伴隨著(zhù)我國環(huán)境監管的趨嚴，以及政策層面對環(huán)境保護工作的高度重視，污水處理廠(chǎng)的穩定運行成為行業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的話(huà)題。這一過(guò)程中，智慧水務(wù)的加持，為污水處理企業(yè)運營(yíng)能力的提升帶來(lái)了助力。那么如何在排水領(lǐng)域更好的發(fā)揮智慧水務(wù)的優(yōu)勢和作用呢？

9月18日，在“2020（第十二屆）上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”現場(chǎng)，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授施漢昌以“智慧水務(wù)與排水系統的智能化技術(shù)”為主題，從智慧水務(wù)的發(fā)展歷程談起，重點(diǎn)分享了排水系統的智能化發(fā)展。他強調，污水處理領(lǐng)域的智慧水務(wù)建設，基礎薄弱、欠賬比較多，需要實(shí)事求是地推進(jìn)。

施漢昌

智慧水務(wù)從低谷期進(jìn)入平穩發(fā)展期

智慧水務(wù)是把信息化、自動(dòng)化與人工智能深度融合于水務(wù)行業(yè)形成的新型精細化動(dòng)態(tài)運行模式與管理系統。智慧水務(wù)的研究與應用對象是人類(lèi)活動(dòng)涉及的水系統，包括水源、供水、管網(wǎng)、處理廠(chǎng)和受納水體。目標是實(shí)現水資源的合理利用與水生態(tài)環(huán)境的有效保護。

施漢昌認為，理想中的智慧水務(wù)是這樣一個(gè)系統：從飲用水源和供水廠(chǎng)開(kāi)始，產(chǎn)生的污水進(jìn)行處理，處理后的污水通過(guò)管網(wǎng)和泵站輸送，流入受納水體。但這個(gè)過(guò)程中，不能給受納水體造成生態(tài)上的安全隱患，所以要搭配水環(huán)境監測站，把數據通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)送到監管中心，之后利用大數據來(lái)分析已經(jīng)獲得的大量信息，最后確定排除隱患所要采取的措施。

在我國，智慧水務(wù)的概念在2014、2015年左右逐漸被行業(yè)重視起來(lái)，因為水務(wù)是智慧城市的一部分，智慧水務(wù)也隨著(zhù)智慧城市一起發(fā)展起來(lái)。

2018年，受到經(jīng)濟大環(huán)境的影響，智慧水務(wù)的發(fā)展速度稍有放緩。到了2019年，智慧水務(wù)的發(fā)展熱度逐步得到恢復，達到一個(gè)平穩的狀態(tài)。施漢昌認為，這符合任何一個(gè)新的科技技術(shù)的推廣規律。從國際上通用的Gartner技術(shù)成熟度曲線(xiàn)可以看出，智慧水務(wù)在經(jīng)歷了泡沫化低谷期后，逐步進(jìn)入到平穩發(fā)展狀態(tài)。

“理想很豐滿(mǎn)，現實(shí)很骨感?！痹诎l(fā)展過(guò)程中，智慧水務(wù)建設也面臨著(zhù)諸多挑戰，尤其是我國對環(huán)境監管的趨嚴，更加劇了挑戰的難度。施漢昌指出，首先，面對高排放標準，很多傳統污水處理廠(chǎng)的工藝設計不夠合理，按照原來(lái)的思路走智慧水務(wù)的路線(xiàn)已經(jīng)行不通，需要做出相應的調整。其次，污水處理廠(chǎng)的個(gè)性化與進(jìn)水的復雜性使運行規律不夠清晰；三是，現在很多水廠(chǎng)的設備儀表完好率比較低，故障率比較高；四是，傳統的運營(yíng)和管理習慣比較粗放，信息數據規范性較差；同時(shí)，污水處理系統的大遲滯特性需要前饋控制的配合。以信息公司主導的智慧水務(wù)系統，缺乏專(zhuān)業(yè)技術(shù)支撐。

施漢昌認為，智慧水務(wù)對于水行業(yè)來(lái)講，是工業(yè)4.0智能化的內容。水務(wù)行業(yè)的工業(yè)1.0和工業(yè)2.0完成的比較好，但是與類(lèi)似化工、石化、機械等行業(yè)比，水行業(yè)在工業(yè)3.0階段，自動(dòng)化做的相對落后。到了工業(yè)4.0時(shí)代，還要迅速補齊3.0時(shí)代落后的短板部分。要把污水廠(chǎng)排水系統的自動(dòng)化水平逐漸完善提高，這樣才可以適應智能化的需求。

“解決問(wèn)題的過(guò)程就是發(fā)現機遇的過(guò)程?！笔h昌指出，要真正解決問(wèn)題，首先要優(yōu)化工藝，依據進(jìn)、出水的特點(diǎn)，優(yōu)化工藝條件和運行參數進(jìn)行技改；其次，要提升裝備，淘汰不良裝備，加強運維，提升穩定性和可調節性；三要規范管理，改粗放管理為精細化管理，實(shí)現信息數據的規范化；四要凝練模型，理論+實(shí)踐的分析總結，實(shí)現運行經(jīng)驗的數字化。

在解決問(wèn)題方面，業(yè)內已經(jīng)有一些企業(yè)走在了前面，比較有代表性的是北控水務(wù)。施漢昌介紹，北控水務(wù)在智能排水技術(shù)的探索上，做出了很好的成績(jì)。

北控水務(wù)發(fā)布了“污水廠(chǎng)數字雙胞胎”概念版，以實(shí)際水廠(chǎng)為藍本，整合靜態(tài)數據、動(dòng)態(tài)數據和生產(chǎn)管理數據，通過(guò)機理模型分析和大數據分析等方法，將水廠(chǎng)過(guò)去、現在和未來(lái)的狀態(tài)進(jìn)行直觀(guān)的呈現和預測，并結合專(zhuān)家系統提出建議，為運營(yíng)管理提供決策支持，并實(shí)現高度保障、管理高效、成本優(yōu)化和產(chǎn)能挖潛的目的。為實(shí)現北控水務(wù)高效卓越運營(yíng)管理提供了支撐，通過(guò)全流程的智能化控制，北控水務(wù)運行的很多水廠(chǎng)實(shí)現了節能降耗，實(shí)現了整體成本的降低。

智慧水務(wù)共享技術(shù)平臺的建設

清華大學(xué)和北京協(xié)同創(chuàng )新研究院在“智慧水務(wù)共享技術(shù)平臺”的建設上做了很多探索，施漢昌介紹，智慧水務(wù)共享技術(shù)平臺的建設，包括飲用水源安全管理、污水處理優(yōu)化運行、排水管網(wǎng)優(yōu)化運營(yíng)和受納水體安全管理四個(gè)板塊，智慧水務(wù)共享技術(shù)平臺的這四個(gè)板塊通過(guò)一個(gè)用戶(hù)友好對的網(wǎng)絡(luò )平臺實(shí)現水務(wù)領(lǐng)域共性先進(jìn)技術(shù)的資源共享。

這個(gè)平臺包括了整個(gè)水務(wù)行業(yè)涉及到的各方面內容。如污水處理廠(chǎng)智能化控制系統、智能加藥系統、精確曝氣系統，以及排水管網(wǎng)監測預警系統等等。同時(shí)在飲用水方面，平臺的特色之一是對生物毒性和微量污染物的自動(dòng)監測和預警。在受納水體方面，平臺比較有特色的技術(shù)是高密度監測和快速檢測。目前這兩方面還在發(fā)展，總的來(lái)講，平臺具有監測、預警、控制、評估的功能。

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編輯：李曉佳