智慧水务在整县域推进农村污水处理项目的应用案例

智慧水务在整县域推进农村污水处理项目的应用案例

雷碧超

中交（怀集）水务有限公司/中交（肇庆）生态环境投资发展有限公司  广东 肇庆 526000

摘要：随着国家环境治理和乡村振兴政策的提出，农村污水处理进入高速发展阶段，近年来完成了大量的农村污水处理设施建设，农村污水处理规模得到明显增加，治理水平明显提高。为了充分发挥设施治理效果，项目的运营维护成为了新阶段的重要任务。通过智慧水务在整县域推进农村污水处理项目的应用，有效解决由于农村污水处理项目自身特点给运营维护工作带来的困难和挑战。

关键词：智慧水务；农村污水处理；应用

一、综述

近年来，随着“两山论”“乡村振兴战略”的提出以及相关政策文件的出台，我国农村污水处理进入进入高速发展阶段。根据有关数据显示，2020年我国农村污水处理投资额约为758.2亿元，排水管网长度约22.55万公里，污水处理站约1.37万个①，农村污水处理规模明显增加，污水治理水平明显提高。但是由于农村污水处理项目自身特点，给农村污水处理项目运营维护带来不少困难和挑战。本文就某整县域推进污水处理项目实施经验，分析探讨智慧水务在整县域推进农村污水处理项目的应用。

二、某整县域推进污水处理项目概况

某整县域推进污水处理项目位于粤西地区，建设内容含县城污水处理厂1座及其配套管网，设计污水处理能力20000吨/日；镇级污水处理厂14座及其配套管网，总设计污水处理能力11350吨/日、村级污水处理站765座及其配套管网。项目覆盖该县域19个乡镇街道，服务面积约3573平方千米，服务人口约113万②。

三、存在的问题

3.1进水水质水量波动大

受区域天气、地下水位、居民用水习惯、排水体制、人口迁移等多种因素影响，农村污水处理项目进水水质和水量呈现出时间和空间上的波动，对污水处理系统造成较大冲击，影响了系统的稳定运行，直接影响处理效果。

3.2工艺类型多样性

受进水水质、水量、排放标准、用地、建设标准、投资标准、维护标准等多种因素影响，农村污水处理项目普遍采用因地制宜、分类实施的原则，导致了工艺类型呈现多样性。从单个站点分析，因地制宜、分类实施的原则在技术、经济上是合理的；但是从整县域项目后期运营维护分析，工艺类型的多样性导致了在工艺管控上难以做到标准化，增加了运营维护的难度。

3.3规模小、数量多、分布广

    受人口、居民用水习惯、村庄分布影响，村级污水处理项目普遍存在规模小、数量多、分布广等特点，不便于后期运营维护的集中化管理。

3.4位置偏远交通不便

    大多数农村项目位于经济、社会发展水平不高的偏远地区，区域位置决定了现场道路交通不便，运营维护车辆、人员进出不便，无法及时掌握设施运行工况，对存在的异常问题无法及时发现和解决，影响了设施的稳定运行。

3.5容易产生民事问题

部分村民对污水处理项目实施的意义认识不足，加上部分农村项目位置偏远，难以对村民反映的问题进行及时回应和解决，容易在项目运维过程中产生民事问题，也是项目运营维护中面临的重要问题。

3.6单位维护费偏低

相对于欧美、日韩国家，我国农村污水处理起步较晚，前期实施的农村污水处理项目更多是参考了城镇污水处理厂的经验。但是实践中，农村污水处理项目与城镇污水处理厂在工艺选择、设备选型、投资控制和运营维护多个方面的差异性日益呈现，尤其是单位维护费偏低，直接影响了运营质效。

四、应用的必要性

基于农村污水处理项目存在的上述问题，建设智慧水务管理平台，实现项目的标准化、流程化、可视化、信息化、自动化、精细化、数据化运营就显得很有必要。

（1）管理机制标准化：根据不同时期的科学技术水平和实践经验，针对具有普遍性和重复出现的技术问题，提出的最佳解决方案。

（2）管理过程流程化：以流程为导向的组织模式重组，以追求企业组织的简单化和高效化。

（3）运行情况可视化：利用科学计算可视化技术将系统运行状态以图形或图像的方式显示,使系统运行人员更方便、直观地了解当前的运行状态,以便其采取的运行控制措施更有效、更有针对性。

（4）故障分析智能化：通过获得可靠的检测数据和强化污水站运行能力监管，建立明晰的异常判别和故障分析系统。

（5）问题跟踪自动化：建立以计算机技术为基础的处理平台，实现污水处理问题的收集、记录、紧急程度判断、监控协调、反馈、验证等问题跟踪自动化，彻底解决问题。

（6）质量评估数字化：通过物联网数字化技术实现污水站关键生产指标和生产运行数据的自动采集，使企业的数据统计分析及报表生成更加规范、高效。

五、功能设计

项目智慧水务平台基于大数据和云计算体系架构，结合物联网、GIS、边缘计算、移动互联网等技术，利用光纤网、物联卡无线网络把运营中心、运营片区点、污水厂（站）、农村污水处理站等组成一个网络，为公司提供厂站集中运营管控机制，以实现远程监控、集中运维、智能巡检、设备管理、生产数据管理、无人值守等功能，为项目运营管理与调度决策提供参考和便捷。结合项目工艺设计、自控系统、设备配置和运营管理需要，本项目智慧水务平台在功能设计时提出了5个管理子系统要求。

安全运行子系统，包括电气设备运行监控、视频监控、人员巡检、运维工单、报警管理、化验管理、应急管理。              成本管控子系统，包括物资管理、能耗管理、排班管理、人员管理、设备管理。

统计分析子系统，包括水量统计、水位统计、水质达标分析、能耗分析、              设备分析、报警统计分析、巡检统计分析。

必备基础功能子系统，包括SCADA平台、地理信息系统、数据库建设、“一张图”系统、系统管理、数据共享。

移动APP系统，包括水质水量综合统计、实时水质水量信息展示、设备工况信息展示、报警管理、巡检管理、运维工单管理、信息发布等。

六、应用效果

6.1降低人工成本

项目点多、线长、面广、分散的特点，通过智慧水务运营管理平台可实时监控生产工况，设置自动报警，实现远程控制、视频监控、自动派单等功能，可降低巡检频率，减少巡检人员配置；同时平台具有生产统计分析、报表生产、仓储管理、设备管理、化验管理等辅助管理功能，可减少运行管理人员配置，降低人工成本。经过实践，该项目运营人员从原可研要求的80人，降低至目前的45人，人工成本明显降低。

6.2提高工作效率

智慧水务管理平台设有运营中心，在中心可实时查看下属厂站的生产指标、运行情况，掌握整体运维状况。同时设定报警机制，设备及生产运行数据出现异常会自动报警，方便运营人员及时发现、响应、处理问题，提高工作效率。智慧水务管理平台建设前，农村设施存在的问题需要通过现场巡检或者村民投诉才能发现，存在严重的滞后性，直接影响项目的治理效果和绩效考核；平台建设后，可通过自动报警或者查看平台的形式，迅速发现问题并及时解决，工作效率明显提高。

6.3加强成本管控

智慧水务管理平台设有成本管控子系统、统计分析子系统，可随时查看水质、水量、药耗、能耗等数据。系统自动统计分析变化情况，为工艺管控、运营精细化管理提供支撑，进一步加强成本管控。

6.4加强安全管理

智慧水务管理平台通过视频监控各厂站设施安全，并设立了安全管理模块，包含了安全资料管理、安全培训管理、应急管理、安全事故管理等功能。其中特种作业管理对于某些特种作业，如有限空间作业、临电作业、高空作业、装吊作业、动火作业等，需要经过审批，确认作业类别、作业地点、作业内容、作业开始时间、作业结束时间，落实作业负责人、现场安全督导员，做好安全措施，做好安全交底等，才能派工作业，保证作业人员人身安全。

6.5量化绩效考核

智慧水务管理平台通过建立运营管控KPI库，形成动态分析决策支持体系，提取各层次运营管控数据进行汇总统计，以直观的效果展现各类KPI，量化绩效考核。

6.6为运营决策提供准确有效数据支撑

智慧水务综合运营管理平台，可将本系统中的各类运营管理数据进行分类、整理、汇总统计后将最终的结果进行集中展示。通过该功能以图形化的界面展示各类数据变化趋势、关联关系等，为公司的各层管理人员的管理决策提供有力的依据。

参考文献：①前瞻经济人，《2022年中国农村污水处理行业发展现状分析 “十三五”期间发展迅速但仍未达规划目标》；

②县统计局，《关于2021年全县人口数的公报》。