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我國各地市的排水體系受到歷史建設(shè)等原因，以雨污合流的排水體系為主，近年來城鎮(zhèn)化速度加快，城鎮(zhèn)硬化地面增加，氣候條件發(fā)生改變降雨量增加等原因，污水廠雨季進(jìn)水中雨水所占比例呈現(xiàn)上升趨勢，針對污水廠不處理污水，污水進(jìn)水濃度低的現(xiàn)狀，國家住建部，生態(tài)環(huán)境部等五部委聯(lián)合發(fā)文《住房城鄉(xiāng)建設(shè)部等5部門關(guān)于加強(qiáng)城市生活污水管網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)的通知》建城〔2024〕18號，對城鎮(zhèn)雨污合流的情況要求各地市加快污水管網(wǎng)和雨污分流的整改力度，這對污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行是良好的政策信號，污水廠在雨季承接大量雨水甚至溢流的情況會(huì)逐步得到改善，各地市將展開雨污分流工作的進(jìn)展，那么污水廠應(yīng)該如何了解雨污分流工作呢？
本篇將從污水廠運(yùn)行大數(shù)據(jù)來說明分析雨污分流工作開展情況。城鎮(zhèn)雨污分流涉及到的管線眾多，不可能一次性完成全部雨污合流制管網(wǎng)的改造，這就需要城鎮(zhèn)建設(shè)部門逐年逐步的分批分計(jì)劃的進(jìn)行雨污管網(wǎng)的改造。對于分階段進(jìn)行的雨污管網(wǎng)的改造工作，污水廠如何進(jìn)行判斷？各地市的改造發(fā)展情況各不相同，偶然因素和變化因素也很多，統(tǒng)一的判斷標(biāo)準(zhǔn)很難適用于所有地市，這就需要通過更為全面的角度來分析雨污分流工作的進(jìn)展情況。
近年來大數(shù)據(jù)的應(yīng)用使人們獲得了很多復(fù)雜事件的內(nèi)在規(guī)律，應(yīng)用大數(shù)據(jù)的模式我們可以看到很多頭緒繁多和層面復(fù)雜的問題核心，對于城鎮(zhèn)雨污分流改造這種復(fù)雜的改造事件，也可以引入大數(shù)據(jù)的模式進(jìn)行一些基本的分析和判斷。
對于污水廠來說，雨水混流進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的直接表現(xiàn)是污水廠進(jìn)水水質(zhì)的下降，進(jìn)水水量上升(未滿負(fù)荷)，通過分析污水廠進(jìn)水水質(zhì)水量的變化，可以對雨污分流改造工作做出一些基本的認(rèn)知。選擇哪些水質(zhì)進(jìn)行雨污分流改造工作的分析因子，這需要結(jié)合污水處理的工藝實(shí)際進(jìn)行確定。
進(jìn)水水量可以作為雨污分流改造的主要分析因子，是檢測進(jìn)水中雨水量的變化，這個(gè)無需進(jìn)行討論。
進(jìn)水水質(zhì)包含項(xiàng)目眾多，主要有COD、BOD、氨氮、TN、TP、SS等，實(shí)際運(yùn)行中各地市污水廠的BOD的實(shí)際檢測能力較弱，統(tǒng)計(jì)回來的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性較差，數(shù)據(jù)離散程度高，連續(xù)性不夠，因此各污水廠出具的BOD數(shù)據(jù)不具有分析價(jià)值，因此不對BOD值進(jìn)行分析。氨氮和TN數(shù)據(jù)、TP作為污水中的營養(yǎng)污染因子，它們的變化趨勢基本一致，不做單獨(dú)分析，同時(shí)這些數(shù)據(jù)受做法的偶然誤差影響較大，可靠性不強(qiáng)。COD作為各地市污水廠常規(guī)檢測項(xiàng)目，數(shù)據(jù)全面，連續(xù)性強(qiáng)，可以作為雨污分流改造項(xiàng)目對進(jìn)水水質(zhì)影響的主要分析因子。
通過收集整理100多座污水廠的進(jìn)水水量和水質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并將統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)根據(jù)需求分別繪制成曲線圖，在數(shù)據(jù)曲線圖上可以看到大數(shù)據(jù)下顯示的內(nèi)在規(guī)律。
首先來看污水廠進(jìn)水水量平均值的變化情況，如下圖所示：
從累計(jì)處理水量的變化圖來看，有明顯的雨季(夏秋季)的月份持續(xù)較高，非雨季(冬春季)低的處理量變化情況，由于高水量運(yùn)行階段出現(xiàn)在6~9月份，一方面有雨季降雨的因素，一方面也有居民生活排水季節(jié)性增加的因素在內(nèi)，為了進(jìn)一步分析三年來的雨污分流工作是否有所改善雨水匯入的情況，可以對三年的進(jìn)水水量分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對比，對比如下：
從三年的曲線變化上來看，首先能看到多座污水廠的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，污水廠的處理量在逐年上升，這也反映出了2020~2022年三年平均值為什么出現(xiàn)后半年的處理水量持續(xù)走高的情況，主要原因是2021和2022年的總的處理水量增加，拉高了整個(gè)處理曲線的變化走勢。對比三年的處理水量的變化圖來看，2020年有明顯的雨季水量增加的趨勢變化，而在2021和2022年的雨季水量變化不再明顯，從三年的對比變化來看是雨污分流是有一定成效的。但是要考慮污水廠的收水范圍和范圍內(nèi)用水量增加使污水廠達(dá)到或者接近滿負(fù)荷情況，在這種情況下，雨季期間雨污合流帶來的超過污水廠處理負(fù)荷量的雨水不會(huì)被污水廠提升，而是從污水廠進(jìn)口處溢流，不會(huì)影響污水廠的處理水量，因此這就需要結(jié)合其他相關(guān)因子進(jìn)行分析，那就是污水廠進(jìn)水水質(zhì)的變化情況。
對調(diào)查的多座污水廠的進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，繪制了多座污水廠的進(jìn)水COD水質(zhì)情況如下：
從多座污水廠的2020~2022年月平均進(jìn)水COD的變化曲線圖來看，可以看到污水廠進(jìn)水水質(zhì)出現(xiàn)明顯的季節(jié)性變化趨勢，進(jìn)水COD從5月開始快速下降，到8月出現(xiàn)全年最低點(diǎn)，而后逐步回升。這個(gè)變化趨勢與調(diào)查地域氣候特點(diǎn)相關(guān)性較強(qiáng)，呈現(xiàn)這種變化應(yīng)該與調(diào)查區(qū)域內(nèi)的季節(jié)性降雨，還有冬夏季節(jié)的居民生活用水習(xí)慣兩個(gè)因素相關(guān)，結(jié)合該區(qū)域雨污合流情況，城鎮(zhèn)居民用水水量變化情況綜合分析，雨污合流的管網(wǎng)體制下，季節(jié)性的雨水大量進(jìn)入污水管網(wǎng)造成進(jìn)水濃度下降應(yīng)占據(jù)較大的比例。
為了進(jìn)一步分析三年的改造情況，對三年的進(jìn)水COD分別繪制進(jìn)行對比如下圖：
從圖中可以看到2020~2022年多座污水廠的進(jìn)水COD值三年變化情況基本保持不變，呈現(xiàn)了相同的變化趨勢，并且變化的幅度基本都一致，說明2020~2022年三年中，污水廠進(jìn)水的COD基本沒有產(chǎn)生大的變化，雨污分流改造工作主要在雨季使雨水從污水管中分離，減少季節(jié)性的雨水對污水廠進(jìn)水的稀釋作用，從三年的變化情況來看，雨污分流改造工作成效不明顯。
當(dāng)然受到數(shù)據(jù)采集不全面等因素，收集到的數(shù)據(jù)并不能完全準(zhǔn)確全面地反映出雨污分流改造的工作。但是通過大數(shù)據(jù)來進(jìn)行污水廠的運(yùn)行分析是非常優(yōu)勢的工具，可以從復(fù)雜的事件中找到共性的變化規(guī)律，從而更準(zhǔn)確的確定問題的核心規(guī)律，污水廠應(yīng)善于和多方向的收集和整理廠內(nèi)運(yùn)行的大數(shù)據(jù)，進(jìn)行工藝相關(guān)分析，得出更符合廠內(nèi)工藝運(yùn)行的規(guī)律和數(shù)據(jù)，來指導(dǎo)污水廠的生產(chǎn)運(yùn)行工作。
原標(biāo)題：污水廠運(yùn)行大數(shù)據(jù)看雨污分流工作
