隨著國(guó)家對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求的日益提高，以及‘雙碳’目標(biāo)的持續(xù)推進(jìn)，污水處理行業(yè)的提質(zhì)增效已成為必然趨勢(shì)。傳統(tǒng)的、粗放式的運(yùn)營(yíng)管理模式已難以滿(mǎn)足新形勢(shì)下的高標(biāo)準(zhǔn)要求。在此背景下，‘一廠(chǎng)一策’系統(tǒng)化實(shí)施方案的編制與實(shí)施，成為推動(dòng)污水處理廠(chǎng)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化、智能化、低碳化運(yùn)行的關(guān)鍵抓手。結(jié)合信息系統(tǒng)集成服務(wù)的深度融合，這一路徑正展現(xiàn)出強(qiáng)大的生命力和實(shí)踐價(jià)值。
一、 ‘一廠(chǎng)一策’的核心內(nèi)涵與編制邏輯
‘一廠(chǎng)一策’絕非簡(jiǎn)單的模板套用，其核心在于 “精準(zhǔn)診斷、個(gè)性定制、系統(tǒng)施策、動(dòng)態(tài)優(yōu)化” 。
- 精準(zhǔn)診斷是前提：必須深入調(diào)研每個(gè)污水處理廠(chǎng)的獨(dú)特情況，包括但不限于：設(shè)計(jì)規(guī)模與實(shí)際處理負(fù)荷、進(jìn)水水質(zhì)特征與波動(dòng)規(guī)律、現(xiàn)有工藝流程與設(shè)備狀況、能耗物耗（藥耗、電耗）水平、運(yùn)營(yíng)管理痛點(diǎn)、出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)壓力點(diǎn)、土地與擴(kuò)建潛力等。這構(gòu)成了方案編制的“數(shù)據(jù)基底”。
- 目標(biāo)導(dǎo)向是關(guān)鍵：提質(zhì)增效的目標(biāo)是多元的，可能包括：提高出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（如準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)）、降低單位處理能耗藥耗、提升系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力、挖掘提標(biāo)擴(kuò)容潛力、降低運(yùn)行成本、提升智能化水平等。方案需根據(jù)廠(chǎng)站的實(shí)際需求和政策導(dǎo)向，明確優(yōu)先級(jí)和量化目標(biāo)。
- 系統(tǒng)化方案是靈魂：實(shí)施方案需避免“頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳”，應(yīng)從 “工藝優(yōu)化、設(shè)備升級(jí)、控制策略、管理革新” 四個(gè)維度進(jìn)行系統(tǒng)性設(shè)計(jì)。例如，工藝上可能涉及生化段優(yōu)化、深度處理單元強(qiáng)化；設(shè)備上可能聚焦于高效風(fēng)機(jī)、水泵改造；控制上可能引入精確曝氣、智能加藥；管理上則需配套相應(yīng)的制度、考核與人員培訓(xùn)。
- 經(jīng)濟(jì)技術(shù)與環(huán)境效益平衡：方案必須進(jìn)行全生命周期成本分析，評(píng)估投資、運(yùn)行成本與節(jié)能減排效益、社會(huì)效益之間的關(guān)系，尋求最優(yōu)性?xún)r(jià)比的技術(shù)路線(xiàn)。
二、 信息系統(tǒng)集成服務(wù)的賦能作用
‘一廠(chǎng)一策’的實(shí)施離不開(kāi)現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐。信息系統(tǒng)集成服務(wù)不是簡(jiǎn)單的軟件安裝，而是為污水處理廠(chǎng)的“智慧運(yùn)營(yíng)”構(gòu)建中樞神經(jīng)和感知系統(tǒng)。
- 數(shù)據(jù)集成與可視化：通過(guò)集成SCADA、在線(xiàn)儀表、設(shè)備監(jiān)控、實(shí)驗(yàn)室信息管理（LIMS）等多源數(shù)據(jù)，構(gòu)建統(tǒng)一的廠(chǎng)級(jí)數(shù)據(jù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全流程的“一張圖”可視化監(jiān)控，為精準(zhǔn)診斷和決策提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)依據(jù)。
- 智能控制與優(yōu)化：基于模型（如ASM系列模型）和人工智能算法（如機(jī)器學(xué)習(xí)、模糊控制），開(kāi)發(fā)高級(jí)工藝控制（APC）模塊，實(shí)現(xiàn)曝氣量、碳源投加、回流比等關(guān)鍵參數(shù)的精準(zhǔn)閉環(huán)控制，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)下的能耗、藥耗最小化。這是提質(zhì)增效的核心技術(shù)手段。
- 設(shè)備管理與預(yù)測(cè)性維護(hù)：建立設(shè)備資產(chǎn)管理系統(tǒng)，通過(guò)振動(dòng)分析、溫度監(jiān)測(cè)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備的健康狀況監(jiān)測(cè)與故障預(yù)測(cè)，變“計(jì)劃性維修”為“預(yù)測(cè)性維護(hù)”，降低非計(jì)劃停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)設(shè)備壽命。
- 管理決策支持：通過(guò)大數(shù)據(jù)分析，生成運(yùn)行報(bào)表、能耗分析報(bào)告、成本分析報(bào)告等，為管理者的工藝調(diào)整、成本控制、績(jī)效考核提供科學(xué)依據(jù)，推動(dòng)管理流程的數(shù)字化、規(guī)范化。
三、 案例分享：某市政污水廠(chǎng)的實(shí)踐
- 背景：一座日處理10萬(wàn)噸的AAO工藝污水廠(chǎng)，面臨出水標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)至準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)、能耗偏高、抗進(jìn)水沖擊能力弱的壓力。
- “一廠(chǎng)一策”方案要點(diǎn)：
- 診斷發(fā)現(xiàn)：曝氣系統(tǒng)效率低下，溶解氧控制粗放；碳源投加依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)，波動(dòng)大；缺乏對(duì)進(jìn)水水質(zhì)的預(yù)警。
- 系統(tǒng)化措施：
- 工藝/設(shè)備改造：更換部分高效曝氣器，為智能控制奠定硬件基礎(chǔ)。
- 信息系統(tǒng)集成：部署智能控制系統(tǒng)，集成在線(xiàn)氨氮、硝酸氮、磷酸鹽、MLSS等儀表數(shù)據(jù)。核心包括：
- 精確曝氣模塊：根據(jù)進(jìn)水負(fù)荷和設(shè)定值，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量，穩(wěn)定好氧區(qū)DO。
- 智能碳源投加模塊：基于進(jìn)水流量、氨氮及硝酸氮預(yù)測(cè)模型，動(dòng)態(tài)計(jì)算并控制碳源投加量。
- 進(jìn)水預(yù)警模塊：對(duì)關(guān)鍵進(jìn)水指標(biāo)進(jìn)行異常監(jiān)測(cè)和預(yù)警。
- 管理配套：調(diào)整運(yùn)行班組考核指標(biāo)，從單純關(guān)注達(dá)標(biāo)轉(zhuǎn)為兼顧能耗、藥耗；組織系統(tǒng)操作培訓(xùn)。
- 實(shí)施效果：在穩(wěn)定達(dá)到準(zhǔn)Ⅳ類(lèi)出水標(biāo)準(zhǔn)的前提下，曝氣單元能耗降低約15%，外碳源投加量平均減少20%，系統(tǒng)抗沖擊能力顯著增強(qiáng)，年節(jié)約運(yùn)行成本逾百萬(wàn)元。
四、 編制與實(shí)施的思考
- 重視前期調(diào)研：充足的時(shí)間和資源投入進(jìn)行現(xiàn)狀診斷是方案成功的基石。
- 強(qiáng)調(diào)跨專(zhuān)業(yè)協(xié)同：方案編制需要工藝工程師、自動(dòng)化工程師、IT工程師、運(yùn)營(yíng)管理人員的深度協(xié)作。
- 秉承迭代思維：“一廠(chǎng)一策”方案不是一成不變的，應(yīng)結(jié)合運(yùn)行數(shù)據(jù)和新技術(shù)發(fā)展，定期評(píng)估與優(yōu)化，形成“規(guī)劃-實(shí)施-評(píng)估-優(yōu)化”的閉環(huán)。
- 確保服務(wù)延續(xù)性：信息系統(tǒng)集成不是交鑰匙工程，需要供應(yīng)商提供持續(xù)的技術(shù)支持、模型校準(zhǔn)和功能升級(jí)服務(wù)。
污水處理廠(chǎng)的提質(zhì)增效是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程。以‘一廠(chǎng)一策’為方法論，以系統(tǒng)化實(shí)施方案為藍(lán)圖，以信息系統(tǒng)集成為技術(shù)引擎，三者有機(jī)結(jié)合，能夠切實(shí)引導(dǎo)污水廠(chǎng)從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”和“模型驅(qū)動(dòng)”，最終實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定、高效、低碳的智慧化運(yùn)營(yíng)目標(biāo)，為水環(huán)境的持續(xù)改善貢獻(xiàn)堅(jiān)實(shí)力量。
