“如果只看外观,很难将一个个水池与数字技术相关联。”看着眼前的数字大屏,汕潮区域中心技术部经理谢佳炜感慨,“以前污水处理厂工艺调整操控、水量水质参数记录都是手动进行的,工作量大不说,效率还特别低。”

▲潮安厂生化池

▲谢佳炜与潮安数字化智慧管控平台
2009年开始,谢佳炜就与汕潮区域中心同呼吸、共发展,见证了污水处理厂从传统的手动控制、到“数字化”的提出、再到全面走向“数字转型”道路,谢佳炜也从普通工艺工程师成长为技术部负责人,组建了技术团队,创建了谢佳炜人才创新工作室。
数字化转型,一直在路上。谢佳炜从来都不满足于只将数据存储于硬盘中,因为调阅查找数据“真费劲”;他也不想在调整工艺时来回走到污水处理现场调控设备参数,因为效率“真的低”。谢佳炜深知,数字化转型之路,犹如逆水行舟,不进则退。
“数”业有专攻,初试PLC间断式控制有成效
“谢经理,澄海厂的刮吸泥机又坏了,这可是这个月第三次故障了,你今天必须抽空来帮我看看,帮我找一个‘一劳永逸’的解决方法。”2019年6月12日,澄海厂厂长陈涛在电话中焦急地说。身为技术部经理的谢佳炜二话不说,放下手头的工作马上奔赴现场了解设备情况。
沉淀池刮吸泥机是去除水中悬浮物的重要设备之一,由于设备老化,澄海污水厂的刮吸泥机经常泥孔堵塞,需要停产手动来“清泥通孔”,大大降低了产量。
谢佳炜先动手清理了污泥,给刮吸泥机进行“急救”后,与陈涛讨论起解决方法。根据二沉池运转情况及设备配置特点,谢佳炜提出采用新型提供的基于PLC间断式控制二沉池刮吸泥机——按照设备运行情况增加时间间断运行控制模块,在故障、异常发生后,使二沉池刮吸泥机能自动按程序间歇运行,把积压在二沉池的活性污泥回吸到工艺系统,恢复正常生产。
经过半年多的技术改造、反复试验研究,PLC间断式控制技术在澄海厂得到有效运用,化解了设备故障停运导致的处理水量减少和维修成本增加等问题,每年节约成本约246至528万元。“一种基于PLC间断式控制二沉池刮吸泥机”,2021年荣获国家实用新型专利。

▲一种基于PLC间断式控制二沉池刮吸泥机-实用新型专利证书
数字赋能,污水处理“更上一层楼”
“怎么解决镇村污水处理项目点多、面广、成本高等困难?”2017年中标潮安PPP项目后,谢佳炜开始思考。这个项目如果按照以往一厂一团队的传统运营模式,将成为汕潮区域中心高质量发展的拦路虎。但是如果能够找到突破口,这将是高质量发展的“加速器”。
在逆境中寻求突破和创新,谢佳炜将研究重心转移到污水处理“数字化”模块。他认为,建立一个高效的“数字化智慧平台”迫在眉睫,这也是谢佳炜人才创新工作室的研究课题。
谢佳炜带领团队研究远程数据采集、信息共享、生产数据实时可视化等数字技术,将污水厂的生产过程、调度监控、设备操作等过程进行数字化,建立信息化管理模块。在探索推动污水处理数字转型升级过程中,作为试点的潮安区1座区中心污水厂、6座镇污水厂、24个农村污水处理站点及4座人工湿地不仅成功实现了数字智能系统的远程监视与调控,而且手机移动APP端也能实时监控。“污水处理现场全监控、水质变化态势全掌控、应急事件即刻全应对”不再是纸上谈兵。
数字测算,虚拟流量计不“虚”
由于资金有限,大部分新建的农村污水处理设施点均未配套流量计,于是谢佳炜打起了数字云平台的“主意”。此前已有的数字云平台系统具备自动采集潜水泵启停时间、单台潜水泵流量等功能,只要设置特定公式,将每台潜水泵流量累加起来,污水处理量就自动算出来了。
在没有能耗、没有设备折旧损耗的情况下,谢佳炜人才创新工作室针对各个农村站点的特点精准施策,逐步建立了一个个“虚拟流量计”,有效解决了农村污水处理无法量化的问题。
广业环保集团目前已建设约780个农村污水处理设施点,每个电磁流量计市场价格约2.2万元,如“虚拟流量计”在广业环保集团推广,将节省投资成本约1716万元。目前,该系统已在汕潮区域中心潮安PPP项目24个农村污水处理设施点广泛运用。

▲农村污水处理设施“虚拟流量计”平台
数字AI曝气,如虎添翼
众所周知,风机电耗是污水处理厂的“生产成本大户”,约占14%—33%,且普遍存在曝气不精准、过量的情况,若能精准控制风机,将有效降低生产成本。
在广业环保集团的带领下,谢佳炜人才创新工作室在南澳污水厂(简称“南澳厂”)进行“AI智能曝气精准控制系统的技术及应用研究”,这是针对污水厂工艺调控智能化程度低、鼓风机耗电耗能大的实际问题而研发的智慧节能减排项目。

▲研究南澳厂数字AI曝气系统
工作室根据数据采集需求,结合南澳厂现场设备情况,进行主控装置、执行装置的设计安装,对监测仪表进行优化配套及改造后,该系统具备实时调整工作参数的功能,可根据进水量、生化系统水质等数据,智能调节鼓风机风量,最大程度减少风量损失,有效降低鼓风系统的能源消耗,使南澳厂在智能化控制、耗能最低的条件下高效运行,该项目于2022年6月获得国家实用新型专利。
据统计,2021年1至8月,南澳厂鼓风机处理一吨水平均电耗约0.064度。自2021年9月该系统投入使用至今,鼓风机处理一吨水电耗下降为0.054度,可节约鼓风机15%电耗。如将该智能控制系统推广到广业环保集团下属的200座污水厂,预计每天可节约6万度电。
数措并创,成立工作室集智集力
随着新技术、新成果、新应用不断涌现,谢佳炜和他的团队不断推动污水处理工作朝着高质量发展方向破浪前行。2022年6月,谢佳炜人才创新工作室正式授牌,把落实“碳中和、碳达峰”作为践行习近平生态文明思想具体行动,持续深入开展节能降耗技术研发。
工作室吸纳各岗位优秀骨干7名,其中包括2名高级技师和4名中级工程师。工作室聚焦制约企业发展的重点难点问题,深入现场实践,依靠技术创新与改造,促进科学技术转化,不断提高综合实力和核心竞争力,成立至今已取得6项国家实用新型专利。
2022年11月,谢佳炜人才创新工作室启动广东环保集团首个“尾水发电”项目,研究如何有效将污水处理厂尾水水位差产生的能量转化为电能。预计项目建成后,尾水利用率将从原先不到1%提升到100%,年发电量可达40万度,年产生效益28万元,对应减排130.98吨标准煤,98.96吨碳粉尘,362.76吨二氧化碳,相当于每年植树19823棵。

▲谢佳炜介绍尾水发电原理
“在我们工作室启动广东环保集团首个‘尾水发电’项目是对我们工作的肯定,也更加激发了我们继续研发新技术的斗志。”谢佳炜说,“逆水行舟,不进则退。接下来我们会继续为实现碳达峰、碳中和贡献智慧和力量!”
(广业环保集团)
拟稿:陈燕芬
审核:郑廷佳
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