PUB的全稱是 Public Utilities Board，即新加坡公共事業局，它是新加坡的國家水管理機構，負責新加坡的供水、污水處理和防洪等管理工作。昨天我們分享了PUB在數字化供水方面的創新，今天我們來看看PUB在排水領域的數字化實踐。
一、智慧排水管網
自2009年以來，PUB建立了一個覆蓋全新加坡的水文監測網絡，包括260多個水位計、80多個流量計，并在水道沿線安裝了閉路電視監控系統，同時整合國家環境局的降雨數據。該系統不僅用于提前發布洪水預警，還通過深度數據分析，為排水系統的規劃和維護提供戰略支持。
例如，當小規模暴雨發生時，如果某段排水管道水位異常升高，而歷史數據中相似暴雨事件未出現此情況，這可能意味著下游存在淤積或堵塞。通過快速標記這些問題區域，PUB能夠立即派員調查，并采取針對性維護，預防更嚴重暴雨帶來的內澇風險。
除了在應急方面之外，智慧排水管網系統還分析水位趨勢，結合降雨強度，識別排水能力不足的管道段，優化擴容規劃。自2019年正式啟用以來，該系統將傳感器網絡生成的數據實時整合并更新，同時自動過濾異常數據，以確保分析的準確性。PUB的工作人員借助該系統開展降雨事件分析，迅速發現并解決排水系統的異常情況，為全面的排水規劃和維護提供了關鍵洞見。
二、污染物精準防控
在新加坡，雨水和污水分別由獨立的管網系統處理，其中雨水管網負責收集雨水，而污水管道專門用于污水的處理和再利用。為確保污水處理過程的安全和再生水的高質量，PUB正著手推進污水管網的數字化監控，尤其針對意外或非法排放的污染物進行實時偵測。未經許可的污染物排放會影響再生水廠的生物處理過程，危害新生水的生產質量。
PUB要求高風險工廠在其排放點安裝pH值和揮發性有機化合物（VOC）監測裝置，以保證其排放符合新加坡的污水排放標準。通過這些監測裝置，PUB能有效預防含有強酸、堿性化學物質及違禁有機化合物的非法排放，從源頭保障污水處理系統的正常運行。
為進一步提升污染物監測能力，PUB與新加坡國立大學合作，開發并試用了微生物電化學傳感器（MES）。該傳感器基于生物電化學原理設計，當污水中高濃度的有毒重金屬和氰化物出現時，MES系統電壓會自動下降，觸發警報通知指定工作人員。這些傳感器通過提前預警，阻止工廠將含有氰化物和重金屬（如銅、鎳、鋅）的廢水非法排入市政污水系統，使得PUB能夠迅速響應并采取必要的執法措施。
圖3.一水廠應用MES系統
2018年，新加坡國立大學成立了EnvironSens公司，致力于將MES技術商業化。PUB目前正支持EnvironSens進行100套升級版MES系統的應用示范，通過國家研究基金會的部分資助降低技術成本。截至2020年3月，已有66套MES系統安裝于各相關工廠，顯著提升了污水監測的精度與覆蓋面。
同時，EnvironSens還開發了一套物聯網平臺，能夠實時傳輸和整合100個MES單元的數據，數據可通過網頁版儀表盤展示。運營人員可在儀表盤上查看MES設備的狀態、維護記錄和警報歷史，實時監控設備運行。當監測到異常情況時，MES系統會通過短信和郵件及時通知工作人員，確保迅速響應。
三、濱海集水區的排水優化
新加坡的濱海集水區，占地約1萬公頃，是新加坡城市化程度最高、規模最大的集水區。集水區的排水系統由明渠和封閉管道組成，最終匯入濱海水庫。五大支流（新加坡河、羅喬運河、斯坦福德運河、葛蘭河和加蘭河）共同匯入濱海水庫，支撐著新加坡的城市排水與水資源管理。
自2015年起，PUB與蘇伊士環境公司（SUEZ Environment）合作，開發了集水區和水道運營系統（Catchment and Waterways Operations System，簡稱CWOS）。這一系統基于豐富的水務管理經驗，具備三大核心功能：優化濱海攔河壩的運行以提升水資源儲備、降低低洼區域的洪澇風險、并實現集水區上游水位和水質的實時監測與預測。
實時響應與智能預警
在暴雨期間，CWOS的排水儀表板會實時提醒用戶注意高水位或高降雨量區域，幫助他們高效分配人員和車輛，快速響應惡劣天氣。自2017年投用以來，CWOS已為濱海集水區超過170場降雨事件提供了操作建議，有效緩解了暴雨可能帶來的洪澇風險。
智能水質管理與自動化報告
四、智能曝氣：提升污水處理效率
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