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摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，社會生產(chǎn)在深入開展當(dāng)中，各類污水產(chǎn)生不斷增多，加強(qiáng)污水監(jiān)控與處理能夠防止污水對環(huán)境的進(jìn)一步污染，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的污水處理廠是污水處理的重要場所，構(gòu)建其物聯(lián)網(wǎng)處理系統(tǒng)，建立起全過程的污水監(jiān)控，能夠使環(huán)保監(jiān)察的效率提高，提高污水治理效率，實(shí)現(xiàn)了社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；污水處理廠；監(jiān)管系統(tǒng)

當(dāng)前，各級環(huán)保部門對污水處理的監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建越來越重視，不斷實(shí)現(xiàn)對污水處理排放的及時(shí)監(jiān)控，透過監(jiān)控平臺及時(shí)發(fā)現(xiàn)污水源，掌握到污水處理廠污染物排放總量。鑒于污水處理廠有較大的建設(shè)面積，污水處理設(shè)備也在不斷增多，在監(jiān)察上存在耗時(shí)耗力等情況，為了使這一問題得以解決，必須對監(jiān)管系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)能夠有效解決上述問題，使監(jiān)管模式得以轉(zhuǎn)變，真正實(shí)現(xiàn)了全面、系統(tǒng)的監(jiān)管。

一、污水處理廠全過程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)

按照污水處理指標(biāo)與處理程度，可以將污水處理工藝分為一級處理、二級處理以及三級處理。一級處理就是指將污水表面的懸浮固體污染物去除，使用物理處理法對污水進(jìn)行處理，能夠達(dá)到一級污水處理指標(biāo)。常規(guī)處理工藝是將原污水置入到粗格柵中，使用泵將污水提升，經(jīng)過了過濾處理以后，再將污水置入沉淀層，采用砂水分離的方式進(jìn)行初次沉淀，完成污水一級處理[1]。一般，經(jīng)過了一級污水處理以后，可以去除40%的BOD，不能滿足排放指標(biāo)；二級處理的目的是將污水中的膠體或者溶解的污染物質(zhì)去除，比如，BOD或者COD物質(zhì)，最大去除率能夠達(dá)到85%以上；三級處理的目的是將難處理的有機(jī)物、氮物質(zhì)、鱗物質(zhì)等去除，這些有機(jī)物會使水體變得富營養(yǎng)化，主要應(yīng)用的生物處理方法有混凝沉降法、砂慮法以及活性炭吸附法，等離子法等。一級處理與二級處理一起進(jìn)行能夠提高污水處理效果，如果污水處理要求較高，需要使用良好的水質(zhì)進(jìn)行中水回用時(shí)，則要進(jìn)行三級處理[2]。

二、污水處理廠監(jiān)控要點(diǎn)

通過對污水處理工藝的介紹，可以發(fā)現(xiàn)，生化池、消毒、預(yù)處理、淤泥處理等是工藝的重要組成要素，在這些工藝實(shí)施過程中，加強(qiáng)對過程的監(jiān)督，能夠?qū)ξ鬯幚韽S的各項(xiàng)操作進(jìn)行判斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，真正落實(shí)全過程的污水處理監(jiān)控。在污水廠污水處理過程中，各項(xiàng)費(fèi)用支出主要有動力費(fèi)、維修費(fèi)，這兩項(xiàng)費(fèi)用能夠占到70%的比例，還有人力資源費(fèi)用、生物藥劑費(fèi)用等。動力費(fèi)是指參與污水處理的設(shè)備與監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行與維修費(fèi)用，要想使成本得到節(jié)省，就要適當(dāng)減少動力設(shè)備的使用，加強(qiáng)對動力設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)控，不斷提高動力設(shè)備的運(yùn)行效率，這樣才能維持污水處理廠的穩(wěn)定運(yùn)行[3]。按照相關(guān)原則，并保持?jǐn)?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，可以按照以下內(nèi)容進(jìn)行監(jiān)控，監(jiān)控重點(diǎn)體現(xiàn)在：水量的處理，涵蓋了進(jìn)出口全部水量處理；水質(zhì)參數(shù)的處理，主要有COD、氨氮含量、PH、總磷數(shù)量等重要污水處理參數(shù)；還要加強(qiáng)對關(guān)鍵參數(shù)的監(jiān)控，例如，生化池DO、PRP、MLSS、污泥生成量、回收量等；重要設(shè)備的監(jiān)控，對于污水處理過程中需要使用到的設(shè)備做好監(jiān)控，比如，曝氣機(jī)、污泥回流設(shè)備、污泥脫水設(shè)備、泵等，最大限度的將設(shè)備產(chǎn)生的能耗降低。

三、污水處理廠全過程監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)

在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上，可以使用物聯(lián)網(wǎng)對系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，對于沒有生成的數(shù)據(jù)可以使用智能傳感技術(shù)進(jìn)行建設(shè)，可以在系統(tǒng)中安裝智能傳感設(shè)備，完成信息采集以后，按照分層原則將信息傳輸?shù)奖O(jiān)察單位，構(gòu)建起系統(tǒng)性、全方位的監(jiān)控體系。具體見下圖1所示。系統(tǒng)中包含的部件有智能傳感器、智能傳輸設(shè)備、應(yīng)用層設(shè)備等。這些設(shè)備共同組成了一個(gè)完整的傳輸界面，智能傳感層在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)支持下，能夠使用智能傳感技術(shù)監(jiān)測污水處理站的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，按照一分鐘一次的數(shù)據(jù)采集頻率，受工藝制約，這種信息采集頻率不能滿足污水處理工藝的全過程監(jiān)控需求。為此，將通信網(wǎng)絡(luò)的接口并入，可以使用多個(gè)接口實(shí)現(xiàn)連接，在接口輸入的引導(dǎo)下，能夠使PLC數(shù)據(jù)采集要求得以滿足，市場中的接口生產(chǎn)廠家非常多，比如，AB、施耐德、西門子、三菱等，能夠使單個(gè)的接口變?yōu)榧惺降慕y(tǒng)一通訊接口，為用戶提供多樣化的通用功能；智能傳輸層能夠進(jìn)行無線、有線的數(shù)據(jù)傳輸，能夠得到不同工況的傳輸要求[4]。在對傳輸層設(shè)計(jì)過程中，要加強(qiáng)對數(shù)據(jù)補(bǔ)漏的設(shè)計(jì)、斷點(diǎn)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)考慮，確保在數(shù)據(jù)恢復(fù)到正常以后，能夠使上傳更加及時(shí)、完整；應(yīng)用層的功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看與跟蹤處理，及時(shí)將污水處理工藝展現(xiàn)出來，相關(guān)監(jiān)測部門只需要將網(wǎng)頁打開就能夠獲取污水廠污水處理情況，再通過與相關(guān)理論經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合，構(gòu)建出針對性的判斷模塊，及時(shí)對污水處理信息進(jìn)行收集、匯總，將信息上報(bào)到主管部門，確保污水處理廠工作的規(guī)范化、程序化，同時(shí)也提高了監(jiān)測部門的工作效率。

本文主要對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ)的污水廠全過程監(jiān)管系統(tǒng)建設(shè)基礎(chǔ)、污水處理工藝進(jìn)行了介紹，并分析了全過程污水處理監(jiān)控的要點(diǎn)，可見，為了使污水處理更加高效、科學(xué)、規(guī)范，就要加強(qiáng)對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的使用，借助先進(jìn)的技術(shù)使監(jiān)控變得及時(shí)、科學(xué)。

作者:李琪光 劉香 王雪斌 單位:綏化市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站

參考文獻(xiàn)：

[1]楊超.關(guān)于水務(wù)現(xiàn)代化建設(shè)模式和實(shí)現(xiàn)路徑的探索——徐州市供排水在線監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)及引發(fā)的思考[J].水利信息化,2014(z1):9-13,18.

[2]趙立杰,袁德成,柴天佑等.基于多分類概率極限學(xué)習(xí)機(jī)的污水處理過程操作工況識別[J].化工學(xué)報(bào),2012,63(10):3173-3182.

[3]劉淑雅,張聰品,王鮮芳等.淺析神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與支持向量機(jī)識別在污水處理監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].科技展望,2015(5):12-12.

[4]基于工業(yè)以太網(wǎng)的分布式污水處理監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2011(31):44-46,27.