引言：污水處理行業(yè)作為國(guó)家新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，近些年我國(guó)各級(jí)政府在污水處理廠(chǎng)建設(shè)中大量投入，城鎮(zhèn)污水處理廠(chǎng)不論是數(shù)量和處理能力都保持了持續(xù)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。但是，由于我國(guó)污水處理行業(yè)的起步較晚，前幾年建設(shè)速度快，形成重建設(shè)輕運(yùn)營(yíng)的不良局面，具有高水平運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)化人才不能滿(mǎn)足快速增長(zhǎng)的行業(yè)需要，造成目前國(guó)內(nèi)污水處理廠(chǎng)管理水平整體不高的局面。

隨著我國(guó)水務(wù)環(huán)保行業(yè)市場(chǎng)化程度的逐步加大，信息化運(yùn)營(yíng)管理模式逐步成為大型水務(wù)集團(tuán)公司提升企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)管理水平、應(yīng)對(duì)逐漸激烈的市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)、獲取最大化經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展方向。通過(guò)SCADA系統(tǒng)建設(shè)，加強(qiáng)城市污水處理系統(tǒng)綜合運(yùn)營(yíng)管理、節(jié)能優(yōu)化調(diào)度研究和實(shí)用技術(shù)開(kāi)發(fā)，對(duì)實(shí)現(xiàn)工藝運(yùn)行由經(jīng)驗(yàn)判斷走向定量分析，由依賴(lài)個(gè)體式英雄發(fā)展為依靠專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)能力，打造規(guī)范化、程序化、專(zhuān)業(yè)化、集約化、智能化、精細(xì)化運(yùn)營(yíng)管理模式具有重要的意義。

1.污水處理信息化管理技術(shù)的發(fā)展

我國(guó)污水處理廠(chǎng)的信息化管理是近幾年隨著運(yùn)營(yíng)體制的改革才出現(xiàn)的，是自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和延伸，其發(fā)展過(guò)程大體經(jīng)歷四個(gè)階段：

粗放控制：最早的污水處理廠(chǎng)操作控制比較簡(jiǎn)單，大多采用就地人工控制與人工記錄相結(jié)合的管理方式。

半自動(dòng)控制：隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和成本的降低，污水處理廠(chǎng)開(kāi)始投入自動(dòng)化控制系統(tǒng)，但是往往由于維護(hù)及管理意識(shí)等原因不能充分發(fā)揮其作用，從而僅實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)視和簡(jiǎn)單的操作控制。

自動(dòng)控制：隨著環(huán)保部門(mén)對(duì)污水處理廠(chǎng)監(jiān)管的加強(qiáng)，客觀上要求污水處理廠(chǎng)具備比較完善的自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)中控室操作和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等功能，至此，自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用才算重視和推廣起來(lái)。

信息化：運(yùn)營(yíng)體制改革將市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制引入污水處理行業(yè)，成為行業(yè)信息化發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，為污水處理行業(yè)信息化帶來(lái)機(jī)遇，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)各大水務(wù)運(yùn)營(yíng)公司提高自身競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。

信息化管理是將現(xiàn)代電子信息技術(shù)在污水處理企業(yè)的生產(chǎn)、管理、經(jīng)營(yíng)和服務(wù)的各個(gè)環(huán)節(jié)領(lǐng)域的應(yīng)用，在電子信息技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下由傳統(tǒng)管理模式向高度自動(dòng)化、知識(shí)化、智能化、現(xiàn)代化管理模式轉(zhuǎn)變的過(guò)程。信息化在污水處理企業(yè)的融合應(yīng)用不僅是技術(shù)上的融合，而且是管理上的融合，在融合過(guò)程中，將推動(dòng)污水處理企業(yè)組織機(jī)構(gòu)創(chuàng)新、管理模式創(chuàng)新、經(jīng)營(yíng)方式創(chuàng)新、生產(chǎn)過(guò)程和生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新、人才創(chuàng)新和文化創(chuàng)新。因此，在當(dāng)前及未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，污水處理企業(yè)的信息化水平必將成為衡量一個(gè)企業(yè)現(xiàn)代化水平和競(jìng)爭(zhēng)力的重要標(biāo)志。

2.信息化管理系統(tǒng)解決方案

污水處理廠(chǎng)級(jí)的運(yùn)營(yíng)管理以污水處理工藝運(yùn)行為中心，以污水處理工藝的穩(wěn)定運(yùn)行和保持生產(chǎn)設(shè)備良好狀態(tài)、出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放為基礎(chǔ)，通過(guò)建立全廠(chǎng)生產(chǎn)過(guò)程控制體系，基于SCADA系統(tǒng)之上，將污水廠(chǎng)及下屬泵站的各類(lèi)在線(xiàn)儀表、設(shè)備所反映的生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、傳輸、信息共享，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選、分析，將運(yùn)行管理人員關(guān)注的重點(diǎn)數(shù)據(jù)直觀的展現(xiàn)，然后借助污水處理工藝數(shù)學(xué)模型和專(zhuān)家系統(tǒng)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的數(shù)據(jù)挖掘和分析，實(shí)現(xiàn)污水處理廠(chǎng)工藝運(yùn)行情況的分析預(yù)警、工藝異常處理的優(yōu)選方案、各工藝運(yùn)行單元以及全廠(chǎng)運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)度分析方案、與工藝運(yùn)行密切相關(guān)的設(shè)備性能分析、全廠(chǎng)運(yùn)行成本分析等功能，從而輔助廠(chǎng)級(jí)管理人員提高工藝運(yùn)行管理水平和綜合運(yùn)營(yíng)管理水平，最大程度的降低生產(chǎn)運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的電耗、藥耗，降低系統(tǒng)運(yùn)行直接費(fèi)用；最大程度的提高設(shè)備的使用效率和壽命，降低設(shè)備故障率，從而降低設(shè)備維修成本；提高運(yùn)營(yíng)管理工作效率，降低運(yùn)行維護(hù)人員數(shù)量，節(jié)省人工成本；最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)、穩(wěn)定、高效、低耗的污水處理廠(chǎng)運(yùn)行目標(biāo)。

污水處理企業(yè)信息化系統(tǒng)體系見(jiàn)圖1。

從信息化管理系統(tǒng)體系來(lái)看，以數(shù)據(jù)共享和系統(tǒng)集成為主要思想，嵌入其他子系統(tǒng)和業(yè)務(wù)系統(tǒng)，形成實(shí)時(shí)在線(xiàn)的一體化數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理、共享和挖掘。整個(gè)體系的建立過(guò)程需要與污水處理廠(chǎng)生產(chǎn)運(yùn)行的安全保障體系和運(yùn)行維護(hù)體系緊密結(jié)合，形成指導(dǎo)企業(yè)整體運(yùn)營(yíng)決策的工藝分析、設(shè)備分析、成本分析、風(fēng)險(xiǎn)分析等輔助決策工具，輔助企業(yè)決策層應(yīng)對(duì)水務(wù)行業(yè)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)和投資回報(bào)率的最大化。

3.信息化管理系統(tǒng)基本功能

污水處理企業(yè)日常生產(chǎn)管理工作的重點(diǎn)通常包括生產(chǎn)監(jiān)控、運(yùn)行管理、化驗(yàn)室管理、設(shè)備檢修與維護(hù)、報(bào)表記錄等，在管理工作中建立了大量的數(shù)據(jù)記錄，在這些數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘、處理和分析，形成更加有效的數(shù)據(jù)結(jié)果，從而為生產(chǎn)管理帶來(lái)便利，提高分析和決策的科學(xué)性。

（1）遠(yuǎn)程監(jiān)控。該系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)，對(duì)污水處理廠(chǎng)進(jìn)行工藝監(jiān)控和視頻監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)“無(wú)人值守”或“少人值守”為目標(biāo)，降低監(jiān)控管理的人工投入。

（2）設(shè)備管理。設(shè)備管理是通過(guò)對(duì)污水處理廠(chǎng)所有工藝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控和分析，建立包括儀表、設(shè)備等在內(nèi)的資產(chǎn)檔案，記錄銘牌數(shù)據(jù)，根據(jù)運(yùn)行時(shí)間和管理周期等多種方式對(duì)其檢修、保養(yǎng)、維修等行為進(jìn)行全面系統(tǒng)的規(guī)劃和管理；同時(shí)，對(duì)所有備品配件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和記錄，為設(shè)備的安全運(yùn)行提供保障。

（3）電能管理。電能管理是通過(guò)自控系統(tǒng)采集廠(chǎng)區(qū)電能消耗情況，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)全廠(chǎng)用電情況進(jìn)行監(jiān)視，按照工藝段或工藝車(chē)間進(jìn)行橫向和縱向分析，并核算總能耗、單位能耗、工藝能耗等數(shù)據(jù)，為生產(chǎn)調(diào)度和科學(xué)決策提供依據(jù)。

（4）成本管理。成本管理是通過(guò)在線(xiàn)數(shù)據(jù)和離線(xiàn)數(shù)據(jù)兩種方式，統(tǒng)計(jì)企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中投入的電費(fèi)、藥劑費(fèi)、管理費(fèi)、污泥處理費(fèi)、人員工資等生產(chǎn)成本，進(jìn)而統(tǒng)計(jì)出總成本和單位成本，在此基礎(chǔ)上，與收入進(jìn)行合計(jì)，核算利潤(rùn)等相關(guān)數(shù)據(jù)。

（5）報(bào)表管理。專(zhuān)門(mén)為污水處理廠(chǎng)設(shè)計(jì)用于進(jìn)行報(bào)表生成、報(bào)表查詢(xún)和報(bào)表管理等工作的軟件模塊，以生產(chǎn)運(yùn)行原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合化驗(yàn)室數(shù)據(jù)和離線(xiàn)手工數(shù)據(jù)，按照管理需求，自動(dòng)生成各種統(tǒng)計(jì)報(bào)表，可以采用集中部署，實(shí)現(xiàn)各工藝段數(shù)據(jù)接口與外部數(shù)據(jù)接口相關(guān)聯(lián)，自動(dòng)上報(bào)給企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)。

4.信息化建設(shè)的步驟

要成功構(gòu)建污水處理信息化管理平臺(tái)，必須遵循“整體規(guī)劃，分步實(shí)施”的原則。

（1）建立企業(yè)穩(wěn)定可靠、數(shù)據(jù)規(guī)范、適用性強(qiáng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫(kù)，為今后實(shí)現(xiàn)全面信息化管理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（2）建立完善的企業(yè)綜合化的信息管理平臺(tái)，解決企業(yè)各層級(jí)間信息傳遞脫節(jié)、“信息孤島”問(wèn)題，將企業(yè)從廠(chǎng)站到公司甚至集團(tuán)的信息流全面帶動(dòng)起來(lái)，整合全企業(yè)的優(yōu)勢(shì)資源，最大程度提高各運(yùn)營(yíng)單位的生產(chǎn)運(yùn)行及管理水平，從而全面提升整體運(yùn)營(yíng)水平。

（3）結(jié)合企業(yè)多年運(yùn)營(yíng)形成的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)，建立符合企業(yè)自身特點(diǎn)的信息化管理體系，并在企業(yè)和各下屬?gòu)S站間實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化工作流程，提高管理水平，并實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)管。

（4）通過(guò)信息化手段的綜合運(yùn)用，進(jìn)行資源的合理配置和共享機(jī)制，改進(jìn)現(xiàn)有一些重復(fù)繁冗的工作流程，簡(jiǎn)化人員工作，提高工作效率。

（5）建立企業(yè)動(dòng)態(tài)決策支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)化、科學(xué)化管理決策，為企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理提供強(qiáng)有力依據(jù)。

（6）建立可快速?gòu)?fù)制和擴(kuò)展的信息系統(tǒng)，高效應(yīng)用到新接管的項(xiàng)目中，解決企業(yè)管理人才不足，管理模式落后，生產(chǎn)成本較高等問(wèn)題。使新項(xiàng)目快速融入企業(yè)管理體系中。

（7）實(shí)現(xiàn)污水處理企業(yè)先進(jìn)、高效的信息化管理模式，提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

5.應(yīng)用效果分析

本系統(tǒng)已在海鹽縣城鄉(xiāng)污水處理廠(chǎng)應(yīng)用，取得了良好的應(yīng)用效果。該廠(chǎng)日處理量10萬(wàn)m3，采用MBR和改良型氧化溝兩種工藝，出水分再生水和中水兩部分，自動(dòng)化控制系統(tǒng)采用西門(mén)子和施耐德兩種PLC，上位監(jiān)控系統(tǒng)采用InTouch SCADA組態(tài)軟件。

6.結(jié)束語(yǔ)

污水處理信息化管理系統(tǒng)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，信息化建設(shè)的最終目的和成果是與各項(xiàng)工作相結(jié)合，使信息化廣泛的應(yīng)用于污水廠(chǎng)工作的各個(gè)方面和環(huán)節(jié)，更有效的進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理，降低運(yùn)營(yíng)成本、提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)；同時(shí)，有助于建立標(biāo)準(zhǔn)化的管理體系，提高企業(yè)管理水平，提供高效的規(guī)范化服務(wù)。

（來(lái)源：開(kāi)天源水務(wù)信息化）