污水處理廠信息化管理的思考與探討

1、    污水處理廠信息化管理的思考與探討    摘要：隨著云時(shí)代的到來(lái)，大數(shù)據(jù)應(yīng)用所占領(lǐng)的領(lǐng)域越來(lái)越大。污水處理廠通過(guò)信息化管理，可以改善勞動(dòng)條件，提高運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和效率。本文主要探討了污水處理廠信息化管理轉(zhuǎn)型過(guò)程中存在的難題與相應(yīng)措施。關(guān)鍵詞：信息化管理;自動(dòng)化;智能化abstract：with the advent of the cloud era，big data is applied in more ang more fields.waste water treatment plant can improve the working conditio

2、ns and the quality and efficiency of operations through the information management.this paper mainly discusses the problems existing in the information management system of waste water treatment plant and the corresponding measures.key words：information management;automation;intelligent近幾年，我國(guó)基于信息化發(fā)展

3、的新技術(shù)與新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。無(wú)人駕駛汽車成為各大行業(yè)津津樂(lè)道的話題，短短幾年谷歌就成為無(wú)人駕駛汽車行業(yè)的佼佼者;“人工智能”入選2017年度中國(guó)媒體十大流行語(yǔ);2019年阿里巴巴“雙11”創(chuàng)造了2684億的交易額，互聯(lián)網(wǎng)特別是移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動(dòng)力。由此可見(jiàn)，信息化、智能化成為助力經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。1 污水處理廠信息化現(xiàn)狀與趨勢(shì)我國(guó)污水處理廠的運(yùn)行管理經(jīng)歷了四個(gè)階段：首先，早期大多為人工就地控制與記錄的粗放控制階段;其次，只能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控和簡(jiǎn)單操作的半自動(dòng)控制階段;然后，應(yīng)環(huán)保管理部門的要求而逐步安裝比較完善的自動(dòng)控制系統(tǒng)，對(duì)匯總和儲(chǔ)存數(shù)據(jù)有一定要求的自控控制

4、階段;最后，成為當(dāng)前主要發(fā)展趨勢(shì)的信息化階段1。目前，為滿足污水處理量需求，新建污水處理廠日益增多，工藝多樣，設(shè)備種類復(fù)雜2，自動(dòng)化控制開(kāi)始向信息化轉(zhuǎn)型，這對(duì)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)以及要求出現(xiàn)一些新趨勢(shì)。1.1 趨于“少人（無(wú)人）值守”發(fā)展污水處理廠為了提高工作效率，減少工作強(qiáng)度，避免人工操作延時(shí)影響生產(chǎn)，需要實(shí)現(xiàn)工藝、機(jī)械、設(shè)備的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制，增加多種智能化檢測(cè)手段，通過(guò)編程進(jìn)行智能化判斷并發(fā)出相應(yīng)調(diào)控指令。1.2 降低能耗，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理控制為推動(dòng)生態(tài)環(huán)境持續(xù)改善，污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)逐步提升，部分新型工藝使得污水處理廠能耗增大，為落實(shí)“兩降兩提”，污水處理廠也必須重視借助信息化管理實(shí)現(xiàn)精細(xì)化

5、控制。1.3 加強(qiáng)管理決策，提高信息化管理手段保護(hù)環(huán)境是我國(guó)的基本國(guó)策，從中央到地方自上至下的監(jiān)督管理越來(lái)越嚴(yán)，污水處理廠對(duì)管理決策的需求也越來(lái)越高。利用信息化手段，科學(xué)合理、經(jīng)濟(jì)有效的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)全廠實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地監(jiān)控，可為運(yùn)行管理提供理論依據(jù)，便于建立廠級(jí)信息化臺(tái)賬。1.4 保障人員安全，改善勞動(dòng)條件污水處理廠在生產(chǎn)或涉及危險(xiǎn)化學(xué)品使用的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒有害氣體，而加強(qiáng)信息化管理可減小人員傷害。比如，當(dāng)加藥管道破裂時(shí)，可通過(guò)儲(chǔ)藥罐液位檢測(cè)第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，并通過(guò)遠(yuǎn)程手段關(guān)閉閥門;再比如，通過(guò)信息化調(diào)控生化池風(fēng)機(jī)的運(yùn)行控制do，可減少人員現(xiàn)場(chǎng)操作的頻率，削減噪聲對(duì)聽(tīng)力的危害。2 污水處理廠信息化管理的

6、思考與探討污水處理廠通過(guò)監(jiān)控主要的工藝單元，以設(shè)備運(yùn)行狀況與工藝參數(shù)為目標(biāo)，結(jié)合進(jìn)出口水質(zhì)在線儀表，技術(shù)人員可大體掌握全廠的整體運(yùn)行流程與處理情況3-5。但相較于自來(lái)水廠，污水處理廠工藝復(fù)雜、設(shè)備繁多;相較于化工廠，污水處理廠運(yùn)行參數(shù)靈活、水質(zhì)水量有波動(dòng)。因此，目前污水處理廠的信息化管理水平低于自來(lái)水廠與化工廠，推廣難度較大，這也是本文思考與討論的重點(diǎn)。以成都市中心城區(qū)的再生水廠為例，各廠陸續(xù)從20042017年建成投運(yùn)，逐步經(jīng)歷了污水處理廠運(yùn)行管理的四個(gè)階段。目前正在逐步向信息化管理、智能化控制轉(zhuǎn)型，在這一技術(shù)改革的過(guò)程中，也存在一些難題。2.1 部分設(shè)備老化，運(yùn)行穩(wěn)定性差部分設(shè)備的使用年限

7、已達(dá)十余年，穩(wěn)定性能大幅降低，需要人工操作與干預(yù)，是信息化管理、智能化控制需要解決的頭等難題。2.2 新舊設(shè)備混搭，信息采集困難隨著污水處理廠排放標(biāo)準(zhǔn)的逐步提升，部分再生水廠進(jìn)行了擴(kuò)能提標(biāo)改造，在改造工程中，新建工藝單元預(yù)留了信息采集端口，部分原有設(shè)備或缺少信息采集端、或存在采集形式差異，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)全廠信息化管理、智能化控制的信息采集困難，信息采集不全。2.3 配套設(shè)施性能缺陷，增加信息化難度目前常規(guī)的自動(dòng)化控制手段還相對(duì)比較粗放，對(duì)電耗、藥耗控制不夠精細(xì)化。比如通過(guò)采集相關(guān)信號(hào)后，智能判斷自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)運(yùn)行，可使曝氣鼓風(fēng)機(jī)電耗節(jié)能10%20%左右。成都市第十再生水廠于2017年建成投運(yùn)，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)

8、備新，風(fēng)管管路暢通、管壓低，有利于精確曝氣，成功實(shí)現(xiàn)曝氣池信息化管理試運(yùn)行;而部分再生水廠，由于風(fēng)管彎頭多，管壓高，風(fēng)管蝶閥調(diào)節(jié)靈敏度低等原因，加大了精細(xì)化曝氣的智能化控制難度;再譬如原有加藥系統(tǒng)管路流量計(jì)安裝位置不佳，同樣加大了信息化管理的難度。2.4 設(shè)備信息化聯(lián)動(dòng)，準(zhǔn)確性要求更高污水處理廠通過(guò)編程智能判斷采集到的數(shù)據(jù)信息、現(xiàn)場(chǎng)情況，發(fā)出調(diào)控指令，控制設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)及運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)污水處理廠的信息化管理。因此，必須保證服務(wù)器從plc采集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，追蹤源頭就是儀表或設(shè)備本身的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，這對(duì)儀表本身的準(zhǔn)確性要求很高，也對(duì)程序編制的判斷準(zhǔn)確性要求更高。譬如要實(shí)現(xiàn)精確曝氣的信息化管理，

9、需要保證在線溶解氧儀器探頭高靈敏度及高準(zhǔn)確性，則需要專人定期清洗、校準(zhǔn)探頭，并在信息化程序設(shè)定時(shí)，考慮do超過(guò)一定范圍屬于信息誤報(bào)，設(shè)置報(bào)警并對(duì)風(fēng)機(jī)采取保護(hù)措施;再譬如，運(yùn)用mbr工藝的再生水廠，若需要實(shí)現(xiàn)膜池液位與提升泵聯(lián)動(dòng)，除保證液位計(jì)準(zhǔn)確性、安排專人定期清洗、對(duì)h超過(guò)一定范圍設(shè)置報(bào)警并保護(hù)提升泵外，還可以考慮多參數(shù)并聯(lián)控制提升泵啟停，降低污水處理廠運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。針對(duì)污水處理廠在信息化管理、智能化控制轉(zhuǎn)型過(guò)程中面臨的上述難題，在此考慮了幾點(diǎn)解決措施。（1）源頭設(shè)計(jì)。信息化管理是污水處理廠發(fā)展的必然趨勢(shì)，則應(yīng)將信息化建設(shè)納入新建污水處理廠初步設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)到施工再到安裝，一步到位。（2）翻新改造。

10、對(duì)于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)的污水處理廠，要實(shí)現(xiàn)信息化管理需從源頭改造，如：更換老舊設(shè)備，改造管路，調(diào)整閥門位置，更換閥門種類等等。（3）人才轉(zhuǎn)型與儲(chǔ)備。污水處理廠信息化管理、智能化控制的目的之一在于實(shí)現(xiàn)“少人（無(wú)人）值守”，雖可減少現(xiàn)場(chǎng)值守人員，但需要增加儀表設(shè)備維修保養(yǎng)人員，增加電氣自動(dòng)化控制人員。因此，污水處理廠在精簡(jiǎn)員工人數(shù)的同時(shí)需要考慮技術(shù)人才的轉(zhuǎn)型與儲(chǔ)備。（4）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。污水處理廠在推廣實(shí)施信息化前，可對(duì)各個(gè)污水處理單元開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，結(jié)合該單元智能控制帶來(lái)的效益與其智能化控制存在的風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)判是否將其納入信息化管理中。3 結(jié)語(yǔ)污水處理廠通過(guò)信息化管理，保證工況穩(wěn)定，水質(zhì)達(dá)標(biāo)，運(yùn)行安全，可提高全廠技術(shù)控制、生產(chǎn)管理及信息服務(wù)水平，還可改善勞動(dòng)條件，提高運(yùn)營(yíng)質(zhì)量和效率。參考文獻(xiàn)1楊斌，王磊，王小藝，等.信息化管理技術(shù)提高污水處理企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理水平a.2011全國(guó)給水排水技術(shù)信息網(wǎng)年會(huì)暨技術(shù)交流會(huì)論文集c.2011.2梁增.探討設(shè)備管理信息化在污水處理廠中的應(yīng)用j.計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2018（1）