镇平县第二污水处理厂实现现场无人值守情况介绍

刘光承

镇平县第二污水处理厂从2018年1月6日开始正式进入商业运营模式以来，公司历时2年着重对建设期的设备（主要包括表曝机、提升泵、粗格栅、细格栅、推流器底座、混凝反应沉淀池刮泥机等）进行技术改进以保障设备的可靠运转，并通过自主研发的自控程序，于2020年8月1日开始成功实现污水处理厂24小时现场无人值守（全天候远程监控）的运行管理模式，不仅减少了污水处理厂的人力成本，更加突出的优点是出水更加稳定达标排放、污水处理量更有保障，同时实现了碳源的零投加。具体如下：

提升泵原设计为3台（2用1备），其中1台为变频起动，2台为软启动。公司通过增加2台变频器将提升泵的控制方式改成了恒流量与恒液位的双重控制模式，颠覆了传统的液位段控制模式。传统的液位段控制将加剧缩短包括提升泵、止回阀等设备的寿命，因传统的停机方式会产生一定的水锤。而新的控制模式则根据污水管网的水量变化进行模式自动切换控制，当管网水量丰富时，提升泵进入恒流量控制，避免污水处理厂过量超负荷运行造成出水水质的不稳定，当管网水量枯竭时，提升泵进入恒液位控制，避免液位过低造成设备被烧坏，同时可确保管网污水随时处于低液位水平以利于污水量增加时更快更充分地接纳管网污水，在确保出水水质稳定达标的基础上保障了污水处理量的最大化。

110kW倒伞型表曝机原设计为4台（2用2备），其中2台为变频启动，2台为软启动。公司通过增加2台变频器将表曝机的控制方式改成了根据出水氨氮进行控制的方式，彻底颠覆了传统的根据溶解氧或ORP进行控制的方式。传统的控制方式依赖于需准确检测的溶氧仪或ORP仪的稳定性及可靠性，而新的控制方式则实现了真正意义的闭环控制，节省了维修及重置溶氧仪及ORP仪的费用，也省去了日常保养的人力物力，同时在确保出水水质稳定达标的情况下节省了电耗（由原来0.4kWh/吨降为了0.33kWh/吨）。正是基于此技术，镇平县第二污水处理厂实现了真正意义上的无人值守全自动控制。

为实现全自动控制，对除磷加药系统进行了改造，加建了两套除磷加药系统，在任一加药系统药剂耗尽或故障（包括设备故障及加药量异常等）时会自动切换至另一加药系统并发出声光报警，提示采购药剂或在白天排查故障。除磷加药量则根据出水总磷进行闭环控制。该控制模式既保证了出水总磷稳定达标，同时最大限度地节约了药剂投加量。

污泥回流泵原设计为3台（2用1备），均为直接起动。公司通过增加3台变频器将污泥回流泵的控制方式改成了恒液位控制模式，颠覆了传统的液位段控制模式。传统的液位段控制将加剧缩短包括提升泵、止回阀等设备的寿命，因传统的停机方式会产生一定的水锤，同时会出现频繁的启停，以及造成出水水量的大幅波动，给化学除磷的控制造成擾动。

通过增加氧化沟两台内回流泵，将好氧段硝化液抽回厌氧区以增加反硝化过程的方式，目前实现了碳源的零投加。此方式可以更好地确保出水总氮稳定达标排放。不过在氧化沟缺氧段反硝化效果良好的季节可以停用增加的内回流泵以强化生物除磷效果。

为了保障镇平县第二污水处理厂的全自动控制，在控制程序上对关键工艺设备进行每周的自动切换，而在可能的设备故障发生后，控制程序会自动启用备用设备，并发出声光报警以提示白天进行处理。全厂设备均做了故障停机的声光报警。全厂重要工艺运行参数（如提升泵房集水井液位、进出水流量、出水水质、污泥回流泵房的液位及污泥回流量、除磷加药量等）均做了异常声光报警，以规避全自动运行可能产生的隐患。为规避停电对无人值守造成影响，增加了来电后所有设备排队自动开启的程序，且在7分钟之内可以完全自动恢复正常生产运行，相比人工30分钟左右恢复运行要快27分钟左右，有效地缩小了因停电而导致的减产量。

通过实现镇平县第二污水处理厂的全自动控制，成功取消了原三级设备巡检的一级巡检工作，运行人员可由原来的6人缩减至2人。而原由运行人员巡检设备的工作交由有专业保养维修能力的维修人员来做，维修人员在巡检设备的同时完成设备的保养工作。在对原有设备进行技术改造后故障率非常低，故维修人员也可由原来的5人缩减至2人。公司将根据集团项目的扩展进行富裕人员的分流，从而大大降低项目的人力资源成本，以有效提高项目的劳动生产率，保障了公司股东的利润回报率，并为社会上相类似项目的设计、建设及运营提供示范效应。最终为进一步降低全社会环保事业的投入成本奠定基础。

2019年公司被评为市级园林单位，被定为百城提质定点观摩单位。

2020年10月27日，国家住房和城乡建设部村镇建设司副处长林镇斌率队到河南镇平县督察城乡建设绿色发展工作，走进我公司。同行督察的有中国城市规划设计研究院专家、河南省住建厅村镇建设处领导等。督察组在查看污水处理厂在线监测设备，了解设施运行状况、运行数据、水质检测、污泥处理，查阅了化验报表、运行报表及污泥转运联单后，对我公司的运营管理称赞有加。