江大師生團(tuán)隊(duì)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)治水 水質(zhì)波動(dòng)可秒知秒處理
在前進(jìn)花園居民的記憶中,以往一到下雨天,前進(jìn)河河水就會(huì)渾上一段時(shí)間。如今,即便是大雨過后,河水很快就能變清。在當(dāng)?shù)刂魏诱哐劾?,這離不開江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院師生自發(fā)組建的“匯思”河道治理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì),正是這群熱心環(huán)保的師生將新研發(fā)的“物聯(lián)網(wǎng)+生物生態(tài)治理”治河技術(shù)落地,前進(jìn)河才變得更清更美。
向“早發(fā)現(xiàn)早治理”轉(zhuǎn)變
“以前這條河水質(zhì)很差,一到下雨天就變得很渾!”一早到河邊晨練的前進(jìn)花園居民李石介紹。長期以來,前進(jìn)河水質(zhì)都不好,尤其是遇到下雨天,水質(zhì)明顯惡化,氨氮濃度基本上都在2毫克/升(高于2毫克/升水質(zhì)就是劣五類水),通常要靠調(diào)外河的水來改善水質(zhì)。自去年開始做水質(zhì)提升工程后,水質(zhì)從劣五類提升并穩(wěn)定在五類水。然而,由于“胎里毛病”,一下雨水質(zhì)就又變差了。
今年暑假,江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院“匯思”河道治理創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)開展以“強(qiáng)化河道治理 共建生態(tài)文明”為主題的暑期社會(huì)實(shí)踐活動(dòng),為前進(jìn)河帶去了自主研發(fā)的基于物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)字化河道水質(zhì)實(shí)時(shí)監(jiān)管平臺(tái),這讓江溪街道的治河者們眼前一亮。
倪凌嘯是江南大學(xué)的大四學(xué)生,同時(shí)也是“匯思”團(tuán)隊(duì)的核心成員。他告訴記者,目前的河道治理技術(shù),主要有物理法、化學(xué)法等。物理法能夠快速解決河道局部出現(xiàn)的問題,但治標(biāo)不治本,只能短時(shí)間緩解河道污染現(xiàn)象,一定程度上還會(huì)破壞河道原有的生態(tài)系統(tǒng);化學(xué)法見效快,對(duì)水質(zhì)濁度去除效果較好,不過成本高,且容易造成對(duì)河道的二次污染。
此外,目前市面上微生物、曝氣、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)雖在治水中都已有運(yùn)用,不少都是后期檢測采用周期式人工采樣,發(fā)現(xiàn)水質(zhì)變化再進(jìn)行治理,這將加大治理成本和治理難度?!皡R思”團(tuán)隊(duì)遵循“早發(fā)現(xiàn)早治理”的原則,研究開發(fā)出一套成熟的基于生物—生態(tài)修復(fù)技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)監(jiān)測技術(shù)于一體的城市河道治理與監(jiān)管系統(tǒng),為城市內(nèi)河治理提供一站式全方位服務(wù)。
“移植”而來的自研菌種
河道水質(zhì)之所以變差,主要是河道原有的有益微生物減少了。為了保持微生物的數(shù)量,向河道中投放了由江南大學(xué)食品學(xué)院研發(fā)的菌種?!斑@個(gè)菌種原本是為養(yǎng)殖業(yè)而研發(fā)的!”據(jù)介紹,由倪凌嘯牽頭研發(fā)的“生物棉”鋪設(shè)于河堤兩側(cè),可為微生物繁殖提供良好的生存環(huán)境,使其能夠持續(xù)生長,起到修復(fù)水體的作用。
通過生態(tài)浮島、浮床為好氧菌提供了一個(gè)適宜生存的載體,從而構(gòu)建起人工生態(tài)系統(tǒng)。好氧菌可分解有機(jī)物,其濃度高了富營養(yǎng)物質(zhì)就少了,河水自然就不會(huì)黑臭。同時(shí),在綠植下插上傳感器,可實(shí)時(shí)測量氨氮、化學(xué)需氧量等指標(biāo)濃度。為了起到造景和降塵的作用,該團(tuán)隊(duì)還就地取材,將河水吸上來過濾后再通過噴頭霧化。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也成了治水的得力助手。前進(jìn)河的雨污排水口被裝上了流量計(jì)、溯源儀以及簡易污水處理器。團(tuán)隊(duì)指導(dǎo)老師、物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院馮偉告訴記者,溯源儀一旦測出溶解氧等指標(biāo)濃度超標(biāo),系統(tǒng)會(huì)立刻發(fā)出指令,通過物聯(lián)技術(shù)開啟曝氣等裝置?!耙坏┌l(fā)現(xiàn)水質(zhì)不達(dá)標(biāo),馬上就可對(duì)癥下藥?!彼硎?,這就避免了水質(zhì)惡化后再行處理。此外,還能通過簡易污水處理器的預(yù)處理,將指標(biāo)濃度降低20%-30%。據(jù)介紹,河道中所用的曝氣管也是江大老師參與開發(fā)的,比市面上普通的曝氣管更節(jié)能環(huán)保。
采訪中,多位家住附近的居民均表示,水質(zhì)清澈了,河道變美了?!捌胀ㄓ炅浚话阌旰笠恢軆?nèi)水質(zhì)就能恢復(fù)正常!”江溪街道農(nóng)機(jī)水利站相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,從目前的水質(zhì)來看,江大“匯思”團(tuán)隊(duì)為前進(jìn)河提供的應(yīng)急服務(wù)和應(yīng)急技術(shù)效果都不錯(cuò)。一旦水質(zhì)出現(xiàn)異常,可快速發(fā)現(xiàn)并改善。近期水質(zhì)可保持在四類到五類水之間,未來目標(biāo)要使水質(zhì)穩(wěn)定在四類水。
治藻“大殺器”正在試點(diǎn)
除了前進(jìn)河, “匯思”團(tuán)隊(duì)還參與了七房浜、驢橋浜等多條河道的治理。“專門對(duì)付藻類物質(zhì)的殺藻器在這里試點(diǎn)!”馮偉說,夏秋季洗衣頻率比較高,部分市民用的還是含磷洗衣粉。磷的濃度高,藻類就長得快。眼下,在七房浜安裝了監(jiān)測藻類的傳感器,只要發(fā)現(xiàn)濃度超標(biāo)就會(huì)自動(dòng)開啟物理性殺藻器。另據(jù)了解,“匯思”團(tuán)隊(duì)參與治理的錫山區(qū)東亭街道莊橋?yàn)澈椭x家橋浜等5條河道,目前水質(zhì)均有一定程度的提升。
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?!蔽锫?lián)網(wǎng)工程學(xué)院黨委副書記、副院長孔麗丹指出,社會(huì)實(shí)踐平臺(tái)為大學(xué)生走進(jìn)社會(huì)搭建了橋梁,將大學(xué)生研究項(xiàng)目與社會(huì)接軌,大大提高了研究的實(shí)用性,讓學(xué)??蒲谐晒軌蚋玫貫樯鐣?huì)服務(wù)。