污水處理廠的數(shù)據(jù)化管理(2)【精選文檔】

1、污水處理廠的數(shù)據(jù)化管理在一個污水廠的運行中，每日的水量的統(tǒng)計，水質(zhì)的化驗數(shù)據(jù)，耗電量、耗藥量都是每 日運行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；隨著計算機技術(shù)，自控技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的污水處理廠采用各種在線監(jiān)控設(shè)備，這些在線監(jiān)控設(shè)備每天也在不斷的產(chǎn)生各種監(jiān)控數(shù)據(jù)。這樣大量的數(shù)據(jù)在每個污水廠是很重要的運行數(shù)據(jù)參數(shù)，但是這些數(shù)據(jù)產(chǎn)生出來以后，再怎樣和污水廠的生產(chǎn)管理相互結(jié)合起來，利用數(shù)據(jù)來幫助我們的工藝管理呢？公眾號用幾篇文章來聊聊污水廠的這些數(shù)據(jù)的管理和利用，以及如何實現(xiàn)污水處理廠的數(shù)據(jù)化管理的內(nèi)容。數(shù)據(jù)化管理的內(nèi)容對于污水處理廠產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，我們從分別幾個方面進行歸類 ,1、污水相關(guān)，2、污泥相關(guān)，3、過程相關(guān)，4

2、、電力相關(guān)，5、藥量相關(guān)，6、設(shè)備相關(guān)。這六個門類的數(shù)據(jù)基本能夠涵 蓋污水處理廠的運行情況，下面就從這幾個方面進行詳細的羅列下污水廠的數(shù)據(jù)內(nèi)容。1、污水相關(guān)：作為一個污水廠來說，污水是主要的處理對象也是主要的產(chǎn)品，污水廠 的各種收入和支出也與污水有關(guān)，因此對于污水所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是一個污水廠里最重要的數(shù)據(jù) 來源辨別和收集這部分數(shù)據(jù)，是運行人員要進行的重要工作之一。我們就來看看每日里污 水相關(guān)的這些數(shù)據(jù)都有哪些。污水相關(guān)數(shù)據(jù)有：每日污水提升水量、小時污水提升水量、出口每日污水排放水量，出口小時排放量；污水瞬時進水水質(zhì)數(shù)據(jù)（常規(guī)項目COD、BOD、SS、TP、TN、NH 3 N ,GB 18 9 18

3、 PH等）,24小時進水水質(zhì)數(shù)據(jù)，污水出口瞬時水質(zhì)數(shù)據(jù)，24小時出水水質(zhì)數(shù)據(jù)；周分析的水 質(zhì)項目數(shù)據(jù)，月分析水質(zhì)項目數(shù)據(jù)（這些主要根據(jù)各地監(jiān)管部門的要求對2 0 0 2的水質(zhì)數(shù)據(jù)進行選擇項目）污水的水質(zhì)水量數(shù)據(jù)構(gòu)成了對每天進入污水廠的污水的一個基本描述。通過進出水流量計的統(tǒng)計 ,化驗室的分析化驗來把污水的基本描述數(shù)據(jù)收 集起來。 這些數(shù)據(jù)是污水廠每天運行的最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)資料， 是反映污水廠是否正常運行的證 據(jù)，因此這部分數(shù)據(jù)是一個污水廠必須進行全面收集和整理的資料。2、 污泥相關(guān)：污水處理中產(chǎn)生的剩余污泥,化學污泥，初沉污泥等等是污水中的污染物 的濃縮， 這些濃縮的污染物質(zhì)在生產(chǎn)過程中是要進行有

4、效的處置后才能排放， 而對處理處置 過程中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，就是污泥相關(guān)的數(shù)據(jù)。污泥相關(guān)數(shù)據(jù)有 :每日剩余污泥排放量，每日脫水機污泥投配泵提升量，脫水后泥餅量， 外運泥餅車數(shù)； 污泥絮凝劑加藥配比，脫水前污泥含水率，脫水后污泥含水率，污泥有機成 分,脫水后上清液 SS 等等。污泥脫水的過程是保障污水處理正常運行的一個環(huán)節(jié)， 通過每日 的數(shù)據(jù)記錄 ,對污泥脫水能夠?qū)崿F(xiàn)每日追蹤，對污水處理的問題發(fā)現(xiàn)和解決是重要的參考數(shù) 據(jù)。3、過程相關(guān)：過程相關(guān)的數(shù)據(jù)，主要來自于污水、污泥處理過程中人工進行干預或者 操作而產(chǎn)生的數(shù)據(jù) .污水處理是一個復雜的多學科綜合的處理工藝，在這個處理工藝中會有 多個流程環(huán)節(jié)進行工作

5、， 收集這些環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)， 是我們對這些過程進行有效管控的重 要依據(jù)。這些過程相關(guān)的數(shù)據(jù)主要有：污泥濃度MLSS，揮發(fā)性污泥濃度 MLVSS,曝氣池溶解氧DO,污泥沉降比SV,ORP,指示性微生物的數(shù)量，構(gòu)筑物停留時間，污泥儲池的停留時間，污 泥儲池溢流水質(zhì)數(shù)據(jù)等等。 這些過程數(shù)據(jù)大部分來自于污水廠的自控系統(tǒng)的現(xiàn)場在線儀表的 收集 ,在中控室的計算機上可靠有效的保留這些數(shù)據(jù),方便管理人員后期調(diào)閱分析是自控系統(tǒng)的必備條件。 這些過程參數(shù)從污水污泥的處置過程進行數(shù)字化的描述,對于過程進行更準確的描述,使我們的運行管理人員能夠通過數(shù)字來進行工藝的管控。4、電力相關(guān)：污水處理廠是典型的大耗能企業(yè)，

6、對電力消耗的監(jiān)控數(shù)據(jù)，是我們實現(xiàn)成 本控制的重要前提 ,同時這些電力數(shù)據(jù)也是對設(shè)備運行工況的一個描述。對電力數(shù)據(jù)的收集 整理，是每個污水廠都應該進行的工作。電力數(shù)據(jù)主要包含有 :每日總有功，總無功，動力耗電，照明耗電，各分變電室的有功， 無功，動力，照明數(shù)據(jù)等；各主要的設(shè)備（提升水泵，鼓風機等）的電流，電壓值等；繳納 電費數(shù)據(jù)等 .5、藥量相關(guān) :污水處理廠的運行過程中 ，依靠微生物還是不能完全達到國家的排放標準， 因此在運行過程中會添加一些藥劑， 來實現(xiàn)出水水質(zhì)的達標排放。 而這些投加的藥劑數(shù)據(jù)就 是進行成本控制的重要核算項目， 因此進行全面的藥量統(tǒng)計數(shù)據(jù)的記錄， 是管控成本的重要 依據(jù) .

7、藥量相關(guān)的主要數(shù)據(jù)有：除磷藥劑 PAC 的投加量，污泥脫水的 PAM 藥劑投加量 ，脫氮 的補充碳源的藥劑投加量（根據(jù)實際運行水質(zhì)進行投加） ，污水消毒劑的投加（化學藥劑） ， 藥品噸水單耗，化驗室各種用藥量等等數(shù)據(jù)。這些投加的藥量是保證出水水質(zhì)達標的，這些加藥量數(shù)據(jù)是污水廠重要成本之一，在日常運行中應認真收集。6、設(shè)備相關(guān)：污水處理廠是由大量的設(shè)備組成的一個生產(chǎn)單位，對于這些組成的設(shè)備需要進行管理， 才能保證污水處理的有效進行。 但是怎么才能實現(xiàn)對這些污水處理設(shè)備的有 效的管理，那就需要在我們運行中收集這些設(shè)備的數(shù)據(jù)，進行分析判斷，實現(xiàn)管理目標。設(shè)備相關(guān)的數(shù)據(jù)主要有：設(shè)備類別，各類型設(shè)備臺數(shù)

8、，設(shè)備安裝位置，設(shè)備能耗，設(shè)備轉(zhuǎn)速，設(shè)備運行時間，設(shè)備正常運行參數(shù)，設(shè)備運行的電流電壓，壓力，流量，溫度等，設(shè) 備保養(yǎng)周期，設(shè)備加油數(shù)量周期，設(shè)備注脂的數(shù)量周期，設(shè)備檢修次數(shù)，內(nèi)容，設(shè)備更換周 期和更換時間， 設(shè)備備品備件數(shù)量信息等。 這些設(shè)備數(shù)據(jù)為每一臺套設(shè)備都提供了全面情況 的數(shù)據(jù)描述，這些數(shù)據(jù)就為我們管理人員提供了設(shè)備的準確信息，便于管理人員對設(shè)備進行 有效的管理和維護，確保設(shè)備正常運行，處理出水穩(wěn)定達標。運行數(shù)據(jù)收集整理第一、 分析數(shù)據(jù)產(chǎn)生來源。從上一篇的公眾號文章的總結(jié)中， 我們可以看到在一個污水廠生產(chǎn)數(shù)據(jù)來自于各個生產(chǎn) 環(huán)節(jié) ,污水廠的運行管理人員需要做的就是把這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)每日甚至

9、每時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行分 析，盡可能多的收集這些產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。 比如前一篇內(nèi)容中所說的污水相關(guān)的數(shù)據(jù)， 這些數(shù)據(jù) 來自于進出口的流量數(shù)據(jù) ,進出口的水質(zhì)數(shù)據(jù)，所以這些數(shù)據(jù)就是來源于進口的流量檢測儀 表，進口的水樣取水點，出口的流量檢測儀表，出口的水樣取樣點.進出口的流量檢測儀表每日定時記錄總數(shù)， 然后從當日的累積總數(shù)和前日同一時刻的累計總數(shù)進行相減得出昨日的 提升（進口 ）或者排放 （出口）總量 .根據(jù)進出口取樣點取的水樣在化驗室進行化驗，分析進出水的取樣的瞬時水樣數(shù)值。 這樣就可以得出某一日的進水水量和瞬時水質(zhì)的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)就可以描述當日進水的基本情況。而公眾號前一篇的文章所說的六個方面的數(shù)據(jù),

10、分布在污水廠運行的各個環(huán)節(jié) ,但是由于每個污水廠的投資建設(shè)情況不同，很多污水廠無法做到所有的數(shù)據(jù)的完整全面的收集,這就需要污水廠的運營管理人員需要從生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行分析， 挖掘數(shù)據(jù)產(chǎn)生的來源， 在廠內(nèi) 現(xiàn)有的技術(shù)條件下，把生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)進行收集 .第二、 建立數(shù)據(jù)收集表格。通過分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)產(chǎn)生源 ,管理人員要建立數(shù)據(jù)的收集表格，很多數(shù)據(jù)在各類儀 表上，隨著時間的變化，這些數(shù)據(jù)都在不停的變化,管理人員通過對廠內(nèi)生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的分析之后，選擇可記錄的數(shù)據(jù) ,進行生產(chǎn)運行表格的編制，設(shè)計記錄時間,記錄內(nèi)容，甚至累積的數(shù)據(jù)等。 這些運行表格一方面是作為廠內(nèi)生產(chǎn)數(shù)據(jù)收集的第一手資料， 同時

11、也是廠內(nèi)生產(chǎn) 的運行資料， 便于各級部門對污水廠的生產(chǎn)的監(jiān)管過程中， 進行有效的解釋和佐證。 關(guān)于運 行資料的建設(shè)， 大家可以點擊回看“治污者說”公眾號關(guān)于污水廠資料管理的文章。通過在 可記錄的環(huán)節(jié)建立的數(shù)據(jù)記錄表格，為污水廠的運行管理提供最原始的數(shù)據(jù)記錄資料 .這些數(shù)據(jù)記錄表格建立以后 ,不僅僅是臨時性的繪制一張表格,要把這些表格做成記錄本，有效的進行記錄數(shù)據(jù)的保存，為下一步的數(shù)據(jù)整理工作做好準備 .第三、 規(guī)范運行人員記錄。在有了這些記錄表格 ,距離數(shù)據(jù)的完整的收集還欠缺記錄的填寫工作。記錄的填寫是由 運行人員進行填寫的，在運行人員進行填寫之前,管理人員應該對運行人員記錄的填寫進行規(guī)范化填

12、寫的培訓。 很多地區(qū)的運行人員欠缺基本的水處理結(jié)構(gòu)知識， 對填寫的數(shù)據(jù)不明就 里，簡單的照貓畫虎，甚至存在編寫數(shù)據(jù)等情況的發(fā)生.這些行為會導致管理人員收集的數(shù)據(jù)錯誤百出，無法準確判斷實際的運行情況.因此管理人員要對運行人員對數(shù)據(jù)記錄的填寫的真實性要進行嚴格的管理。在運行人員填寫之前要組織培訓 ,讓運行人員明白數(shù)據(jù)填寫的方法及意義。在填寫過程 中，要不定時的檢查填寫的準確度， 設(shè)計抽查的頻次和方式， 保障數(shù)據(jù)的真實有效性。 通過 全方位的管理 ,確保數(shù)據(jù)的準確性，為后期數(shù)據(jù)整理分析工作規(guī)避錯誤風險。第四、 按月收集歸檔數(shù)據(jù)。在完成數(shù)據(jù)收集的第一步之后 ,生產(chǎn)管理人員要對各個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進行以月

13、度為周 期進行收集歸檔 .污水廠內(nèi)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作環(huán)境相對資料的保存整理是比較差的，如果 沒有進行妥善的收集歸檔，這些原始的記錄數(shù)據(jù)很有可能會被遺棄，損毀,丟失等，而生產(chǎn)管理部門是具有良好的資料保存環(huán)境， 管理人員按月度進行周期性的收集和歸檔工作， 是對 這些原始資料最好的保存，同時也是污水廠生產(chǎn)資料的有效保存 .在生產(chǎn)管理部門對這些資料進行分類管理和保存，使每日的運行數(shù)據(jù)資料成為運行檔 案，方便今后的管理分析工作，是污水廠建設(shè)數(shù)據(jù)化管理工作的重要環(huán)節(jié)第五、 計算機化錄入數(shù)據(jù)。實現(xiàn)了數(shù)據(jù)檔案的收集和歸檔工作之后， 距離管理人員進行下一步的數(shù)據(jù)分析和整理工 作還欠缺重要的一環(huán)，那就是數(shù)據(jù)的電子

14、化。這些數(shù)據(jù)僅僅只是存在于紙版上,還是遠遠不夠的，管理人員后期無法利用電腦對這些數(shù)據(jù)進行整理和分析.所以這些數(shù)據(jù)的電子錄入也是數(shù)據(jù)化管理的重要組成部分 .數(shù)據(jù)的整理分析一、利用工具污水廠大量的數(shù)據(jù) ,要進行分析是要有有力的工具進行的。在辦公室最常見的就是OFFICE 套件里面的 EXCEL 軟件了，這個軟件本身就是為了表格數(shù)據(jù)而制作的， 利用 EXCEL 對大量的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，是非常方便的 .污水廠全年運行的各項指標數(shù)據(jù)的平均值,最大值，最小值，累積值等等在 EXCEL 里面都是非常簡單的命令可以實現(xiàn) ,如果是通過人工計算器是非常容易出錯的。而且 EXCEl 還有強大的數(shù)據(jù)繪圖功能，我們在

15、分析數(shù)據(jù)的時候，對于直觀的曲線會更 敏感， 而對于全部的數(shù)字會比較遲鈍， 因此我們把這些數(shù)據(jù)都繪制成曲線， 就可以更加直觀 的反映出問題。特別是污水處理廠中的微生物群體數(shù)量巨大,對外界環(huán)境的反應是一個漸進的過程 ,工藝的變化往往需要一個時期來進行，這個時候我們單獨對某一天某一組數(shù)據(jù)進行 分析就很難發(fā)現(xiàn)這種變化，只有通過一段時間的曲線變化，才更能容易發(fā)現(xiàn)這種變化 .而 EXCEL 可以輕易的完成這些工作 ,幫助我們工藝管理人員更準確的把控工藝運行中出 現(xiàn)的問題。二、辨別數(shù)據(jù) 污水廠的數(shù)據(jù)特別是水質(zhì)數(shù)據(jù)，絕大部分是瞬時樣的數(shù)值,這些數(shù)值我們可以通過系統(tǒng)的一些方法進行校驗，比如 24 小時的連續(xù)取樣

16、化驗（點擊回看 24 小時化驗文章） ，取樣時 避免工藝操作影響水質(zhì) （有些污水廠的工藝排泥， 污泥處置上清液回流會對進水水質(zhì)造成一定的影響）等等 ,但是取樣的偶然性是完全不可回避的問題.偶然性的數(shù)據(jù)就會產(chǎn)生很多偏離現(xiàn)實的數(shù)據(jù)，這個時候我們需要對一些偏離度過大的數(shù)據(jù)進行剔除。剔除的前提就是我們要學會辨別數(shù)據(jù),有些數(shù)據(jù)是如何產(chǎn)生這么偏離正常值的,這個是需要我們工藝運行管理人員對污水廠的運行工藝要有很深入的研究和觀察的， 比如關(guān)于進水水 質(zhì)，夏季的雨季某天暴雨可能造成數(shù)據(jù)偏低，每日清晨89點正是管網(wǎng)夜間排水已經(jīng)抽空，早間排水還沒到廠， 這時候取得水樣可能是管內(nèi)淤積的污泥,導致進水水質(zhì)嚴重偏高的情況

17、，這些都是運行管理人員需要認真研究的， 通過對日常的這些情況的觀察和記錄， 在分析數(shù)據(jù) 的時候把這些異常工況進行排查或者數(shù)據(jù)剔除,這樣的分析的數(shù)據(jù)才有價值，否則所有的分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就是錯誤的， 那么后期的分析肯定是不正確的， 因此我們必須要進行數(shù)據(jù)的辨 別工作，才能保證工藝管理的正確 .三、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)在統(tǒng)計數(shù)據(jù)和辨別數(shù)據(jù)完成以后， 我們要對這些污水廠的運行數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)。 水質(zhì)數(shù)據(jù) 和過程參數(shù)需要進行關(guān)聯(lián) ,我們可以通過 EXCEL 的雙曲線圖表功能，對進出水水質(zhì)數(shù)據(jù)，過 程參數(shù)（溶解氧、污泥濃度，揮發(fā)性污泥濃度、指示性微生物的數(shù)量、剩余污泥量等）進行 數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，通過把污水處理的三大關(guān)鍵因素:水

18、、氣、泥之間通過數(shù)據(jù)曲線進行關(guān)聯(lián)，我們可以更加直觀的看到過程參數(shù)的調(diào)整與出水水質(zhì)變化的關(guān)聯(lián)性。 這些關(guān)聯(lián)性更加直接說明 了污水廠內(nèi)工藝運行對處理水質(zhì)變化的影響， 而工藝管理人員可以通過這些數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián) 了解和積累工藝操作對污水處理廠處理水質(zhì)的變化的影響 ,從而更加有效的進行工藝的管控當然數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)背后其實是有很多公式和函數(shù)變化來支持這種關(guān)聯(lián)性的，但是由于我們污水廠的專業(yè)的數(shù)據(jù)分析水平達不到那么高的水平， 同時污水廠現(xiàn)場的情況是比較復雜和多 變的，我們可以了解這部分關(guān)聯(lián)是有一定的內(nèi)在關(guān)系的， 但是不需要一定要為這種關(guān)聯(lián)建立一種直接性的公式聯(lián)接， 我們需要的就是積累更多的第一手數(shù)據(jù)為我們工藝調(diào)控

19、做出數(shù)據(jù)支 持就可以了。 當然我們?nèi)绻袟l件和高校合作， 可以通過我們建立的數(shù)據(jù)體系， 和高校共同 進行深入的研究，對于污水廠的管理會有很大的幫助。四、最優(yōu)擬合 通過上述的一系列工作，我們能把污水廠的數(shù)據(jù)化管理進行完了么？其實還不算結(jié)束， 還有一項很重要的工作， 那就是最優(yōu)化參數(shù)的擬合。 每一個污水廠在一定的時期內(nèi)， 進水水 質(zhì),設(shè)施運行參數(shù)，設(shè)備運行參數(shù)都是在一定范圍波動的,而我們需要在這些波動的范圍內(nèi)尋找到最優(yōu)化的運行參數(shù)。 這種參數(shù)的尋找， 一定是通過我們?nèi)粘５臄?shù)據(jù)化管理得出來的。 當 我們做到了污水廠的日常的數(shù)據(jù)化管理工作之后， 我們會發(fā)現(xiàn)污水廠的運行數(shù)據(jù)在一個范圍 內(nèi)波動，一旦偏離了這個范圍