污水处理厂运行管理的应用研究

污水处理厂运行管理的应用研究戚福明，陶佩欣（上海电科智能系统股份有限公司，上海200063）摘要：本文从污水处理厂管理模式现状出发，基于VPN加密网络实现污水处理厂的运行管理，通过对进出水及污水处理过程的全过程监视、分析，实现政府相关部门对污水处理达标排放的监管、为企业运行管理费用降低提供决策依据。关键词：BOT、运行管理目前，国内污水处理厂有政府投资的建设管理，同时又存在污水处理厂BOT投资模式的建设管理。其中，污水处理厂BOT（Build-Operate-Transfer）投资模式的引进，解决了当地政府投资建设或改建污水处理厂的资金难题，协议期满后移交给政府的同时又可为规范管理提供参考。在这种混合管理模式下，政府相关部门需要对污水处理达标排放实现监管，怎么通过有效的方式实现对进出水水量水质的监管，同时又实现污水处理过程的全程化、合理化、规范化的管理。对污水处理厂自身来说，收集相关的运行数据后，如何在这些数据的基础上，通过数据分析及挖掘，实现改进工艺、提高处理水平和节能降耗。一、建立污水运行管理专网，确保污水运行数据的稳定、安全、可靠对政府监管部门而言，需要实现对多个污水处理厂的运行监管；某个污水管理单位管辖着数个污水处理厂。随着网络带宽的提速以及多种宽带业务的应用普及，网络建设的费用与前几年相比有了大幅下降。在这种情况下，可考虑建设污水运行管理的专网，用于连接政府监管部门、污水管理单位与各污水处理厂的网络连接。采用传统的网络连接方式，在接入Internet的时候加入带VPN功能的路由来限制访问权限，可对非法用户及程序起到一定的阻挡作用，提高了网络链路的安全性。各污水处理厂建立备份链路，网络故障时通过GPRS或3G的方式将重要数据传输至上层应用，数据链路恢复后可快速切换至主链路，确保了运行数据的稳定性和传输的可靠性。建立污水运行管理专网，还可实现各类数据及应用的远程维护，在系统运行日常维护及小型故障的时候避免跑现场，节约系统运维成本。二、为政府监管及运营单位运行管理提供数据依据1、为政府监管部门提供数据依据目前，环保及政府监管部门较注重进出水的水质在线数据，对污水处理的中间过程数据有缺失，没有实现对污水处理全过程的监管。为了更好的实现政府监管和为污水处理工艺的改进提供数据支撑，参照多项目实施的经验，根据污水处理的不同工艺，初步确定将以下数据分类纳入系统：（1）环保在线监测数据：进出水的pH、氨氮、总磷、总氮、CODCr、流量（瞬时、累计）；（2）过程仪表数据：溶解氧（do）、污泥浊度（mlss）、曝气量、液位、流量、空气量等内容；（3）主关键设备的运行数据（开关量）：风机、泵机、浓缩机、脱水机等；（4）污泥数据、焚烧数据、除磷系统数据（部分污水处理厂有此功能）；在选定数据的基础上，数据源来自以下两个方面，从而为使得两数据源的数据可互补，实现两套数据系统的互检互查错，避免人工造假数据情况的发生：（1）污水处理厂自动化控制系统的SCADA实时数据（2）化验室每日的化验数据同时，依据所采集的数据，按照计算公式生成气水比、内回流比、外回流比、SRT、污泥负荷、水力负荷、水力停留时间、曝气强度、泥龄等重要工艺应用参数，为污水处理工艺提供决策依据。2、为运营单位管理提供应用支撑通过污水运行管理系统的建立，实现分散污水处理厂的污水处理、污水工艺、污水调度的统一管理，为政府监管提供数据依据，为企业运营提供应用支撑。使得监管部门及管理者能够深入了解污水厂的生产运行情况，通过详实的报表和数据挖掘及分析功能为管理者提供优质的综合信息。系统的架构如下图所示：基本信息管理主要提供有关污水处理厂信息的查询，可以查询污水处理厂的空间信息、基本信息、主要工艺信息、主要设计参数信息等内容，同时可关联查询到污水处理厂的工艺图信息，实现对污水处理厂基本信息的管理。运行信息监视管理主要提供有关各污水处理厂的相关的实时生产运行信息，包括了污水处理的实时运行数据如温度、液位、流量、压力、pH值、溶解氧、阀门、鼓风机等；污水处理设施（如曝气池、沉淀池等）的实时运行状态；泵站的实时流量；污水厂进出水在线监测数据等，实现污水处理全过程的监视管理。生产运行分析提供依据实时数据及化验数据两类数据源，结合管理数据实现运行过程的数据挖掘及数据分析，为污水处理工艺提供改进工艺、提高处理水平和节能降耗决策的数据支撑。可以预见，随着政府及公众对污水处理节能降耗社会效益要求的不断提高，以及污水管理单位自身经济效益的迫切要求，污水处理行业需围绕运行管理理念，进入规范化、合理化、精细化的管理模式。