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      數據分析對污水廠(chǎng)工藝調控的作用

      點(diǎn)擊次數:更新時(shí)間:2018-12-03 11:12:49【打印】

      污水廠(chǎng)的穩定運行一直是每個(gè)污水廠(chǎng)工藝管理人員的終極夢(mèng)想,但是在實(shí)際運行中,運行人員往往面臨各種因素導致污水處理的運行不穩定,這些不穩定的起因分析、趨穩控制,水質(zhì)達標是每次進(jìn)行工藝調控的重要內容,每個(gè)污水廠(chǎng)的運維人員都希望能快速有效的解決污水廠(chǎng)的工藝問(wèn)題。
       
        但是在實(shí)際工作中,很多污水廠(chǎng)再面對這些問(wèn)題的時(shí)候,總是無(wú)所適從,盲目的做了很多不相關(guān)的工作之后,才能摸索出正確的方向,這樣的流程過(guò)長(cháng),出水超標時(shí)間也長(cháng),現階段的環(huán)保壓力的情況下,是不容許污水廠(chǎng)長(cháng)期進(jìn)行這種摸索的。為了在污水廠(chǎng)的運行管理上探索更高效精準的控制技術(shù),公眾號從這一期開(kāi)始,用幾篇內容來(lái)和大家討論下利用污水廠(chǎng)的數據分析,來(lái)指導污水廠(chǎng)的工藝運行的模式,希望能為運行人員從數據分析的角度來(lái)改善和調高污水廠(chǎng)的運行管理的效率。
       
        在污水廠(chǎng)的運行中,很多時(shí)候會(huì )出現工藝的異常的變化,工藝管理人員需要進(jìn)行準確的判斷,并采取相應的措施。這些異常來(lái)自于污水廠(chǎng)運行的方方面面,有運行操作的,有設備故障的,有進(jìn)水水質(zhì)等等。這些異常在一個(gè)運行的污水廠(chǎng)中,是不斷地發(fā)生并且存在的,運行人員需要掌控這些情況,并作出合理的判斷。關(guān)于掌控運行情況的內容,公眾號在之前的文章中進(jìn)行了相關(guān)內容的描述,可以點(diǎn)擊文后的鏈接《污水廠(chǎng)的數據化管理》的內容進(jìn)行回看了解,本次數據分析系列文章主要討論的是依據污水廠(chǎng)已經(jīng)建立的數據管理系統之上進(jìn)行的分析內容和思路,大家可以結合之前的文章相互印證的閱讀,也歡迎大家更多關(guān)注并參與內容討論。
       
        一線(xiàn)管理人員都會(huì )遇到在污水廠(chǎng)的運行過(guò)程中,出水水質(zhì)從達標的狀態(tài)忽然就變成超標了,從現場(chǎng)工藝運行操作上又沒(méi)有特別的操作,或者沒(méi)有自己認為影響到什么的操作。所以在分析中就會(huì )很困惑,這樣的情況該如何去解決呢?那么這個(gè)時(shí)候就需要進(jìn)行運行數據的分析,從運行數據中找到原因,并采取措施。下面以一個(gè)污水廠(chǎng)的運行實(shí)例來(lái)進(jìn)行出水異常的情況的數據進(jìn)行分析探討。
       
        某污水廠(chǎng)地處西北省份地區,采用的運行工藝為A2O+MBR工藝,設計水量為2萬(wàn)噸,實(shí)際進(jìn)水量平均為1.5~1.6萬(wàn)噸,7月份進(jìn)水后,利用同地區污水廠(chǎng)污泥進(jìn)行污泥培養,8月后穩定達標。從運行投產(chǎn)以來(lái),出水水質(zhì)一直保持穩定達標。
       
        但是從11月13日開(kāi)始,出水總氮開(kāi)始突然升高,從現場(chǎng)的工藝運行操作上上來(lái)看,有一些小的操作,但是對整體工藝都影響不大,對廠(chǎng)內的工藝運行,設備運行等等進(jìn)行了注意排查后,沒(méi)有發(fā)現重點(diǎn)影響總氮超標的問(wèn)題??偟_(kāi)始超標后,廠(chǎng)內采取了增加回流,調整曝氣等措施,但是調整的效果不是很明顯,總氮仍然持續保持超標,但是其他指標變化并不是很明顯。
        對于總氮的去除,在公眾號之前的文章中進(jìn)行了深入的討論。那么從之前的討論中我們可以進(jìn)行一些預判,那就是總氮超標與幾個(gè)環(huán)節有關(guān)系,分別是缺氧的反硝化環(huán)境,好氧硝化液的回流,反硝化的碳源的補充。根據廠(chǎng)內總氮的超標,圍繞著(zhù)幾個(gè)方面進(jìn)行逐一的分析。
       
        廠(chǎng)內工藝采用的是A2O工藝加MBR,缺氧環(huán)境是通過(guò)空間上進(jìn)行的劃分實(shí)現的,在實(shí)際運行中對好氧末端的溶解氧的工藝控制也嚴格要求,雖然在MBR中采用氣洗膜的方式增加了MBR池中的曝氣,但是在前期運行中,這種溶解氧經(jīng)過(guò)厭氧區的釋放以后,對缺氧區的反硝化反應影響不大。而從硝化液回流的內回流的泵的運行上,近期沒(méi)有異常的變化,設備由于投用期不長(cháng),運行工況良好,沒(méi)有產(chǎn)生對工藝運行的影響。然后再看反硝化碳源的影響,碳源由于廠(chǎng)內沒(méi)有每日化驗BOD,一般以COD為判斷依據,據廠(chǎng)內人員介紹,近期由于上游關(guān)停了部分企業(yè),可能會(huì )產(chǎn)生一定的影響,為了進(jìn)一步判斷是否由于水質(zhì)變化造成的影響,對廠(chǎng)內的各項水水質(zhì)數據進(jìn)行了統計分析。
       
        首先對工藝人員懷疑的進(jìn)水COD進(jìn)行分析,通過(guò)表格軟件對進(jìn)水的COD進(jìn)行曲線(xiàn)分析可以看到進(jìn)水的COD變化情況。

       
        可以從數據的統計曲線(xiàn)上看到COD的變化有,但是和之前的月份相比,這種變化沒(méi)有特別明顯,為了更好的分析,我們增加了移動(dòng)平均的趨勢線(xiàn)來(lái)進(jìn)一步分析變化的趨勢。為了更明顯的看到變化趨勢,我們把趨勢線(xiàn)加粗,數據線(xiàn)變細。
       
        從變化的趨勢圖來(lái)看,進(jìn)水的COD變化近期內在逐步下降,但是從前期的運行變化的情況上來(lái)看,還不能說(shuō)明反硝化的碳源不足,那么什么原因才是導致總氮超標的原因呢?

      為了進(jìn)一步分析,我們把進(jìn)水的總氮也進(jìn)行了統計分析。分析圖表如下:
        為了更明顯的看到總氮的變化,我們把坐標軸變化一下,坐標起點(diǎn)從10mg/L開(kāi)始。
        這張圖可以更明顯的看到進(jìn)水總氮呈現了一個(gè)逐步升高的變化趨勢,如果兩個(gè)曲線(xiàn)疊加之后,是不是能更好的說(shuō)明問(wèn)題?利用圖表軟件里面的一些小功能,我們把進(jìn)水總氮的變化曲線(xiàn)背景變成透明的,然后進(jìn)行兩張圖的疊加。
       
        注意看兩個(gè)趨勢線(xiàn)的變化情況,總氮是一個(gè)逐步增高的趨勢,COD是一個(gè)逐步下降的趨勢,兩個(gè)曲線(xiàn)在之前的運行中,變化基本上是同步的,增加或者降低都是一致的,但是在曲線(xiàn)上顯示從橫坐標89開(kāi)始,也就是從10月30日左右開(kāi)始出現了兩條曲線(xiàn)相互背離的趨勢,總氮在持續升高,COD下降。從這張曲線(xiàn)上已經(jīng)明確顯示出相對于之前的運行來(lái)說(shuō),進(jìn)水的碳源開(kāi)始出現不足,導致了出水的總氮開(kāi)始超標。
       
        為了更明顯,可以用顏色區分開(kāi)他們的變化,當然也可以用更高級的數學(xué)工具去分析兩者之間的變化,對于污水廠(chǎng)的運行人員來(lái)說(shuō),簡(jiǎn)單的表格工具已經(jīng)可以分析出原因了,也歡迎專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行更深入的數據分析。
       
        這是對某個(gè)廠(chǎng)的總氮超標進(jìn)行的數據曲線(xiàn)變化的分析,根據這個(gè)分析,我們可以明顯看到影響超標的主要原因來(lái)源是進(jìn)水水質(zhì)的變化,但不是進(jìn)水的碳源下降,而是進(jìn)水碳源下降,伴隨著(zhù)進(jìn)水總氮上升,造成的進(jìn)水碳源的相對不足。在這種分析的結果下,后期的工藝調整或者工藝關(guān)注點(diǎn),工藝運行人員就很能明確了。
       

        這期公眾號從某污水廠(chǎng)的一個(gè)污水廠(chǎng)的總氮變化進(jìn)行了數據的分析,通過(guò)數據分析我們可以很明顯的發(fā)現問(wèn)題的來(lái)源,針對問(wèn)題,我們就能夠采取相應的工藝措施進(jìn)行調整。數據分析會(huì )給運行人員帶來(lái)更精準的判斷,特別是很多時(shí)候面對單獨數據變化,憑感覺(jué)或者經(jīng)驗是不能得出準確判斷的,通過(guò)數據化的分析,會(huì )引導運行人員做出更準確的判斷。關(guān)于數據分析于生產(chǎn)運行管理的內容將在后續的系列文章中深入討論,歡迎大家持續關(guān)注并參與討論。
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