激光氣體分析儀
數(shù)據(jù)分析在一個(gè)污水廠中的生產(chǎn)管理起到很多方面的作用，運(yùn)營(yíng)管理人員要學(xué)會(huì)利用數(shù)據(jù)建設(shè)污水廠的運(yùn)行管理體系，只有在大量的數(shù)據(jù)支撐的作用下，污水廠的運(yùn)行管理才能逐步形成正確的管理運(yùn)行體系。而對(duì)這些生產(chǎn)數(shù)據(jù)的分析，是使運(yùn)行管理人員的工藝管理更加到位的方式，公眾號(hào)在前面四篇的文章中從一些方面討論了數(shù)據(jù)分析在工藝運(yùn)行中的作用，其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用中，這些數(shù)據(jù)分析還很淺，需要更加深入的分析和研判，才能把污水廠每日產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析和應(yīng)用。這一期公眾號(hào)，從一些小的案例，列舉一下數(shù)據(jù)分析在污水廠的各個(gè)環(huán)節(jié)的應(yīng)用。
案例1：在污水廠的污泥處置環(huán)節(jié)上，生化污泥和深度化學(xué)污泥經(jīng)過(guò)污泥脫水設(shè)備的脫水以后，產(chǎn)生泥餅含水率的的高低，對(duì)污泥后續(xù)的處置有很大的影響。當(dāng)泥餅含水率高時(shí)，泥餅體積變大，運(yùn)輸過(guò)程中容易漏撒，同時(shí)運(yùn)輸成本也會(huì)增高，因此運(yùn)行管理人員要對(duì)污泥泥餅含水率要進(jìn)行控制，避免含水率過(guò)高，造成后續(xù)處理的難度增大。但是在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，有經(jīng)驗(yàn)的操作人員對(duì)含水率的變化憑感覺(jué)是能判斷的，但是階段性的變化會(huì)讓操作人員摻雜個(gè)人思路在其中，為此，可以做曲線來(lái)進(jìn)行每日污泥量的統(tǒng)計(jì)來(lái)進(jìn)行分析。下面是某污水廠泥餅的一個(gè)曲線圖：
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這是某污水廠一年12個(gè)月月度污泥處置量和絕干泥餅量的一個(gè)對(duì)比圖，這個(gè)圖應(yīng)用了雙軸坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行分析，污泥處置量是含水率在99%以上的生化污泥量，干泥餅量是把泥餅的絕干泥計(jì)算出來(lái)的數(shù)量，從數(shù)值上來(lái)說(shuō)，兩者的數(shù)量級(jí)別是不在一個(gè)區(qū)間的，為了更好的對(duì)比之間的聯(lián)系，利用表格軟件中的雙軸曲線功能，我們制作上圖，如果在污泥泥餅含水率保持穩(wěn)定的情況下，兩條曲線的變化應(yīng)保持一致，但是在上圖中可以看到，兩條曲線并沒(méi)有重合，而是交錯(cuò)在一起。
這種交錯(cuò)反映了這一年的6月和10月期間，污泥泥餅的含水率明顯增高，導(dǎo)致干泥餅的數(shù)量變化與污泥脫水的產(chǎn)量變化不能重合，而其他月份的重合度還是比較高，這說(shuō)明在一年中6月和10月的污泥車間運(yùn)行較差，或者說(shuō)在這兩個(gè)污泥的性質(zhì)有變化，運(yùn)行人員沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行加藥和脫水設(shè)備的調(diào)整，導(dǎo)致污泥干泥產(chǎn)量下降的情況出現(xiàn)。這個(gè)案例是為了說(shuō)明我們利用數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)操作人員短期無(wú)法意識(shí)的工藝變化的問(wèn)題。
案例2：在污水廠里，生物反應(yīng)池的溫度是影響生物反應(yīng)的重要參數(shù)，特別是中國(guó)北方地區(qū)，四季溫度變化大，也導(dǎo)致水溫呈現(xiàn)不同的變化，特別是這些年來(lái)，對(duì)總磷總氮的嚴(yán)格要求，硝化反硝化細(xì)菌對(duì)溫度要求較高，因此對(duì)反應(yīng)池內(nèi)水溫的變化是需要詳細(xì)了解的。在不同的季節(jié)依據(jù)水溫的變化采用不同的工藝調(diào)控措施，來(lái)調(diào)控活性污泥對(duì)水質(zhì)處理達(dá)標(biāo)，這個(gè)就需要對(duì)污水廠的水溫的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
下面是某個(gè)污水廠2013~2017年來(lái)的水溫的變化檢測(cè)數(shù)據(jù)，繪制的水溫變化曲線，為了比較各年的水溫的變化，把各年的數(shù)據(jù)重疊在一起，更能準(zhǔn)確的反應(yīng)出生物池內(nèi)的水溫變化情況：
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從曲線來(lái)看，各年的水溫變化由于受到氣溫的變化影響，基本每年的水溫變化都是一致的，可以看到這些變化都很有規(guī)律的，每年在7~8月出現(xiàn)水溫的最高點(diǎn)，在20~25℃之間，而每年的最低溫度一般出現(xiàn)在1月底和2月份，會(huì)降到10℃以下的情況。通過(guò)這樣的曲線分析我們就能對(duì)每年的水溫變化有了很明確的概念，在每年的工藝調(diào)控上，針對(duì)這樣的變化趨勢(shì)，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，來(lái)確保一年中各個(gè)階段的工藝調(diào)控到位。可以把工藝調(diào)控的區(qū)間放置在4~5月份，9~11月份，通過(guò)改變污泥濃度，調(diào)整污泥齡來(lái)使活性污泥適應(yīng)不同的季節(jié)下的生物池內(nèi)的水溫。這樣就能把工藝調(diào)控從被自然條件的制約下的被動(dòng)調(diào)控轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)調(diào)控。這個(gè)案例說(shuō)明，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，在工藝調(diào)控上，我們是扭轉(zhuǎn)工藝調(diào)控的被動(dòng)局面的。
案例3：對(duì)于活性污泥來(lái)說(shuō)，污泥沉降性能是影響后續(xù)深度處理的重要控制指標(biāo)，在日常運(yùn)行中工藝運(yùn)行人員要通過(guò)對(duì)沉降比的觀察來(lái)進(jìn)行工藝的判斷和調(diào)整。但是由于在觀察中沉降的變化往往轉(zhuǎn)瞬即逝，如果僅僅停留在觀察層面，就會(huì)很快遺忘，使SV失去指導(dǎo)意義。在實(shí)際的運(yùn)行中，可以對(duì)SV的變化進(jìn)行數(shù)據(jù)化的描述，每一分鐘都進(jìn)行觀察，記錄沉降的數(shù)字，這樣就能繪制出SV的變化曲線，這樣的曲線可以更加直觀的看到沉降過(guò)程，并通過(guò)不同日期的多條曲線，來(lái)判斷生物池的活性污泥的性質(zhì)。
下面是某個(gè)污水廠在9月~10月期間的沉降曲線的匯總圖：
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以下是某廠根據(jù)上述曲線進(jìn)行的分析，分析內(nèi)容較多，這里節(jié)選部分內(nèi)容：
由圖中可以看到，9月30日的沉降曲線有明顯的陡降坡度，在5分鐘內(nèi)沉降的壓縮的活性污泥體積為總混合液體積的81%，5分鐘到30分鐘的時(shí)間段內(nèi)，污泥體積壓縮為9%，最終總壓縮體積為90%。5分鐘的沉降比占所有污泥體積的比重較大，說(shuō)明活性污泥在9月30日的沉降性能良好，沒(méi)有發(fā)生污泥膨脹。
10月9日的沉降曲線的陡降坡度位置在時(shí)間坐標(biāo)軸上比9月30日的曲線向后推移了5分鐘，從5分鐘開(kāi)始有陡降坡度出現(xiàn)，但是陡降幅度減小，在沉降8分鐘后，與9月30日的沉降污泥體積相差520ml，到30分鐘沉降結(jié)束后，仍與9月30日的沉降曲線相差242ml，結(jié)合10月9日的微生物鏡檢情況，認(rèn)為在9月30日到10月9日間發(fā)生污泥膨脹。但污泥膨脹仍處于初期階段，這是因?yàn)槌两登�中仍有陡降坡度，最終沉降的污泥體積在350ml以下，SV%為33.5。
10月21日的沉降曲線具有明顯的污泥膨脹特征，曲線整體無(wú)陡降坡度出現(xiàn)，呈緩坡曲線的狀態(tài)，但從最終沉淀的SV%值44.8來(lái)看，認(rèn)為活性污泥膨脹還未到極端，這是因?yàn)閺?003年的曝氣池的沉降曲線來(lái)看，曝氣池內(nèi)的活性污泥膨脹達(dá)到最高時(shí)SV%可達(dá)到80～90之間，但是也反映了這段時(shí)間的活性污泥膨脹的比較明顯，在此期間的SVI值也急劇增長(zhǎng)到了300附近。從微生物的鏡檢情況也可發(fā)現(xiàn)絲狀菌在大量繁殖，占居活性污泥的絮凝體的大部分，成為活性污泥中的主導(dǎo)微生物種群，在此期間，凈化車間采取了大量的排放剩余污泥的工藝調(diào)整措施。
10月28日的沉降曲線與10月9日的沉降曲線有明顯的重合狀態(tài)，在10分鐘內(nèi)陡降的坡度略大于10月9日的沉降曲線，從曲線的反映來(lái)看，現(xiàn)階段采取的大量的排放剩余活性污泥的工藝調(diào)整措施是有效的，大量的剩余污泥排放掉以后，曝氣池內(nèi)新生污泥中的絲狀菌處于新生狀態(tài)，逐步失去主導(dǎo)微生物種群的地位，使污泥膨脹體積逐漸減小，在30分鐘的沉降曲線中呈現(xiàn)出了陡降坡度趨勢(shì)。但和9月30日的沉降曲線來(lái)比較，認(rèn)為此時(shí)的污泥膨脹還未完全控制住，仍需要大量的排放剩余污泥，刺激新生污泥的生長(zhǎng)，從而抑制絲狀菌的繁殖。從2003年的運(yùn)行情況來(lái)看，隨著曝氣池內(nèi)的溫度的下降，易引起活性污泥的絲狀菌的污泥膨脹情況，因此還應(yīng)持續(xù)保持對(duì)曝氣池的工藝控制。
以上是案例3進(jìn)行的分析說(shuō)明，案例3的選擇是為了說(shuō)明在污水廠的日常管理中，采用數(shù)據(jù)化描述，是取代原有的經(jīng)驗(yàn)化管理的重要手段，只有通過(guò)的數(shù)據(jù)描述，才能把日常的管理精準(zhǔn)化，對(duì)工藝的分析也更貼合實(shí)際。
數(shù)據(jù)分析在污水廠的工藝調(diào)控上的應(yīng)用，在這一篇就結(jié)束了。數(shù)據(jù)分析是現(xiàn)在整個(gè)世界長(zhǎng)足發(fā)展的重要工具，污水廠的管理受到越來(lái)越嚴(yán)苛的環(huán)保監(jiān)管。在原有粗放的經(jīng)驗(yàn)化管理下，是很難實(shí)現(xiàn)污水處理水質(zhì)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的，因此污水廠的運(yùn)行管理人員應(yīng)該通過(guò)數(shù)據(jù)化的管理和分析，實(shí)現(xiàn)彎道超車，改變污水廠的運(yùn)行管理現(xiàn)狀，通過(guò)數(shù)據(jù)的功能，結(jié)合大數(shù)據(jù)的手段，真正把污水廠的管理提高起來(lái)。
