石化行業(yè)污水處理廠智能化建設(shè)與探索

唐安中，焦赟儀，楊 斌，徐琪珂

（1.中國石油化工股份有限公司九江分公司，江西九江 332004；2.北京金控?cái)?shù)據(jù)技術(shù)股份有限公司，北京 100070；3.華東交通大學(xué)土木建筑學(xué)院，江西南昌 330013）

十八大以來，我國先后出臺(tái)了水、大氣、土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃，其中，最嚴(yán)格的環(huán)境保護(hù)法的頒布實(shí)施，以及《石油煉制工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31570—2015）和《石油化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 31571—2015）等多項(xiàng)行業(yè)新標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，給煉化行業(yè)污染防治和生態(tài)保護(hù)工作提出了更高的要求。國際上，污水處理模式已由傳統(tǒng)達(dá)標(biāo)處理、直接排放，轉(zhuǎn)向全面發(fā)展智能化、資源化污水處理廠。隨著新興信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，以廢水資源化、廢渣減量化、廢氣潔凈化、過程智能化為目標(biāo)的智能水廠已成為污水處理系統(tǒng)當(dāng)今發(fā)展的方向，以此應(yīng)對來自污水處理技術(shù)持續(xù)升級(jí)、長周期穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、低成本運(yùn)行和資源化利用的挑戰(zhàn)〔1〕。筆者對當(dāng)前石化行業(yè)污水處理廠現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并結(jié)合具體案例，對運(yùn)用信息技術(shù)建設(shè)石化行業(yè)智能污水處理廠進(jìn)行了探討與展望。

1 石化污水處理廠現(xiàn)狀與特點(diǎn)

1.1 污水水質(zhì)復(fù)雜，處理難度大

石化企業(yè)生產(chǎn)過程中會(huì)排放各類污水，根據(jù)來源分為煉油污水、化工污水、乙烯污水、橡膠污水、煤化工污水等，廢水中的主要污染物包括COD、氨氮，以及石油類、硫化物、揮發(fā)酚及低聚物等難生物降解物質(zhì)。石化污水處理廠因進(jìn)水污染物濃度高且水質(zhì)波動(dòng)大，具有工藝復(fù)雜、流程長、處理單元多的特點(diǎn)。另外，為了滿足國家、行業(yè)和地方的污水排放標(biāo)準(zhǔn)和回用要求，大部分石化企業(yè)對污水處理廠進(jìn)行了升級(jí)改造（如圖1 所示），相應(yīng)增加了水廠的工藝控制和設(shè)備管理難度，運(yùn)行操作也變得更加復(fù)雜。

圖1 某石化污水處理廠工藝流程Fig.1 Treatment process flow of a petrochemical sewage treatment plant

1.2 水廠管理粗放，能耗物耗高

目前部分污水處理廠已實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，但仍存在儀表故障率高、準(zhǔn)確率低的問題，且自動(dòng)化控制手段較為粗放，各廠運(yùn)營管理人員的技術(shù)水平不一，因此對加藥設(shè)備、水泵、鼓風(fēng)機(jī)的操作難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管控，導(dǎo)致水廠能耗物耗成本增加，其中電耗在水廠總能耗中的占比高達(dá)70%～90%〔2〕。

1.3 操作人員多，運(yùn)行效率低

人力成本也是影響水處理廠綜合成本的關(guān)鍵因素之一，傳統(tǒng)的石化污水處理廠工藝流程復(fù)雜，包括了預(yù)處理、生化處理及深度處理幾個(gè)階段，這對現(xiàn)場操作及運(yùn)維人員的要求極高。實(shí)際上，水廠作為輔助裝置，普遍存在人員老化、操作能力低下等現(xiàn)象。如何提高生產(chǎn)效率、降低人力成本是水廠一直面臨的問題，而通過智能化管控能提高運(yùn)行效率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無人值守，可有效降低成本。

1.4 存在安全隱患與環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

石化污水處理廠具有規(guī)模大、水質(zhì)雜、流程長、有毒有害氣體濃度高的特點(diǎn)，在運(yùn)營管理中存在較高的安全隱患，尤其在隔油池、缺氧池以及油泥、浮渣、剩余活性污泥處理過程中易產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物（VOCS）、硫化氫（H2S）、苯等有毒氣體，當(dāng)通風(fēng)不暢、氣體濃度高時(shí)易造成作業(yè)人員中毒，甚至死亡。此外，廠區(qū)還存在火災(zāi)、溺亡、設(shè)備事故等安全風(fēng)險(xiǎn)。

因此，在滿足污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放和高效回用前提下，如何通過信息化技術(shù)手段來降低石化污水處理廠的運(yùn)行能耗、人力成本，提高管理效率，構(gòu)建一個(gè)安全高效、綠色智能水廠值得行業(yè)重視與探究。

2 石化智能污水廠概念及特征

石化智能污水處理廠是結(jié)合石化污水特點(diǎn)，綜合運(yùn)用視頻識(shí)別、大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)構(gòu)建智能化運(yùn)營平臺(tái)，并通過運(yùn)營該平臺(tái)對污水處理流程進(jìn)行精細(xì)化管控，實(shí)現(xiàn)水質(zhì)達(dá)標(biāo)、回用，安全生產(chǎn)，高效節(jié)能，綠色低碳管理目標(biāo)的現(xiàn)代化污水處理廠〔3〕。石化智能污水處理廠的建設(shè)主要具備管理標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)行自動(dòng)化、數(shù)據(jù)信息化、決策智能化和環(huán)境友好化5 個(gè)基本特征。

2.1 管理標(biāo)準(zhǔn)化

管理標(biāo)準(zhǔn)化是指廠區(qū)的生產(chǎn)運(yùn)營滿足中國石化《水務(wù)管理技術(shù)要求》（Q/SH 0628）和《污水系統(tǒng)提質(zhì)提效工藝技術(shù)要點(diǎn)》（中國石化資水〔2015〕6號(hào)）等有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和制度的要求，通過對水廠建立標(biāo)準(zhǔn)化的管理體系創(chuàng)新污水系統(tǒng)智能管控模式，推進(jìn)污水處理廠管理實(shí)現(xiàn)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

2.2 運(yùn)行自動(dòng)化

運(yùn)行自動(dòng)化是指充分利用遠(yuǎn)傳高清視頻，配置COD、pH、氨氮、水中油、DO、ORP、MLSS 等水質(zhì)在線檢測儀和計(jì)量儀表，通過分散控制系統(tǒng)（DCS，Distributed Control System）實(shí)現(xiàn)石化污水處理廠內(nèi)主要設(shè)備（鼓風(fēng)機(jī)、泵、調(diào)節(jié)閥）及廢氣、廢渣處理設(shè)施運(yùn)行的遠(yuǎn)程或就地自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)加藥自動(dòng)配制與投加、機(jī)組泵站無人值守，對水廠在線儀表、控制儀表和計(jì)量儀表實(shí)行分級(jí)管理，儀表完好率達(dá)到99%以上。

2.3 數(shù)據(jù)信息化

數(shù)據(jù)信息化是指通過建設(shè)污水處理廠生產(chǎn)運(yùn)營管理信息系統(tǒng)，集成DCS、實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS，Laboratory Information Management System）、水廠生產(chǎn)過程執(zhí)行系統(tǒng)（MES，Manufacturing Execution System）等相關(guān)數(shù)據(jù)，建立水質(zhì)信息、生產(chǎn)運(yùn)行、設(shè)備狀態(tài)和環(huán)境安全監(jiān)控等關(guān)鍵指標(biāo)的數(shù)據(jù)庫并應(yīng)用于污水處理廠的運(yùn)維管理。

2.4 決策智能化

決策智能化是指采用大數(shù)據(jù)分析、模型搭建等技術(shù)手段，通過運(yùn)營管理平臺(tái)提供科學(xué)的決策分析，持續(xù)對水廠自動(dòng)加藥、生化調(diào)整、剩余活性污泥排放與控制、廢氣治理、污水回用及三泥處理與干化控制、機(jī)泵運(yùn)行和風(fēng)險(xiǎn)防控等方面提出優(yōu)化建議，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行水廠管理智能化。

2.5 環(huán)境友好化

環(huán)境友好化是指污水處理過程實(shí)現(xiàn)綠色低碳，廢氣、廢渣得到有效處理，無異味，無揚(yáng)塵，工作環(huán)境安全整潔友好，滿足職業(yè)健康工作環(huán)境要求，兼具生態(tài)、濕地、自然、綠色的特點(diǎn)。

3 石化智能污水處理廠案例分析

3.1 水廠建設(shè)概況

沿江某石化企業(yè)作為石化行業(yè)首家入選國家智能制造試點(diǎn)的智能工廠，全面建設(shè)和開發(fā)了“自動(dòng)化、數(shù)字化、可視化、模型化、集成化”的智能化應(yīng)用平臺(tái)。該企業(yè)污水處理廠從2016 年進(jìn)行智能化建設(shè)，以智能工廠平臺(tái)為依托進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)型，構(gòu)建了一個(gè)功能完備的智能化數(shù)據(jù)服務(wù)體系。

水廠主要工藝由預(yù)處理單元、粉末活性炭-活性污泥（PACT）及炭泥再生單元（WAR）、沉降和過濾單元組成，其中預(yù)處理單元采用兩級(jí)隔油和兩級(jí)氣浮工藝對污水進(jìn)行除油和除懸浮物處理，之后通過PACT+WAR 工藝對含油和含鹽系列污水分別進(jìn)行生化處理并完成活性炭再生。廠區(qū)運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動(dòng)寬帶網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)等信息化技術(shù)，以新一代信息通信技術(shù)（ICT，Information Communications Technology）為重點(diǎn)〔4〕，構(gòu)建了水廠的信息基礎(chǔ)設(shè)施與運(yùn)維平臺(tái)，通過在線監(jiān)測儀表實(shí)時(shí)感知各階段工藝系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，將采集后的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析、處理，并通過信息化手段為運(yùn)行管理提供輔助決策建議，實(shí)現(xiàn)了水廠信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)、處理、分析、決策等全過程的管理。水廠總體智能化建設(shè)內(nèi)容主要包括物聯(lián)感知體系、基礎(chǔ)支撐設(shè)施、大數(shù)據(jù)中心、智能運(yùn)營管控平臺(tái)4 個(gè)方面，如圖2 所示。

圖2 智能石化污水處理廠建設(shè)架構(gòu)Fig.2 Construction framework of intelligent petrochemical sewage treatment plant

3.2 物聯(lián)感知體系建設(shè)

3.2.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集

該水廠通過對各個(gè)工藝中的生產(chǎn)參數(shù)如流量、液位、水質(zhì)、有毒氣體在線監(jiān)控，設(shè)置現(xiàn)場視頻監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行工況，以及配備溫度計(jì)、pH 計(jì)、電導(dǎo)率儀、濁度儀、流量計(jì)、水質(zhì)儀表、高清視頻等在線儀表和設(shè)備等措施，全方位構(gòu)建水廠的物聯(lián)感知體系，對水質(zhì)和環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)行全面監(jiān)控。

3.2.2 構(gòu)建物聯(lián)感知體系

水廠的物聯(lián)感知體系包括安裝85 塊在線監(jiān)測儀表，設(shè)置70 個(gè)關(guān)鍵考核參數(shù)，包括DO、藥劑投加量、ORP、pH、液位、流量、能耗、有毒氣體濃度等，實(shí)現(xiàn)了PACT、WAR 等主要處理單元出水水質(zhì)的實(shí)時(shí)監(jiān)控、在線分析及在線優(yōu)化調(diào)整。在封閉的構(gòu)筑物和廢氣排放集中區(qū)域設(shè)置氣體監(jiān)測儀，實(shí)現(xiàn)加藥間、氣浮處理單元、污泥處理單元的H2S 和有毒氣體在線監(jiān)測與報(bào)警，確保了安全生產(chǎn)。

在現(xiàn)場關(guān)鍵部位設(shè)置21 個(gè)遠(yuǎn)程高清視頻，對來水水質(zhì)、明溝水質(zhì)及危廢暫存庫進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)要害部位、巡檢點(diǎn)、泵房和加藥間的全覆蓋。通過數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制（SCADA）系統(tǒng)進(jìn)行鼓風(fēng)機(jī)、泵、廢氣及廢渣處理設(shè)施等設(shè)備運(yùn)行工況與數(shù)據(jù)的采集，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)運(yùn)行過程的控制〔5〕。通過對基礎(chǔ)監(jiān)測設(shè)備的改造與升級(jí)，初步形成了覆蓋水廠整體的物聯(lián)感知網(wǎng)，有助于水廠管理信息系統(tǒng)和大數(shù)據(jù)的完善。

3.3 基礎(chǔ)支撐設(shè)施建設(shè)

基礎(chǔ)支撐設(shè)施是連接數(shù)據(jù)的橋梁，水廠在廠區(qū)內(nèi)搭建專網(wǎng)與私有服務(wù)器，結(jié)合5G網(wǎng)絡(luò)、GPS定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備監(jiān)測數(shù)據(jù)、人員定位信息、報(bào)警信息等數(shù)據(jù)互聯(lián)。

3.4 水廠數(shù)據(jù)中心建設(shè)

石化污水廠的數(shù)據(jù)包括生產(chǎn)、設(shè)備、管理及文檔數(shù)據(jù)等，根據(jù)業(yè)務(wù)、功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行分類整合，以此建立污水廠的大數(shù)據(jù)中心〔4〕。

該水廠針對實(shí)時(shí)變化的來水，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法及時(shí)地作出反饋調(diào)整（圖3），進(jìn)一步優(yōu)化進(jìn)水水質(zhì)與加藥比例，確保氣浮處理后水中油穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，同時(shí)將加藥量控制在最優(yōu)區(qū)間，即聚合氯化鋁（PAC）20～30 mg/L、聚丙烯酰胺（PAM）40～50 mg/L。

圖3 水廠自動(dòng)加藥流程圖Fig.3 Automatic dosing flow chart of water plant

根據(jù)水質(zhì)水量、工況的非線性變化以及曝氣條件對生化反應(yīng)、硝化反應(yīng)等的影響，以模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為內(nèi)核開發(fā)的智能優(yōu)化控制軟件可實(shí)時(shí)調(diào)控風(fēng)量和溶解氧（圖4），跟蹤數(shù)據(jù)表明，DO 保持在2～3 mg/L 即可滿足生產(chǎn)需要，維持較高的DO 會(huì)導(dǎo)致鼓風(fēng)機(jī)能耗過高。

3.5 智能運(yùn)營管控平臺(tái)建設(shè)

智能運(yùn)營管控平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控、調(diào)度管理、決策分析的主要窗口。該水廠運(yùn)營管控平臺(tái)不僅融合了污水處理自動(dòng)化功能，還融合了生產(chǎn)運(yùn)營、設(shè)備管理、報(bào)表分析、巡檢操作等主要業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了人員與環(huán)境、設(shè)備、工藝、管理的交互，并通過與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、污泥模型等技術(shù)的融合，為水廠生產(chǎn)運(yùn)行、預(yù)測預(yù)警、自動(dòng)加藥、優(yōu)化調(diào)度提供決策依據(jù)。平臺(tái)建設(shè)主要包括生產(chǎn)管理系統(tǒng)、智能裝備系統(tǒng)、安全環(huán)保健康（HSE）管控系統(tǒng)、智能決策系統(tǒng)4 個(gè)子系統(tǒng)。

運(yùn)用智能軟件構(gòu)建污泥產(chǎn)生與處置平衡、炭投加與炭泥再生平衡，通過建立生物相鏡檢圖譜實(shí)時(shí)跟蹤微生物種類變化與污泥沉降比等的關(guān)系等，由此初步建立運(yùn)行數(shù)據(jù)中心，形成了污水處理廠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，為水廠掌握水質(zhì)波動(dòng)趨勢、優(yōu)化調(diào)整方案、智能診斷提供數(shù)據(jù)支撐。數(shù)據(jù)中心的建立不僅實(shí)現(xiàn)了廠內(nèi)數(shù)據(jù)資源的整合、互通，還實(shí)現(xiàn)了對外數(shù)據(jù)的傳輸、共享。

圖4 模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器對風(fēng)機(jī)風(fēng)量的跟蹤優(yōu)化（以DO 為優(yōu)化設(shè)定目標(biāo)）Fig.4 Tracking optimization offan airvolume by fuzzy neural network controller（take DO as optimization setting target）

3.5.1 生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)

生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)將運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示形成趨勢曲線，同時(shí)對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)警。通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)，管理人員可實(shí)時(shí)查看關(guān)鍵生產(chǎn)單元現(xiàn)場狀況，結(jié)合視頻監(jiān)控下達(dá)工藝操作指令，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，形成閉環(huán)管理；對生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表，生成電子化的交接班日志，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)監(jiān)管的數(shù)字化轉(zhuǎn)型。

3.5.2 智能裝備系統(tǒng)

水廠巡檢操作采用4G 巡檢技術(shù)實(shí)現(xiàn)了檢查過程的可視化、實(shí)時(shí)化，并可對設(shè)備工況進(jìn)行診斷和故障預(yù)警，生成運(yùn)維任務(wù)發(fā)送給相應(yīng)的維護(hù)人員。管理人員通過本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)設(shè)備的安裝、維修、巡檢、緊急搶修等多任務(wù)管理，同時(shí)結(jié)合視頻、語音實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程會(huì)診與指揮調(diào)度，有效提升了設(shè)備運(yùn)維效率。本系統(tǒng)還可對資產(chǎn)設(shè)備庫存及其使用狀況進(jìn)行分析評(píng)估，并對運(yùn)維成本進(jìn)行核算、分析、評(píng)價(jià)，為水廠的運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支撐。

3.5.3 HSE 管控系統(tǒng)

HSE 管控系統(tǒng)采用物聯(lián)網(wǎng)、人員定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控等多信息技術(shù)構(gòu)建一個(gè)安全的環(huán)境監(jiān)控體系，可對廠區(qū)內(nèi)VOCS、H2S 等可燃有毒有害及惡臭氣體進(jìn)行在線監(jiān)測，設(shè)置報(bào)警儀與高清視頻網(wǎng)絡(luò)對存在隱患及風(fēng)險(xiǎn)的地方進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警與監(jiān)控，并進(jìn)行溯源分析，形成全方位立體的監(jiān)控網(wǎng)格，有效減少了廠內(nèi)人員中毒等安全隱患。

3.5.4 智能決策系統(tǒng)

智能決策系統(tǒng)通過大數(shù)據(jù)分析和模型算法為管理人員提供工藝模擬數(shù)據(jù)，以便及時(shí)調(diào)整工藝參數(shù)，持續(xù)優(yōu)化藥劑投加量；通過建立PACT 單元的活性污泥模型可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)中溶解氧、混合液懸浮固體濃度（MLSS）、加藥量的模擬優(yōu)化；同時(shí)可對WAR 單元中的負(fù)荷、溫差、壓差、污泥濃度、鈣離子等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行模擬與調(diào)整，提供模擬數(shù)值來指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)營。比如，通過系統(tǒng)的模擬分析得出在生化單元投加尿素、甲醇控制PACT 生化入口的COD 維持在1 500 mg/L，氨氮在50 mg/L 左右時(shí)，能夠提高水廠的抗沖擊能力。本系統(tǒng)還可利用模型算法根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對水廠除油效率、運(yùn)行電耗等進(jìn)行智能化分析，為管理人員的決策分析提供科學(xué)指導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)污水處理由結(jié)果導(dǎo)向轉(zhuǎn)變?yōu)槭虑皟?yōu)化、過程控制。

3.6 智能水廠建設(shè)成效

通過智能管控平臺(tái)的搭建及數(shù)字化轉(zhuǎn)型，該水廠初步具備全面感知、預(yù)警預(yù)測、自動(dòng)控制、優(yōu)化協(xié)同、科學(xué)決策能力，實(shí)現(xiàn)了廠區(qū)管理的自動(dòng)化、實(shí)時(shí)化、智能化與綠色化，包括對生產(chǎn)數(shù)據(jù)、設(shè)備工況、環(huán)境安全實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)感知、智能分析與資源共享。

3.6.1 運(yùn)行管控水平顯著提升

水廠基本實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化、智能化控制，有效減少了人員工作量，提升了人員的工作效率，水廠運(yùn)行效率較先前提升了65%。同時(shí)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程監(jiān)測，約80%的工藝單元實(shí)現(xiàn)無人化生產(chǎn)，有效降低了運(yùn)營成本，其中操作人員較改造前減少約35%。

3.6.2 處理效果大幅提高

與智能化建設(shè)前相比，水廠生產(chǎn)運(yùn)行更加穩(wěn)定，出水水質(zhì)顯著改善。經(jīng)處理后的外排水COD 由42.99 mg/L 下降至30.6 mg/L，氨氮由1.52 mg/L 下降至0.45 mg/L，去除率分別提升了28.82%、70.39%，總氮、總磷可分別穩(wěn)定降至9.1、0.2 mg/L。

3.6.3 處理成本顯著降低

通過智能控制與管控平臺(tái)的融合，藥劑實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)投加，曝氣池風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)與溶解氧聯(lián)鎖控制和模擬調(diào)節(jié)，運(yùn)行維護(hù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理，水廠的藥耗、電耗、運(yùn)維費(fèi)用等成本得到有效降低。其中，水廠絮凝劑PAC 和助凝劑PAM 消耗分別下降了40%和65%，鼓風(fēng)機(jī)電耗下降了35%，鼓風(fēng)機(jī)、離心機(jī)及污水提升泵等關(guān)鍵設(shè)備通過運(yùn)營管控平臺(tái)的在線預(yù)警實(shí)現(xiàn)預(yù)防性檢修，使得水廠的設(shè)備運(yùn)維費(fèi)用減少約28%?？傮w噸水成本（含廢氣和污泥處理費(fèi)用）由8.6 元降為4.8 元，降低了44.2%，提升了水廠整體效益。

4 結(jié)論與建議

現(xiàn)階段石化行業(yè)污水處理廠的運(yùn)行管理已難以滿足可持續(xù)、綠色化、數(shù)字化發(fā)展的需求。石化行業(yè)污水處理廠的數(shù)字化、綠色化、智能化建設(shè)是其未來進(jìn)行升級(jí)改造的必由之路，但部分石化企業(yè)在智能化水廠建設(shè)過程中遇到一些實(shí)際困難，諸如智能化水廠建設(shè)缺乏頂層設(shè)計(jì)、智能終端儀表不穩(wěn)定、專業(yè)軟件實(shí)用性不強(qiáng)、水處理數(shù)據(jù)不全、信息技術(shù)與運(yùn)維力量薄弱等。但以上實(shí)踐案例表明，通過建立完善的數(shù)據(jù)服務(wù)體系，融合新一代技術(shù)，能夠很好地完成水廠數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型，加快水廠的提質(zhì)降本、節(jié)能增效。未來建設(shè)智能化石化污水處理廠建議重點(diǎn)從以下3 個(gè)方面入手：

（1）加快污水廠自動(dòng)化的全面升級(jí)改造。水廠自動(dòng)化的升級(jí)改造是水廠智能化、智慧化的必經(jīng)階段，同時(shí)水廠的數(shù)據(jù)及設(shè)備控制是所有頂層應(yīng)用的基礎(chǔ)，而目前大部分水廠現(xiàn)場自控設(shè)備老舊，對關(guān)鍵數(shù)據(jù)無法感知、傳輸，因此需針對廠內(nèi)業(yè)務(wù)需求，首先對現(xiàn)場設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)采集、全面感知，對廠內(nèi)進(jìn)行全面的自動(dòng)化升級(jí)改造。

（2）重視數(shù)據(jù)資源的積累?；A(chǔ)數(shù)據(jù)是未來企業(yè)的重要財(cái)富之一，也是業(yè)務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析的重要支撐。而石化行業(yè)內(nèi)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)通常以紙質(zhì)文檔記錄，存在數(shù)據(jù)檔案缺失、整理難度大的問題。因此要注重對生產(chǎn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的積累，形成企業(yè)及廠區(qū)內(nèi)部的數(shù)據(jù)資源，并建立數(shù)據(jù)電子化管理模式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)不斷積累、數(shù)據(jù)資源共享。

（3）注重新一代信息技術(shù)與水廠業(yè)務(wù)融合。未來新一代信息技術(shù)將在水廠的升級(jí)改造中不斷與業(yè)務(wù)融合、應(yīng)用、發(fā)展，業(yè)務(wù)功能與新型技術(shù)的高效融合是水廠智能化建設(shè)的發(fā)展趨勢。隨著人工智能、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展，多種技術(shù)與石化行業(yè)特點(diǎn)相融合必將是未來發(fā)展方向，因此要從業(yè)務(wù)出發(fā)，關(guān)注信息技術(shù)與業(yè)務(wù)的持續(xù)融合，才能更快推進(jìn)污水處理廠的升級(jí)與轉(zhuǎn)型。