排水领域和污水厂运营呼唤智能化

时间：2011-08-25 09:02

来源：中国水网

作者：程海静

根据《全国城镇污水处理及再生利用设施“十一五”建设规划》投资估算，“十一五”期间全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划投资3320亿。具体分配情况如图1所示。

数据来源：《全国城镇污水处理及再生利用设施建设“十一五”规划》。

图1“十一五”规划中对污水处理投资的要求

根据“十一五”期间，城镇污水处理设施建设、运营及发展情况来看，中国水网最新研究报告中预计“十二五”期间，全国城镇污水处理行业的投资需求将达近5400亿，其中：在建、新建城镇污水处理设施建设投资将达到1000亿元，污水处理厂升级改造的投资预计为300亿元；同期，配套管网的投资约3200亿元，污泥处理处置的投资为650亿元，再生水利用投资为240亿。大量的污水处理厂建设、投入使用，要求相应的管网配套建设、精细化管理，同时，也要求更加智能化的运营管理以提高处理效率。

数字化管理是排水管网的未来走向

我国管网目前的现状可以说是“家底”不清，资料混乱：排水管网建设时期长，相关数据不完整、不准确；已建管网靠无序纸图或简单图形文件记录与管理；管网信息化不够系统，各种格式的数据并存，变化数据不能及时更新并统一存储；缺乏数据标准及规范，影响信息的有效共享和使用。且目前来看如果开展管网改造工作，管道选择的依据性很弱，一方面信息记录不全面、不系统，导致没有完整的筛选数据库，另一方面查询、分析和评估手段不够全面与系统。特别是对于汛期抢险等危机事件，管理调度的手段可说是“苍白无力”。

伴随着我国城市化的进程，城市排水管网系统的建设速度快、规模大、更新快，排水管网管理的难度越来越大。合理优化的排水系统布局可以有效降低管道系统的基建投资和运行管理费用，提高管网的运行效率，充分发挥现有管网的排水能力，对于新建城区的排水管网规划设计和老城区原有排水管网的升级改造都具有十分重要的意义。清华城市规划设计研究院副院长佟庆远在中国水网主办的2010年水业高级技术论坛接受采访时指出，近年来极端天气经常造成城市内涝现象，凸显已建成城市管网不能满足当今情况下的功能要求，实际上对传统城市管网设计提出了新的挑战。中国城镇化发展仍然迅速，迫切需要在新的环境条件下进行新城镇建设的管网设计和布局。他举例，A城市每年的养护费用是1000万，如果采用200万做数字化管理和分析，另外800万用于投资，可以达到比原来1000万全部用于工程更加优化的效果。

智能化管理是污水厂节能降耗的关键因素

根据中国水网相关报告分析内容显示，目前我国运营的城镇污水处理厂中，约32%的污水处理厂是在2006年以前建成并投入运营的，污水处理能力占目前运营污水处理总能力的50%。而在运营的城镇污水处理厂中，排放标准达到一级A的污水处理厂数量仅占比12%，达到一级B的污水处理厂数量占比54%，还有34%的污水处理厂排放标准在一级B以下。而达到一级A排放标准的全部污水处理厂处理能力占比还不到7%。截止到2009年末，我国的污水处理总能力已超1万亿立方米/天，而且在建能力达6400万立方米/天。也就意味着至少有超过9000万立方米/日的处理能力存在升到一级A的空间。

“十二五”我国污水处理将进入“提标改造年代”，这对行业内各个环节的企业均提出了更高的技术能力升级要求，给企业带来了不小的挑战。毋庸置疑，“智能化、精细化”管理将成为企业在“提标改造年代”生存发展的“制胜之匙”。

中国人民大学环境学院副院长王洪臣教授在接受中国水网采访中曾指出，我国污水处理厂硝化效果之所以普遍很好，一是不控制溶解氧，溶解氧（DO）极高；二是不按时足量排泥，泥龄（SRT）极高；三是不根据负荷调整投运设施，水力停留时间（HRT）极高。我国现有的污水厂运行管理水准距离智能化管理还很遥远。

上海市政设计研究总院张辰总工在中国水网的活动中提出，节能降耗无疑是降低污水处理厂后续运营成本的关键因素。

在节能降耗方面，污水处理厂主要可从以下几个方面入手：曝气系统的智能控制、提升泵站的智能编组和安全运行、污水厂整体优化控制等。清华城市规划设计研究在小红门污水处理厂升级改中智能控制系统实施后，控制效果显著：生化单元抗冲击能力大幅提升，可承受三倍差别下的水量负荷变化；曝气池溶解氧浓度控制稳定，在85%的运行时间内，溶解氧浓度控制在设定值±0.3mg/L；生化单元生物环境的波动减少，出水水质更加稳定。

针对排水系统的数字化管理技术与污水厂智能控制，中国水网将于8月26日上午10点邀请北京清华城市规划设计研究院副院长佟庆远、环境技术所所长赵冬泉做客水网就以上问题与网友在线交流，欢迎广大网友踊跃参加。（参与方式：主页现场直播入口进入展开提问链接：http://news.h2o-china.com/html/2011/06/1071307928408_1.shtml）

编辑：程海静