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全国服务热线天博体育手机网页版天博体育手机网页版这是嘉兴有史以来承担的层次最高、资助力度最大、权威性最强的科研课题，也是浙江清华长三角研究院建院以来牵头的第一个国家重大专项课题。
从2017年10月正式启动到2021年6月通过专家验收，名为《嘉兴市水污染协调控制与水源地质量改善项目》，不仅让嘉兴的农村生活污水处理设施有了“智慧基因”，推动嘉兴出台全省首个农村生活污水处理设施运维技术管理的市级地方性标准，还收获了15项国家发明专利、2项国际发明专利、2项软件著作权和另外4项地方标准等成果。
“这个课题给我最大的感受是打开了全新的思维视角，转变了我们以往的工作方式。在基于大量深入的基础调研后，将基层实际和顶层设计紧密结合，让科技创新应用更好地支撑地方的目标管理。”《嘉兴市水污染协调控制与水源地质量改善项目》课题四“分散生活污水处理设施智慧监测控制系统设备与平台”负责人、浙江清华长三角研究院生态环境研究所所长刘锐说。
作为平原河网地区，嘉兴土地资源紧张，环境排放要求高，各地为减少占地并满足排放标准，在广袤的乡村相继建起了2000多座农村生活污水处理站，但在具体的运维过程中出现了不少问题。
“农村污水处理和城市不一样，城市可以建大体量的处理厂，请专门的人员来管理。农村的这些设施数量庞大、分布分散、规模小且技术模式多样，每天需要处理的水量跟城市相比，是非常少的，且每个村的情况又跟人口密度、经济生产等相关，因此运维和监管费人费力、存在很大难度。”课题组在嘉兴开展了系统全面的调查研究，收集完善并校核了2000多座农村污水处理设施的设计和建设基础信息，现场抽检了1000余座设施的运行情况和进出水水质，发现这些设施普遍存在信息不全、运行状态不明等问题。
“远程在线监管有利于提高设施的运维效率，但是还存在很多技术瓶颈，我们在最初探索时还是走了一点弯路的。”刘锐分析说：“硬件上，由于市面上缺少低价耐用的传感器，导致水量水质和运行状态等关键数据普遍不能在线取得；软件上，针对常见运行异常缺少高智慧度的判别技术方法，也缺少相应的控制技术，导致设备故障率高，发生故障后无法及时判别、预警并干预。如何从有限的设备运行信息中发现运行异常，是其中最大的难点。”
此外，运维机制不完善也限制了农村生活污水处理设施远程智慧监管工作的发展。比如设施和电控系统的设计建设不规范、基础信息资料不健全，都给设施运行的物联网建设和软件开发增加了难度。
“单台在线监测设备的价格至少需要十几万元，这对于经济相对薄弱的农村来说，是望而生畏的。”
这个课题组集结了国家顶尖技术团队，由浙江清华长三角研究院、浙江大学、上海交通大学、中国环境科学研究院等8家单位的业界专家、学者组成，并得到了嘉兴市住建局村镇处的大力支持和帮助。即便如此，在很长一段时间里，这些叠加在一起的难题还是让这个专家云集的团队一筹莫展。
一次偶然的机会，有人提到：“同一个区域，大家的生活习惯较为一致，生活污水的成分也应该较为相近。那么，生活污水中碳氮磷浓度之间是不是会有关联？能不能找到什么指标来综合表征水中污染物的浓度呢？”
毕竟，在线监测一个指标与逐一监测COD、氨氮、总磷等几个指标，成本造价是完全不同的。
终于有一天，大家惊喜地发现，在很多地区，未经二级生物处理的农村生活污水中，电导率、氨氮、总氮、总磷之间似乎存在着“亲戚关系”，各指标浓度之间相关性很好；而经二级生物处理后，这种相关性则遭到了破坏，进水和出水电导率的差异等反映这种关系的破坏程度。
“通过电导率能判别出水是浓了还是稀了，能反映污水处理设施的污染物去除效率，比如进水特别浓，那处理池得大一点，否则处理不掉。”课题组顺藤摸瓜，创新开发出用电导率综合指示农村生活污水设施进水浓度的技术，以及基于进出水电导率和机器学习算法的设施运行异常在线监测与判别技术。
电导率指标的使用，颠覆性地降低了设施运行在线监测的成本，使单个设施新增硬件成本小于2万元，即可实现设施运行状态及出水达标情况的判别。
大量设施的运维监管，不仅需要像电导率这样的“明亮眼睛”去收集信息，更需要聪明的大脑对信息进行快速分析处理和多维度解读。
课题组开发出农村生活污水处理设施智慧监控运行管理平台，集成了关键设备、关键技术的研发成果，结合了污水处理设施运行信息的实时采集传输与数据管理技术，包含了基础信息、智慧监控、标准化运维、运维监管、资料库、专题分析、公众参与、系统管理八大模块。
“指标超标了，会主动报警。设备不开或者有故障，也会报警，并推送信息。”刘锐说。
在2020年新冠肺炎疫情暴发时，浙江省曾发布通知，要求各地既要做到保障农村生活污水处理设施的正常运行，又要确保运维人员的自身安全。秀洲区和南湖区通过远程监控平台及时发布设施运行异常的情况，快速予以解决，减少了现场作业，降低了运维人员的感染风险。
智慧运维监管，不仅要解决技术问题，还需解决管理问题，背后更需要强有力的经济和法制保障。
作为全国人大代表，刘锐结合课题研究体会不断总结，积极向国家和地方政府部门建言献策。2019年，她向十三届全国人大二次会议提交了《关于加强农村污水处理顶层设计与体制机制建设的建议》。建议里的部分内容在2020年3月国家六部委联合发文“推广农村人居环境整治，加强农村生活垃圾、污水治理和畜禽粪污资源化利用”中得到了回应。
2021年7月29日，嘉兴正式实施浙江省首个农村生活污水处理设施运维技术管理的市级地方性标准——《农村生活污水处理设施运维技术规范》。
“参与这个项目的经历，让我对数字化治水产生了很大的兴趣，给我之后参与嘉兴运用智慧化手段推动精准治水带来了很多启发。”刘锐说。
