在傳統(tǒng)的污水處理領(lǐng)域,“人工巡查”、“經(jīng)驗調(diào)控”、“高能耗”、“信息孤島”等詞語曾是運營中的普遍現(xiàn)象。隨著智慧水務(wù)技術(shù)的興起,污水廠開始引入AI、數(shù)字孿生、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)。然而,如何讓這些技術(shù)真正融入實際,解決運營中的實際問題呢?
一、從“人工巡查”到“智能巡檢”:機器人解決密閉空間巡檢難題
傳統(tǒng)的人工巡檢受限于地下污水廠的密閉環(huán)境和腐蝕性氣體等因素,存在效率低下、安全風(fēng)險高等問題。例如,濟南某污水廠引入了施羅德U380C1污水巡檢機器人,該機器人采用超薄防水設(shè)計,并配備了AI視覺曝氣識別技術(shù),實現(xiàn)了對生物反應(yīng)池蓋板下的24小時無人化監(jiān)測,精準(zhǔn)采集氧氣、硫化氫等氣體數(shù)據(jù),并生成實時報表,取代了80%的人工巡檢工作。類似地,某污水廠通過智能感知設(shè)備自動檢測污泥沉降比、氨氮濃度等參數(shù),在減少人工操作的同時提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
二、從“經(jīng)驗調(diào)控”到“AI優(yōu)化”:數(shù)字孿生推動工藝降耗
污水處理的核心工藝(如曝氣、加藥)曾經(jīng)高度依賴人工經(jīng)驗,容易導(dǎo)致能耗浪費。如今,數(shù)字孿生技術(shù)通過構(gòu)建虛擬模型,并結(jié)合實時數(shù)據(jù)進行動態(tài)優(yōu)化工藝參數(shù),成為降低成本、提高效率的有力工具。蘇州某污水廠利用數(shù)字孿生模型實時調(diào)整曝氣量和碳源投加比例。通過“精確曝氣系統(tǒng)”動態(tài)聯(lián)動水質(zhì)、水量數(shù)據(jù),實現(xiàn)按需供氣。結(jié)合機理模型與大數(shù)據(jù)算法,確保預(yù)測與調(diào)控的準(zhǔn)確性。
三、從“應(yīng)急維修”到“預(yù)測維護”:設(shè)備全生命周期管理
設(shè)備故障是導(dǎo)致污水廠非計劃停機的“頭號殺手”。智慧污水廠通過物聯(lián)網(wǎng)傳感器和AI分析,提前預(yù)警設(shè)備隱患。例如,廣州某污水廠利用振動傳感器和聲紋識別技術(shù),提前3個月預(yù)警潛水泵軸承磨損。通過物聯(lián)自動化系統(tǒng)分析設(shè)備運行數(shù)據(jù),形成“一廠一標(biāo)準(zhǔn)圖譜”。多維度感知,振動、溫度、聲音等多參數(shù)融合分析,提升故障預(yù)判精度;輕量化改造,針對中小型污水廠,“孿生盒子”等低成本方案降低技術(shù)門檻。
四、從“信息孤島”到“統(tǒng)一管理”:平臺化打破信息壁壘
傳統(tǒng)污水廠各業(yè)務(wù)系統(tǒng)相互獨立,數(shù)據(jù)難以互通。智慧水務(wù)平臺通過整合感知層、傳輸層、分析層,實現(xiàn)全流程透明化管理。基安云智慧污水廠管理平臺支持“1+N”管理模式,集中監(jiān)控多個水廠,實現(xiàn)設(shè)備、巡檢、維修流程的互聯(lián)互通;通過活性污泥模型與AR/VR技術(shù)融合,打造“人機料法環(huán)”全要素場景,沉淀運維經(jīng)驗并快速賦能新員工;標(biāo)準(zhǔn)化接口,解決SCADA系統(tǒng)與數(shù)字孿生平臺的數(shù)據(jù)兼容問題。三維可視化:例如,北京某再生水廠通過AR眼鏡進行遠程巡檢。
智慧污水廠的先進技術(shù),最終目標(biāo)是實現(xiàn)更高效、更節(jié)能、更穩(wěn)定的運營:減少人力投入、降低能耗、保障水質(zhì)穩(wěn)定。隨著政策支持與技術(shù)不斷成熟,未來的污水廠將不僅是治污設(shè)施,更是城市水循環(huán)的智能節(jié)點。
中交路橋科技基安云智慧污水廠管理平臺(SSP),實現(xiàn)對污水廠進行集中監(jiān)控,真實反應(yīng)污水廠的建設(shè)施工、生產(chǎn)、運維全過程狀況。通過智慧污水廠管控平臺對各個工藝環(huán)節(jié)設(shè)備設(shè)施進行集中監(jiān)控,使得各級管理人員能夠及時、準(zhǔn)確、全面、直觀的了解和掌握生產(chǎn)狀況,進而實現(xiàn)對整個污水廠生產(chǎn)運維的統(tǒng)一指揮和智慧調(diào)度。同時基于大數(shù)據(jù)分析技術(shù),建立智慧污水廠數(shù)學(xué)模型,通過監(jiān)測進水水質(zhì)、水量,智能調(diào)節(jié)加藥量、曝氣量、污泥回流量等,以降低污水廠的生產(chǎn)運營成本,科學(xué)指導(dǎo)污水廠的智慧運營,實現(xiàn)整個污水廠的節(jié)能降耗、出水水質(zhì)的穩(wěn)定達標(biāo)。