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來源：治污者說公眾號  作者：郝曉光

在和污水處理廠同行之間交流的時候，經(jīng)常會遇到雖然出水超標(biāo)，但是超標(biāo)原因無法說清楚的問題；或者出現(xiàn)工藝異常，但是找不到誘發(fā)異常的原因；或者一些大家都所共知的原因，解決辦法也明確，但是就是成效甚微。所有的這些異常工況，都反應(yīng)出一線運行人員對工藝本身的理解和探究不夠深入，找不到合理的工藝解釋，只能任由微生物本身的自我修復(fù)，人工干預(yù)的效果基本無法顯現(xiàn)。

綜合和對比這類情況，比較容易顯現(xiàn)的就是工藝管理人員對污水處理廠自我工藝過程的掌控度不夠，沒有完全的將污水處理廠的整個處理過程實施完全的監(jiān)控。污水處理的過程是一個較為復(fù)雜的微生物的處理系統(tǒng)，對運行管理人員來說，首先是要了解基本的污水處理的理論，污染物去除的基本機理。但在實際中，了解基本原理還遠遠不足以應(yīng)付現(xiàn)場復(fù)雜多變的工況，更需要管理人員對污水處理的過程進行更深入的了解和把控。

污水處理是一個流程化的處理，根據(jù)出水水質(zhì)的判斷是結(jié)果判斷，是后置的反饋判斷，當(dāng)處理體量較大時，結(jié)果的反饋判斷是根據(jù)出水水質(zhì)的超標(biāo)來倒推工藝的異常，繼而采取相應(yīng)的工藝管控措施，從現(xiàn)在環(huán)保監(jiān)管實時性來說，這種反饋型的工藝管控已經(jīng)不能滿足處理工藝穩(wěn)定達標(biāo)的高標(biāo)準(zhǔn)要求。因此對污水處理的管控從結(jié)果向過程轉(zhuǎn)移是穩(wěn)定達標(biāo)的結(jié)果導(dǎo)向的必然趨勢，也逐漸成為污水處理廠的運行管理的基本要求，成為了污水處理廠運營管理人員需要深化的技術(shù)管理能力。

如何實現(xiàn)過程控制，在水質(zhì)未發(fā)生變化之前，運行人員如何在過程中發(fā)現(xiàn)可能引起水質(zhì)超標(biāo)的異常工況？污水處理的過程涉及的工藝硬件環(huán)節(jié)眾多，這些以串聯(lián)形式結(jié)合的眾多環(huán)節(jié)中可能誘發(fā)的故障以幾何級數(shù)的數(shù)量級變化，運行人員在依靠原有的粗放式的管理，往往顧此失彼，無法實施有效合理的管理和調(diào)配，工作量大，疲于收拾殘局，而提升管理成為空談。污水處理的核心的生物處理環(huán)節(jié)，隨著環(huán)保監(jiān)管指標(biāo)的不斷增多，具體指標(biāo)的不斷嚴(yán)苛，對核心生物環(huán)節(jié)需要考慮的因素也越來越多，在僅僅考核COD時，只需要考慮活性污泥濃度MLSS、溶解氧DO足夠即可，增加了氨氮、總氮的考核以后，需要考慮反硝化的兼性環(huán)境下的溶解氧DO的控制，還要增加硝化液內(nèi)回流比例的控制，更深入的還有監(jiān)管硝酸根和亞硝酸根的變化來評估硝化和反硝化的效果，增加了糞大腸菌群以后，還要考慮消毒劑的有效消殺作用，控制合理的消毒劑的投加量，避免過多的消毒劑投加誘發(fā)超級細菌的滋生。

可以說更多更復(fù)雜的污水處理廠監(jiān)管的指標(biāo)體系，對污水處理提出了非常高的要求，污水處理廠運行管理人員需要不斷的增強對處理過程的認知和控制才能實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)管。如何面對復(fù)雜污水處理流程和核心的生物處理體系，該以什么樣的角度來切入污水處理廠的過程控制，或者是管理人員在拋棄原有的粗放的，經(jīng)驗式的管理之后，選擇什么樣的思路來從結(jié)果轉(zhuǎn)換為過程控制呢？

當(dāng)今社會，數(shù)據(jù)化已經(jīng)成為現(xiàn)代技術(shù)帶給每個人極大生活便利的窗口，人們越來越多的通過數(shù)據(jù)的描述來認知周邊世界，節(jié)省了人們依靠自我感知來熟悉周邊的時間，從而做出更為精準(zhǔn)的判斷。數(shù)據(jù)化的便利已經(jīng)被人們認可，而對于污水處理廠的盲目和被動的管理來說，數(shù)據(jù)化是扭轉(zhuǎn)管理控制的必然手段，數(shù)據(jù)化將成為污水處理廠過程控制的驅(qū)動力，沒有數(shù)據(jù)的支撐，是無法實現(xiàn)精準(zhǔn)的污水處理廠的過程控制的。

在工藝流程的控制上來說，數(shù)據(jù)化是跨越原有的救急式，彌補式的管理的重要手段，例如將每日剩余污泥排放量進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，通過剩余污泥的推演計算污泥齡，從污泥齡判斷微生物系統(tǒng)的老化程度，從而進行合理的工藝調(diào)控；對設(shè)備運行時間的統(tǒng)計，合理調(diào)配設(shè)備的運行周期，確保設(shè)備的運行均衡，從而使設(shè)備效能最大化的發(fā)揮，這需要設(shè)備的基礎(chǔ)運行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和計算。數(shù)據(jù)化使管理不再處于盲目，高效的管理依賴生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集。

從水質(zhì)的精準(zhǔn)管理來說，對于各個流程階段的數(shù)據(jù)化描述，是實施過程控制的首要前提，這個在很多污水處理廠都已經(jīng)有了深入的應(yīng)用，比如通過不同階段的溶解氧的檢測，進行功能區(qū)域里的微生物環(huán)境的控制，來保證各個階段的污染物的去除；又或者通過監(jiān)測ORP的變化，判斷各個功能區(qū)域的硝化和反硝化，厭氧生物釋磷和好氧生物聚磷的進行程度，預(yù)先判斷出水水質(zhì)是否超標(biāo)，生物處理的復(fù)雜性不言而喻，通過可測量的數(shù)據(jù)來對生物處理進行宏觀的描述，使運行人員對生物處理實施有效管控，實現(xiàn)真正意義上的生物處理的過程控制。

成本管理上，我們需要全面的數(shù)據(jù)支撐，電力、藥劑的消耗日益牽動每個污水處理廠管理者內(nèi)心，粗放和無統(tǒng)計的對原料和能源的消耗，必然造成成本的無法控制。通過數(shù)據(jù)來描述電力和藥劑的消耗，使管理者可以深入到原料的使用過程中進行消耗判斷，結(jié)合工藝數(shù)據(jù)進行合理的管控，實現(xiàn)成本的有效控制。

在即將到來的全球性的碳中和時代，污水處理廠處理制定的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略需要對污水處理廠的碳足跡，溫室氣體排放和控制，能源的減少、平衡和自給上深入挖掘，這些需要對污水處理過程進行更精準(zhǔn)的描述和評估，精準(zhǔn)的描述離不開數(shù)據(jù)的支撐，數(shù)據(jù)將在污水處理廠的未來發(fā)展藍圖上越來越起到重要的作用。

過程控制是污水處理廠現(xiàn)階段高標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)管環(huán)境下的必然之路，而數(shù)據(jù)化成為過程控制的重要的驅(qū)動力，更為全面的數(shù)據(jù)體系，使污水處理的過程控制更為精準(zhǔn)和高效，也使技術(shù)人員從滯后的反饋型管理轉(zhuǎn)向前置性管理，數(shù)據(jù)在未來污水處理廠的運行的過程控制中，是重要的驅(qū)動力。

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