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说说:污水厂年度计划制定

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污水厂作为水环境的改善的运营单位,需要保持稳定的运行来对水环境的持续改善做出贡献,但是稳定的运行在很多污水厂内难以达到,稳定的运行其实来自于污水厂的各个方面,组织和综合这些方面的因素,使其达到管理者的预期目标,这就是污水厂的运营管理的核心内容。这对于污水厂的管理提出更高层面的要求,污水厂必须把自身的管理提升到一个系统化,科学化的高度上来,通过管理的提升,来改善污水厂的运行压力。系统科学的管理是一个大的方面,可以分解到日常工作中的很多细节问题上来,比如计划的制定和实施等。- j& |6 R9 n3 d* K' h* Z* @© 2tech.cn
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计划对于一个生产性企业来说,是必不可少的一项重要工作,计划是使企业生产有序开展的重要环节,领导者通过计划来展开企业远景目标,管理人员通过计划来组织企业内部资源的调配,生产的统筹安排等,运行人员通过计划来了解自身的工作目标。因此计划是一个企业管理的重要项目,也是污水厂向企业化管理迈进的重要步骤,各个污水厂应该认真的进行计划的制定,使之成为管理中的有机的组成部分。
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© 环保之家[2tech.cn]5 N3 ~8 d' }4 b9 h3 d1 G3 {污水处理行业本身具有很多区别与其他行业的特殊性,需要管理人员在计划制定中,充分考虑,并根据这些制定更为合理的计划。污水厂的计划是指导污水厂日常生产的纲领性的文件,因此计划需要对生产目标进行统筹安排,从而实现有序管理。
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污水厂的生产指标包括处理水量,进、出水水质,污泥脱水相关指标,工艺运行相关参数指标,设备相关指标,电耗指标,药耗指标,营收水费指标、成本相关的各项指标,数据管控相关指标,安全控制指标等。为了更方便的区别这些指标,我们根据污水厂生产过程中各项指标是否对外汇报的情况,把污水厂的这些生产指标分为外部指标和内控指标两大类型:
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外部指标
内控指标
处理水量
工艺运行参数相关指标
进、出水水质
设备相关指标
污泥脱水相关指标
成本相关指标
电耗指标
数据管控相关指标
药耗指标
营收水费指标
安全控制指标

© 环保之家[2tech.cn]" m5 s+ _4 r$ O: q! t根据分类的情况,我们看到外部指标是从外围对污水厂进行数据化描述的一些指标,通过水量、水质、污泥、电耗、药耗等数据,把污水厂的生产基本进行了定性和定量的一个说明,也是污水厂对外汇报和各级监管部门检查核实污水厂本年度生产的重要数据,是一些表面性的运行数据,这些数据是宏观性的,外部相关性的,在计划的制定过程中需要结合更多的外部因素进行制定。而内控指标,是对工艺运行的各个指标,设备的运行管理,成本的管控,数据的管控等方面对生产进行把控的指标,这些指标是作为管理人员控制污水厂内部生产运行的指标体系,是作为污水厂生产组织的重要参数,不需要对外进行公布和上报,但是这些参数指标的计划管控是污水厂外部指标的重要支撑数据,没有良好的内部参数的管控,是不可能实现优良的外部数据的表现的,在计划的制定中,我们是需要科学的分析实际的运行情况,进行内控指标编制,只有科学系统的编制内控指标,外部指标的才能稳定达到预期目标,因此内控更为重要。3 E$ H  Y) }1 p  M( P# [/ x© 2tech.cn
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污水厂的计划将根据生产的外部和内控指标两部分进行编制,首先来看外部指标的部分:
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© 环保之家[2tech.cn]" n2 B& G6 b% G7 {/ N- N外部指标是集团公司、上级监管部门对一个污水厂运营情况的考核,是污水厂运行业绩的表征,同时也是污水厂对来年生产目标的统筹纲领,对于这些外部目标的制定,需要结合本厂往年生产的执行情况、地方的行政环保法规、集团公司的整体规划目标进行合理的制定。比如水量问题,水量是一个污水厂实现营收的最重要来源,管理者都希望通过更多的处理水量达到更好的收益,但是水量数值的制定需要结合本污水厂上年的实际运行情况进行合理的测算和评估,而上年的数据从年度的生产数据的汇总中可以得到。7 e+ `2 F1 I$ d' g  i© 2tech.cn
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© 环保之家[2tech.cn]1 i7 f/ n( R4 e: s! p上图是某污水厂上年度的运行处理水量的指标统计分析图,根据上年度的统计数据分析,年度处理水量大约在年度处理污水水量为21824419吨,月处理水量变化曲线如图3所示,月度处理水量基本趋于平稳,在150~200万吨之间波动,表明全年的进水水量基本保持稳定,这与公司的污水提升泵的运行状态、计划污水处理量等因素有关,在这种数据的分析情况下,在短期内,居民生活用水习惯不会发生大的改变,污水厂服务区域内如果没有新的居住小区建设投用,服务区域内人口变化不会很明显,管网更新建设没有新的投入,城市的产业结构没有发生大的变化,就可以以上年度的水量数据为基准目标,设定来年水量目标为2100~2250之间。污水厂的计划水量目标应设置上下限,下限作为污水厂运行的保底水量目标,是污水厂维持正常运营收入的水量目标,可以根据往年的年度费用支出结算的利润平衡点来确定下限数值。上限是计划中作为激励目标的一种体现,当达到上限目标时,可以兑现何种奖励目标,激发污水厂生产人员的工作动力,是企业运作的一种方式。但是上限不能划定的超越实际的运行情况,上限值可以用往年的年度计划水量与实际处理水量的差值来进行预测计算,并控制在5%的浮动范围内(没有明显的水量变化因素存在),在这个厂计划水量为2088万吨,实际处理为2182万吨,大约超出100万吨,从这个数据来看,设置增加量为50~100万吨之间较为合适,根据该厂过去的一年内每万吨污水的产泥量1.38吨,折合80%含水率为6.9吨,50~100万吨污水会增加345~690吨含水率80%的污泥,平均每天增加1~2吨污泥,在不增加运力的情况下,这个水量数据是可以接受的;折合到99.5%含水率的脱水机进泥量计算,增加的污泥处理量为6900~13800m3,平均每天为18.9~37.8m3,考虑到厂内污泥投配泵和污泥脱水机的生产容量综合计算,现在每日处理量约为160m3,可提升容量在10~20m3,最终以水泵的提升能力以及污泥处置能力的上限控制,选择年增加70万吨,既2250万吨作为年度的水量计划。) T% L* l& \. j1 b' c3 m4 \3 O$ x© 2tech.cn
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水量计划是作为污水厂生产运行的重要指标,计划指标的确定绝不是简单的数字上报,而是要根据实际的运行数据,当地的人居情况测算,设备运行能力的挖潜来综合考量的,这需要管理人员通过往年的数据真实准确的分析本厂的实际情况才能得到。才能制定出更为合理的计划。) G# T! z# E: X' L5 P5 G6 ]© 2tech.cn

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© 声明:本文仅表作者或发布者个人观点,与环保之家[2TECH.CN]无关。其原创性及陈述文字、内容、数据及图片均未经证实,对本文及其全部或部分内容、图片、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺,仅做参考并自行核实。如有侵权,请联系我们处理,在此深表歉意。

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治污者说  独赏二月雪   发表于 2020-5-21 11:37 | 显示全部楼层
污水厂中水量指标确定以后,就需要明确水质指标。污水厂的处理水质是受到外部监管部门严格监控的,一般采用的都是国家排放标准,即GB18918-2002的一级A标准,在一些地方上,还有更严格的地方标准。不论执行哪一级别的标准,都是污水厂在当地运行所必须执行的出水水质标准。因此在污水厂的水质指标的计划是比较容易制定的,简单的就是严格执行当地的排放标准。特别是近年来监管部门对污水厂的运行不容许超标,因此计划制定应当遵守监管部门的要求,以全年稳定达标的数据为计划基础。
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在污水厂的实际的运行中,受到进水水质的变化,季节温度、降雨的不同,工艺运行的调整等因素,出水水质的指标往往不可能很稳定的控制在出水的控制指标上,一定呈现一个实时波动的变化趋势。为了保证在出水水质的变化期间,也能稳定达到控制指标的要求,污水厂需要制定一个略低于标准的内部控制指标。这就是在污水厂的实际运行中需要制定的水质指标计划内容了。
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© 环保之家[2tech.cn]5 z) l% b5 {- B: [& o比如在污水厂的实际运行中,根据活性污泥法工艺运行的特点,硝化和反硝化的速率低的情况,氨氮的硝化、总氮的去除难度往往大于有机物的去除难度,实际运行中会出现为了保证氨氮和总氮达标,实际出水的COD就远远低于国家控制指标的50mg/L的指标值,因此在制定水质指标计划时,就要注意COD的控制指标要低于排放标准值,可以根据往年统计数值中的COD控制值,根据下表所示某污水厂的月度平均值计算的出水的COD值为31mg/L,那么年计划中的COD控制值就可以定为35mg/L。出水氨氮的制定需要综合判定厂内工艺运行情况,不能一味的追求低值,越低的氨氮也就意味需要越多的氧气供给,过多的溶解氧不仅会造成污水厂能耗的增高,还可能会影响反硝化反应,造成总氮不易稳定达标,因此氨氮一般的控制指标要保持在1mg/L以上,控制在2~3mg/L,同时适用国标的污水厂还要充分利用冬季氨氮8mg/L的指标,调整冬季在4~5mg/L之间,从而降低污水厂的运行能耗,一些执行地方标准的污水厂,可以比地方标准略低1~2mg/L的范围进行计划指标的确定。, Q2 U' V7 d. J! B/ v. Z- a© 2tech.cn
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© 环保之家[2tech.cn]7 d5 Q1 ~  T* X0 E对于总磷、总氮项目由于大部分污水厂需要进行投加除磷剂和碳源来保证这两项指标的达标运行,因此这两项指标与污水厂的成本密切相关,不能一味的低标准进行管控。但是为了在异常冲击的情况下还能有缓冲余地,计划控制指标应略低于排放标准,总氮指标在排放标准的基础上下调2~3mg/L,控制在12~13mg/L之间,总磷在排放基础上下调0.1~0.2mg/L,控制在0.3~0.4mg/L之间。
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污水厂内的水质指标涵盖很多项目,为了确保经济运行,不是每项指标都要制定到比标准值低,针对一些没有进行实时监控的指标,污水厂可以根据往年的实际运行数据,把计划指标值与排放标准一致就可以了,这样可以避免产生很多不必要的能源和资金的支出,造成污水厂的运行成本的增加,比如SS指标,过低的控制出水SS,会造成污水厂内的产泥量大大增加,保持在10mg/L的排放标准,可以减少污泥脱水带来的一系列费用产出;粪大肠菌群数的控制指标在1000个/L,过低的控制这个数字,就需要更大量的投加消毒剂或者增大紫外消毒的时间和功率,造成消毒成本的上升。
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出水指标是污水厂生产的外部监管指标,也是控制污水厂成本的重要指标,根据工艺管理的实际要求来制定合理的出水指标,一方面保证污水厂的对外监管的稳定达标,一方面控制厂内的生产运行成本。污水厂的精细化的管理也需要通过制定合理的排放指标来实现。
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第三项外部指标是污泥脱水相关指标。污泥脱水可以根据污水的产量指标,往年的万吨水的产泥量指标计算得到。比如上篇文章提到的某厂的数据,往年的万吨水产泥量1.38吨,以年计划的水量乘以万吨水污泥产量就可以计算出来年计划的污泥产量。再根据进水的SS和出水的SS值,或者进出水水的水质进行校核。) C# P7 o! L7 C5 Z© 2tech.cn
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污泥脱水产量计算出来后,就可以根据往年的吨泥的药耗,计算出污泥车间的絮凝剂、调理剂等药品消耗的指标值,同时根据厂内外运车辆的容积大小,计算出污泥外运的趟次,根据污泥处置场所与污水厂的距离,运输车辆的平均油耗,计算出需要的油品数量。这样通过水量的计划控制以后,污泥脱水的相关指标都可以计算出来了。这些数据得来是要根据往年的运行数据进行计算得出的,在最后的指标确定时,要考虑到污水厂绩效考核的因素,控制一些指标值来激发部门管理人员的主动性。比如在药耗指标上进行控制,在油料成本上控制,注意控制的比例要低,不能过分的进行控制,要在往年的数据进行分析比对的基础上,结合车间的设备状况,人员情况,车辆情况以及厂内资金等因素综合考虑,制定合理的指标,来实现生产的统筹安排和员工积极性的调动。
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© 环保之家[2tech.cn]2 ~5 o, i  Y. t电耗是一个污水厂运行的基础保障指标,也是污水厂最大的成本支出项目,合理的进行电能控制,实现电耗指标的稳定,从而控制成本。电耗指标的制定,可以根据往年的吨水电耗指标和计划水量进行计算,由于设备本身的运转效率的逐年下降,电力消耗会随之上升,理论上电耗指标应持平或者根据设备投用情况进行上调。如果厂内要进行大型的设备更新,或者进行全面的节能降耗改造,可以根据节能降耗目标预估进行核算,制定厂内的电耗计划指标。一般为了兑现绩效考核等因素,电耗的计划指标会进行一些下调,注意调整的是电单耗指标,而不是总的耗电量,随着处理水量增加,总耗电量会有所增加的。注意控制的应该是吨水电单耗指标。下调幅度可根据各厂实际运行水平来确定,管理越精细的厂可以下调幅度略大,管理水平较差的厂,可以维持原电单耗指标即可。4 g  r' G, X" v& A7 K: w" n; `© 2tech.cn

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治污者说  独赏二月雪   发表于 2020-5-21 11:38 | 显示全部楼层
药耗指标作为近年来各地对污水厂出水水质提标后,在污水厂内异军突起的指标之一,已经成为现阶段污水厂运行的重点支出项目,药耗的指标计划,特别是对外的计划数字是需要污水厂十分慎重决定的。一般来说,污水厂要考虑最不利情况下的药剂消耗量,污水厂特别是北方地区的污水厂,冬季运行一直是一个特殊的季节,从进水水质,水温,污泥沉降性能都频繁出现异常的一个阶段,一些污水厂总氮和进水碳源(BOD)的指标不协调,或者弥补低温下的微生物活性下降的情况,都需要补充大量碳源;还有化学除磷一直是污水厂理直气壮的大量使用药剂的渠道,这样就是药剂成为污水厂的一个重要的季节性的消耗指标。
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如何确定的药剂使用量?药剂的使用和合理投加,涉及到很多环节,与厂内的工艺认知和管理水平相关,与药剂供应商的产品质量好坏有关,与投加的方式方法有关,这些其实更体现了一个污水厂的运行管理水平。鉴于一般污水厂对于药剂投加部分还没有建立起完整的管理体系,推荐采用上年度最不利点的药剂投加量来进行保障性的药剂投用量的计算,由于对外上报的数据涉及较为敏感的成本核算问题,一般对这部分的消减要放在内控指标上进行,对外指标一般采用最不利点的投加值作为基础数值进行计算即可,而且一般的污水厂短期内改善污水厂的技术和管理水平是不现实的,需要一个长期的对工艺的整体认知和药剂的评判上,甚至包含对外对上管理的很多内容,计算值保持药品消耗量的高值来规避运行风险,也是在严监管的环境下对自身的一个保险措施。
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以上内容为污水厂的外部指标的年度计划的制定方式和计算程序,污水厂的外部运行指标,代表着污水厂对外公布的数据和外部监管部门的数值统计情况,是污水厂的对外的形象,需要污水厂在这些指标上慎重考虑,结合实际的运维情况,综合运行体制,给出合理的保障性的计划指标,使污水厂既能保持正常运行,同时也能规避运行风险。
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下面我们接着讨论污水厂的内控指标。污水厂的内控指标,和外控指标的区别在于,外控指标是污水厂运行保持稳定的约束性项目指标,内控指标是污水运行管理提升的激励性项目指标。两种指标对污水厂的管理从不同的侧面进行促进,使污水厂的管理一年年通过计划的制定,目标的实现,逐步做到运行的保障,管理的提升,水质的稳定。下面来看看内控指标的计划制定思路。
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内控指标的第一项目:工艺运行参数相关指标。工艺运行的相关参数指标是指污水厂稳定运行的生产过程参数的量化考核的项目指标。污水厂需要实现工艺参数化运行管控,一些污水厂对自己的运行参数一直很模糊,并没有把污水厂的工艺运行各项数据,特别是正常状态下的参数数据进行统计,形成工艺作业的指导性参数指标范围,使日常的工艺运行管理随意性很大,没有一个管控的参考值,使工艺运行管理的各项指标没有控制的目标区间,工艺运行管理以平时不管,难时救火的方式进行。因此在内控指标上,应该引入工艺运行的参数控制指标,作为年度计划的制定的核心内容。! U0 [0 u# `" F7 |! ?© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]+ i4 ?5 H9 S8 o! m/ S这些指标的制定不能脱离污水厂的运行实际,需要厂内运行技术人员对厂内的工艺运行情况详细了解,进行长期的有效的精确的运行参数的收集和整理工作,这些内容的得到,就使以往运行年度的总结非常重要,数据的收集,整理,分析在污水厂需要进行深入长期的开展(点击阅读公众号内污水厂数据管理文章),才能收集到合理的运行参数,作为生产管理的计划性指标的下达。这些指标应针对不同的季节性的变化,进行季节性的调整设计,不能一值到底,四季的变化,温度的变化,都要采取不同的运行参数指标,而且这些参数指标应该成为一个范围性的指标,作为管控,污水厂的数据是一个实时波动的数据,我们不断的收集整理分析运行数据,只能够无限逼近准确,但是永远达到不了真实的控制指标值,而且污水厂的进水水质,工艺状况,设备运行很多都是不可预测的,确定单一的控制指标值,往往会使运行管理陷入困境,运行人员无法进行操作,计划的制定要指导生产,而不是制约生产。这是需要计划的制定过程要有充分的数据依据和来源进行统计后才可以的,不能因为计划而编制数据,脱离生产的照搬书本数据是绝对不可行的,在运行数据缺乏的情况下,可以先制定运行数据的采集布局和收集整理计划,通过1~2年的数据统计分析工作之后,再形成年度的工艺管控指标,而不是为了计划而计划。促进和提高改善生产,是污水厂各项管理工作的第一要务,不能因为形式而忽略内涵。特别是内控指标,本身出发点就是提升管理,如果计划出来一系列非本厂实际的数据,会使污水厂的运行陷入困境,违背了管理提升的初衷,不如不做。
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© 环保之家[2tech.cn]1 T. S/ C7 ?& N" b工艺运行相关参数主要包含,生物池污泥浓度MLSS,挥发性污泥浓度MLVSS,生化池各阶段溶解氧DO,ORP,曝气池沉降比SV,生化池指示性微生物的总数及个体数量,剩余污泥排放量,泥饼产量,泥饼含水率,碳源投加量,除磷剂投加量,Pac投加量,PAM投加量等等,这些指标涵盖污水厂的生化池的各项控制参数,是指导生化池日常控制的常规性指标,通过制定这些指标的年度计划,可使污水厂工艺的调整具有了参照标准,工艺管理不再是随意性的工作,而是纳入轨道化的运行,不再是救火式运行,而是有目的的管控。
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治污者说  独赏二月雪   发表于 2020-5-21 12:52 | 显示全部楼层
带有二沉池的生化处理工艺,污泥的沉降性能是非常重要的一个控制参数,通过简单的量筒检测就能得出SV30 的数值,因此活性污泥的沉降比也是在污水厂内日常频繁使用的活性污泥控制参数之一。如何利用年度计划,制定合理的SV30参数,从而指导生产运行?年度计划中这些生产参数的制定,离不开对上年度甚至多年度的运行参数的总结,通过对上年度的数据进行分析后,制定本年度的控制指标。  d' b4 N4 ?7 f- S© 2tech.cn
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某污水厂是氧化沟工艺,共有三条氧化沟平行进水处理,在年终生产总结中发现沉降比有很奇怪的变化情况,如下图和分列单沟图所示:- o; x# H+ i8 k5 [; E3 K© 2tech.cn

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© 环保之家[2tech.cn]/ m) A+ |! t! \' Q年度的沉降比的曲线上,我们看到各条氧化沟的有一个很明显的下限曲线包围,但是出现了周期性的高值,达到高峰后,又及时回归到下限曲线上。全年的下限曲线三条沟的变化规律非常接近,在冬季期间的沉降比高,夏季沉降比低,是一个很明显的变化趋势。根据对这一年的工艺运行分析,出现高低限值频繁波动的情况,主要是因为污泥车间的生产产量与污水处理车间没有很好的衔接,污泥车间的脱泥产量没有和生化系统每日剩余污泥的增长很准确的进行匹配,造成污泥车间的生产被动,总是要等污泥增长起来以后才进行大量脱泥,导致出现这种沉降比曲线波浪式的变化。+ F+ y3 n7 b% m, S! F( J' i© 2tech.cn
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由于SV是污泥的沉降性能的表示参数,污泥沉降性能的变化与多种因素有关,比如环境变化,污泥浓度高低,污泥膨胀等因素,为了更准确的判断SV的变化情况,把某某厂的XX年度的污泥浓度变化曲线,也进行分析:9 n# n& T' }. z) t© 2tech.cn
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从污泥浓度的曲线我们看到,污泥浓度的变化并不像污泥沉降比的变化那么明显,但是从总体来看,污泥浓度的曲线也呈现出一个波浪式变化的曲线情况,这说明污泥沉降比出现波浪式的变化的原因是由于污泥浓度的变化引起的,而氧化沟内的污泥浓度的变化,说明氧化沟的剩余污泥的排放量的不能满足生化系统的每日污泥的增长量,而厂内剩余污泥的排放是由污泥车间的运行人员根据污泥车间脱水系统的运行来调控的,这样综合两种曲线,两个车间的实际生产情况分析,就能得出某某污水厂XX年度的剩余污泥的生产控制并不是很理想,在来年的生产计划中要进行约束来改善剩余污泥的生产控制。- w4 D. R) U8 Z# z; W, P© 2tech.cn
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通过对上年度的曲线分析,我们能得出几个方面的情况:1、冬季的沉降比高,夏季沉降比低;2、三条沟的沉降性能基本一致;3、污泥脱水车间的脱泥量和生化段剩余污泥产生量不匹配。针对这三个方面的情况,特别要注意的是在北方地区,为了适应冬季气温的变化情况,一般在冬季的各项运行控制参数与夏季是不同的,比如上述的SV30的参数,冬夏变化就是很明显的,污水厂在制定计划的时候,一定要尊重北方地区的季节性温度变化的环境因子情况,结合上面的情况分析,我们制定年度计划就是这样的:* Q  V4 F& z" N3 h© 2tech.cn

© 环保之家[2tech.cn]: e$ n8 q, C1 ~( D6 g内控指标SV参数年度控制计划:
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© 环保之家[2tech.cn]: v  b' P: _# R+ y1、三条氧化沟沉降比控制一致,同比相差不超过10%。
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2、冬季12月~3月期间,污泥沉降比控制在85%左右;夏季6~10月期间,污泥沉降比控制在30%左右;其他月份主要是春秋季节,沉降比处于上述两者之间控制。
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© 环保之家[2tech.cn]- n, G' W  `4 e" |. h3、沉降比日变化幅度不得超过20%。
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© 环保之家[2tech.cn]8 D5 c  w% _1 M3 a通过这三项控制计划的制定,对污水厂的生产项目从厂内计划进行了约束规划。第一条是为了保证各条沟的处理水量,排泥量等参数保持平衡,以免过度依赖某条氧化沟,造成工艺运行控制的不均衡。第二条针对北方地区冬夏沉降性能不同的情况进行了沉降比调整,而不是一味的强调同一数值管理全年,充分尊重地区性的环境因子对生化系统参数的影响,使污水厂的管理和微生物自身的生理习性相结合,发挥活性污泥微生物的自然特性,保证出水水质。第三条对污水处理车间和污泥车间的协调工作进行了规定,使污水厂的生产趋于系统化,全局化,扭转往年出现的这种救急的污泥处理进程。
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© 环保之家[2tech.cn]$ f+ b5 O  J( R* ~! g污水厂的内控参数很多,涉及到生产管理的很多环节,本文仅拿出一个指标进行分析,在实际的运行中,不断的收集和整理更多的运行数据,把这些数据进行统计分析,并根据统计分析的结果,把这些统计数据变成为污水厂年度生产的计划中的指导性参数,是污水厂通过年度运行的数据积累提升污水厂运行管理的途径之一,也是污水厂数据化管理的一项内容。上表是一个采用AB工艺的污水厂的设计的技术参数表,把设计参数作为指导参数,并使用运行数据进行修正,是我们进行数据分析的一种方式,污水厂的运行管理人员可以根据自身工艺特点进行厂内的生产管理,开发适合自身污水厂的运行的管理体系。
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