智慧化水务：污水处理厂的未来发展之路，解决信息孤岛困境，提升安全稳定性

       智慧化建设如今已广泛应用于市政工程领域，包括生态工程、给水工程和管网工程等。然而，再生水厂在智慧化方面的发展一直滞后，主要是因为内部业务复杂，信息获取不全面。

污水处理厂是社会正常运转的重要环节之一。尽管污水处理行业在运营管理和工艺设计方面已经达到瓶颈，但运营人员对厂内动态情况的感知和管控需求不断增加。厂内产生的大量数据可以帮助运营人员优化生产策略。随着物联网技术、云计算和大数据等智能技术的发展，实现水厂自动化、信息化和智慧水务系统管理已有了必要的技术支持。《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》提出了明确要求，即实现污水设施信息化、账册化，推动污水系统中数据智能化联动和动态更新。

       与我国相比，欧美国家在污水处理行业以及自动化、智能化方面已经启动较早，并积累了大量实践经验。例如，美国芝加哥Stickney厂的监控系统高度自动化，控制系统通过计算优化设备状态和工艺，实现了自动采集、自动判断、自动调整和自动控制的运行模式。荷兰Amsterdam West厂则在智能化基础上推进了智慧化探索，建立了厂内数据库和决策支持平台，通过预设的数据采集和分析系统，实现了数据的随时调取、导出和对比分析，基本实现了无人值守的状态。

       国外早在智慧水务系统领域就已经有较成熟的计算机辅助技术，但针对污水处理厂内部运行的服务架构软件相对较少。在实际实施中，信息技术人员通常需要使用开源程序进行二次编写来达到使用目的。业务技术主要可以分为机理理论推导和大数据分析两部分。机理理论推导的技术包括出水水质预测技术，数字孪生技术，精确加药或曝气技术，基于生物模型的过程参数控制技术，以及基于k-ε湍流模型等流态模型的二沉池出水SS值预测技术等。而对于无法涉及理论模型或者理论模型误差较大的情况下，采用大数据分析方法，开发基于模拟量特征值识别的稳定出水水质的运行策略以及根据图形特征或声波特征识别的运营故障甄别技术等。

       实践证明，智慧水务系统平台的形成可以解决水厂中信息孤岛的困境。通过建立设备、仪表、离线填报的一体化平台，运营人员可对厂内数据进行分析，找出成本损失点，控制服务成本，并优化运营管理手段，挖掘新的获益增长点。同时，运行人员可以及时发现工艺问题并加以处理，确保高效运营，提升业务安全稳定性。对于工艺优化人员来说，可以通过该平台深入了解水厂情况，从传统经验判断转变为结合经验和理论的运行模式。

       中交路桥科技基安云智慧污水厂管理平台，实现对污水厂进行集中监控，真实反应污水厂的建设施工、生产、运维全过程状况。通过智慧污水厂管控平台对各个工艺环节设备设施进行集中监控，使得各级管理人员能够及时、准确、全面、直观的了解和掌握生产状况，进而实现对整个污水厂生产运维的统一指挥和智慧调度。同时基于大数据分析技术，建立智慧污水厂 数学模型，通过监测进水水质、水量，智能调节加药量、曝气量、污泥回流量等，以降低污水厂的生产运营成本，科学指导污水厂的智慧运营，实现整个污水厂的节能降耗、出水水质的稳定达标。