水冒溢和雨天水质包管等痛点。污水冒溢问题，经由过程模子和实地的监控发现，良多问题与查核压力有关；雨天水质包管问题，雨天问题很凸起，不但有溢流污染、河流水质不达标和内涝问题，此刻又呈现把河流、水库排空后，没水的问题。这点是上海市政总院重点斟酌的问题。

上海市政总院经由过程成立一体化智能化公共数据平台，打造数据同享、数据治理的聪明排水数字孪生平台，成立椒江排水调剂批示系统，从而实现排水工作跨部分联念头制优化鼎新，实现排水一体化智能联控、平安安稳运行，解决排水底数不清、污水冒溢放江、内涝积水风险。

上海市政总院经由过程前端多部分协同健全感知系统，后端多平台联动实现监管闭环。经由过程多方面斟酌，触及省、市、县、乡、村和收集6层级、12个部分和21个溯源系统，多元融会、多跨协同，最后实现年夜综合一体化法律一件事，真正实现了经由过程数字化、聪明化倒推当局行政的鼎新。

该项目经由过程增强城市新基建、晋升治理新能力、优化城市新办事，进行分离治理、经验调控和过后告急处置，到达一体化治理、精准调控、事前仿真预警的结果。

最后，吕永鹏暗示，但愿能和同业一路摸索，多做一些好的案例。缔造城市将来，寻求协调出色！