優質液面覆蓋球廠家污水廠中控計算機的數據分析

　　優質液面覆蓋球生產廠家污水廠中控計算機的數據分析。作為運行的規模化的污水廠來說，擁有一個能夠收集現場數據的中控計算機已經成為標準配置，這些數據忠實的反映了安裝在工藝現場的各項儀表參數和設備與運行狀況的變化，可以提供給運行人員對歷史運行工況的一些基本判斷。但是對于一些污水廠來說，放置中控計算機的中控室仍然是一個接待參觀，顯示污水廠電子化流程的一個場所，真正的污水廠的運行數據仍然塵封在中控計算機的硬盤內。這周公眾號和大家初步探討下關于污水廠中控計算機內的數據閱讀的問題。

　　對于污水廠來說，中控計算機收集了污水廠的日常的運行數據，每天都有大量的數據信息不斷地產生和記錄，這些數據信息存儲在計算機內。當運行人員不重視這些數據時，這些數據只能沉淀在計算機內，最后隨著計算機故障或者系統升級被刪除。只有足夠的重視和發掘這些數據信息給運行帶來的效果才能更好的指導污水廠的工藝運行。接下來結合一些污水廠的數據和大家探討下污水廠的中控數據的閱讀。

　　一、生產數據的周期性變化。

　　對于一個污水廠來說，每日的根據化驗室每日化驗進行統計的生產數據看起來是隨機變化的，毫無規律的。但是從長期觀測的角度來說，這些數據都是很有規律性的，可以通過計算機上的一些數據變化來說明這個問題。

　　首先來看上圖，這是某污水廠某一天內16：26到5：20之間的一個小時內各個生物池的ORP的數據變化曲線，其中某些池子的變化趨勢很明顯，呈現一個下降趨勢，其他的則顯得雜亂無章。這是由于在線的ORP探頭數據取樣時間短，數據波動變化較大，短的分析周期往往看不出來變化的情況，為了更好的分析數據，我們把數據觀察周期拉長到2個小時。如下圖所示：

　　當數據分析周期到兩個小時以后，可以發現ORP在這個兩小時的分析區間，整體的趨勢是一個下降的趨勢，6個儀表都出現了明顯的下降情況，但是能不能說在整個一天時間都是下降的情況呢，可以接著拉大分析到一天的時間周期來看曲線的變化：

　　可以明顯看到，在一天的時間段內，從0點開始到ORP的變化是有高低，不是一個完全降低的趨勢，從6號的零點開始到7號的零點之間，出現了一個很高的波峰狀態，達到-430mV，而低谷狀態在-800mV。一天的變化是很有明顯變化趨勢的，我們需要探究的是，這個情況是不是一個周期性的長期變化趨勢，那么就需要進行更長時間的周期變化的分析。我們通過計算機調閱更長時間的一個數據來看：

　　這張圖計算機的統計時間從8月5日到8月7日，可以明顯的看到這三日的ORP變化的規律都是有波峰波谷的區別，一般從每日6點開始各個生物池的ORP開始上升，直到10點左右達到每日峰值，然后在16點左右開始下降，直到次日六點達到波谷的最低點，然后開始回升，呈現很規律的波谷波峰的交錯圖線。通過這樣的分析，看到這幾日的變化呈一定的規律，如果繼續放大選取周期，還會是這樣的變化趨勢么?經過調整，調閱出8月1日到11日的變化曲線，如下圖：

　　這張圖的每日變化的趨勢就更為明顯了，生物池內的ORP儀表數據的周期性的高低變化非常突出，成為了很明顯的一個趨勢，這對于日常認為工藝數據在一定范圍內保持不變，或者是工藝參數的變化毫無規律性的傳統觀念都是一個顛覆。

　　如果針對生物池上在線的ORP的這些數據進行分析，我們能得出什么的結論。首先要知道ORP是氧化還原電位，它反映了氧化還原反應的進行程度。而在生物池中，這種氧化還原電位儀表的根據安裝的位置不同，反應的是生物除磷脫氮反應進行的能力。當然我們的分析要基于儀表本身是良好的，反應的數據也是真實的生物池變化的數據。如果不考慮儀表本身的變化問題，那么就有了問題，為什么會出現這種變化，而這種變化對污水廠的工藝調整的意義是什么。

　　對于生物池來說，考察ORP的影響因子的變化，需要考慮生物池內的活性污泥狀態的變化，主要有污泥濃度、溶解氧、泥水混合比等。活性污泥的濃度受到外回流量和進水量的共同控制影響，一般來說外回流泵的控制主要由二沉池的泥位控制，很多污水廠設置好一定的回流比以后，就會保持很長時間不再調整，而剩余污泥的排放一般污水廠為了保持出水氨氮的穩定達標，會保持較高的污泥齡，也就是一個低剩余污泥量的排放，因此剩余污泥的排放對整體活性污泥濃度的變化不會產生較大的影響。溶解氧的調整一般是污水廠通過調整風機頻率，風機開啟臺數等方式進行，在出水水質沒有較大波動的期間，污水廠不會進行大幅度的調整鼓風機的運行。這樣的分析可以看出污泥濃度和溶解氧的變化都不會太大，因此在數據分析中可以將上述兩個因子進行排除。

　　剩下一個變化因子是泥水混合比。泥水混合比受到回流量和進水量的共同作用下變化，上面分析內、外回流量基本變化不大，沒有污水廠會經常不斷地調整內外回流比，所以變化比較大的就是進水量了，污水廠每日的進水量是隨著居民生活用水的習慣而發生變化的。為了檢驗是不是有關聯性，我們調閱了同廠內的進水曲線：

　　進水曲線中，我們明顯的可以看到進水水量在一天中出現明顯的波谷波峰的運行趨勢，而這個趨勢與生物池內ORP的變化趨勢非常吻合，因此可以得出水量的變化和ORP的變化是有聯系的。

　　從生物角度來分析的話，當進水量越大，污水中的污染物、膠體等攜帶的正負電荷也就越多，得失電子的幾率也就越大，活性污泥中的微生物接觸水中的污染物質越多，氧化還原反應發生的也就越頻繁，這樣也就使氧化還原電位出現隨水量變化的明顯趨勢。當然這個是比較簡單的分析，可能實際中還有更為復雜的背后關聯性因子存在，就需要更多的污水從業技術人員和科研人員深入研究了。

　　對于一個擁有中控系統的污水廠來說，中控計算機的數據提供了很多運行管理中的信息內容，作為工藝運行人員來說，應用中控計算機的數據去了解污水廠各個工藝段的運行信息是較好的一種方式。

　　污水廠內的工藝設備都需要保持一個穩定的運行狀態才能使污水處理系統的正常運作，工藝人員要進行一系列的工藝判斷，首要條件是查閱各個工藝段的設備是否穩定運行，并能夠達到工藝目的的要求。越來越嚴格的環保監管壓力，中大型的污水廠的管理需要更為精細化的管理，精細到每天的數據要精準的統計，而不是之前運行人員心目中那種大致的概念，粗略的情況，這就需要從中控計算機上進行精準的運行數據的統計和調閱分析。

　　從污水處理行業的發展來看，隨著越來越多的污水廠的建設，需要更多的一線員工進行實際工作的操作，但是很多地區并不具備充足的技術員工，大部分員工都毫無運行經驗，在短時間內掌握全面的技術以及記錄內容都是非常困難的。這就需要成立區域的中小型的污水處理廠技術服務體系，建立技術巡視體制來幫助更多的新建污水廠進行工藝管理。但是巡視體制很容易出現的問題就是日常不在污水廠對工藝設備進行巡視，又如何快速的了解設備的運行情況?

　　一些污水廠使用大量的書面記錄來統計設備的運行情況，這些書面資料一方面會受到記錄人員的疏忽等原因造成漏記，一方面這些書面資料往往只留存在紙面上，對后續的工藝分析起不到支撐數據的作用。而在一般的污水廠來說，污水廠的中控系統都會對每一臺設備進行信息的采集，對設備的開停狀態會有開關量進行統計，對設備的運行電流、流量、壓力等都可以進行模擬量信號的采集，利用這些采集回來的數據可以對工藝段的設備運行狀況有一個準確詳實的了解。一些比較完善的自控系統有對設備運行時間的統計，能夠記錄每臺設備的運行時間等。如果系統沒有這方面的功能，也是可以通過查閱設備的運行曲線來進行設備運行情況的分析的。

　　上圖是一張污水廠污泥車間脫水機的工作壓力曲線，可以從曲線中得到該污水廠的三臺脫水機的運行情況，在什么時段停用，在什么時段開啟等，如果需要查閱更詳盡的設備配合，可以將脫水機房內的污泥泵、投藥泵的曲線都進行調閱出來，查看相對的設備運行情況是否配合緊密，脫水機的運行需要投泥泵和加藥泵的共同運行才可以進行污泥脫水。

　　除去對設備運行情況的統計和分析，還可以通過中控記錄的數據看到設備的一些關鍵指標之間的關系，比如下圖就反映了鼓風機運行中的軸承溫度和出風量的關系：

　　從上圖看到當出風量大的時候，軸承溫度也隨之上升，并且呈現較好的擬合性，通過這樣的曲線，我們可以分析設備的高風險運行的區域，當風量達到350m3/min以上時，風機的軸承溫度就達到90℃以上，處于一個較高風險的運行狀態。所以在日常的設備管控中就可以通過總的出風量的控制，來使風機處于一個穩定的運行區間，提升風機的運行壽命。

　　系統化的數據分析，是污水廠管理提升的一個重要渠道，通過現場的大量的數據收集和分析，我們可以看到工藝運行中的各種數據之間的關聯性，從而為工藝管理建立系統化的管理思維，在建立系統管理的過程中，首先就是要學會分析各項指標之間的關聯性，從中尋找相互之間的影響。但是在污水廠原有的間隔周期長的手工化驗數據下，這種關聯性受到手工數據的偶然性，間斷性等因素的影響，要找到數據之間的關聯性是非常困難的，需要積累大量的數據來消除偶然誤差、尋找其關聯規律。這個問題在使用中控計算機的數據記錄以后就可以很方便進行了，通過選擇同一周期的不同數據進行曲線比對，就很容易看到之間的關聯性。通過這種方式，數據之間的關聯能夠直觀的顯示在工藝人員面前，在分析這些關聯性之后，系統性的工藝認知就能逐步建設起來，最終形成系統化管理的思維。

　　從上圖可以看到污泥濃度和溶解氧之間的關聯性，當污泥濃度(圖中的紫色圖線)出現波谷的期間，在沒有調整鼓風機頻率的時候，相對應的生物池的溶解氧(圖中藍色圖線)就會出現波峰的趨勢。這種關聯趨勢可以說明生物池內的溶解氧是與污泥濃度的高低相互作用的，在其他條件不變的情況下，生物池內溶解氧的高低受到污泥濃度的變化影響。這個現象可能很多污水廠都已經發現，也注意到了。溶解氧在污水廠中是比較常用的一個控制參數，很多污水廠使用溶解氧的數據進行風機的調配，控制出水的COD和氨氮。經常在溶解氧比較低的情況下，急于開啟風機來提高溶解氧，但是也要注意影響溶解氧的因素不僅僅是進水水質的增高，排泥的造成污泥濃度變化也會引起生物池內的溶解氧變化。在一些精確曝氣的管控中，這也是一項需要考慮的內容。

　　污水廠的中控數據能帶給工藝運行人員的啟示還遠遠不止這些，可以說中控計算機內存儲的數據是未被發掘的污水廠的數據礦，需要工藝管理人員深入的進行挖掘分析，通過深入的分析和判斷污水廠中控計算機內的數據，建立系統化和精準化的工藝管理體系，是污水廠未來高質量管理的重要趨勢。希望能夠通過這兩篇文章帶給大家一定的啟示，激發更多的技術人員關注和研究污水廠的中控計算機的數據信息。

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