污水处理厂运营管理论文范文

污水处理厂运营管理论文范文第1篇

摘要 针对不确定性条件下区域水资源管理系统的优化控制，建立了基于模糊可信度约束规划的动态交互规划模型。该模型以四种水资源系统安全状态（相当安全、基本安全、不安全和极不安全）作为约束条件，引入可信度以反应系统的模糊性。将此模型应用于北京市水资源管理系统，并提出交互式模糊满意度算法求解该模型，以全局最优满意度权衡经济和环境目标之间的冲突性。结果表明：当水资源系统安全等级从相当安全降低为极不安全时，规划期内的优化配水量降低了57.95×108 m3，系统的经济效益也降低了164.9亿元，污染物排放量显著上升22.05%;可信度水平越高，供水不足和污染物排放过多的风险就越低，经济利益和污染物排放也就越低;可信度越低，经济效益和污染物排放越高，但同时系统风险也在增加。可信度水平能够被视为一个评价指标以评估最終解决方案的可靠水平。相比于传统水资源配置方法，该模型更加真实模拟了多层目标和多决策者的动态交互过程。

关 键 词 水资源管理; 不确定性; 水资源系统安全; 可信度约束规划; 动态交互规划

A dynamic interactive programming for urban water resources management system

CHEN Yizhong1， PENG He1， QIAO Youfeng1， YAN Pengdong2

（1. School of Economics and Management， Hebei University of Technology， Tianjin 300401， China; 2. School of Architectural Engineering， Tianjin University， Tianjin 300350， China）

Key words water resources management; uncertainties; water resources system security; credibility constraint programming; dynamic interactive programming

0 引言

水资源是保障人类生产生活、经济与社会稳定发展的基础性资源。但随着人口增长与经济迅速发展，水资源短缺现象在世界范围内普遍出现，约80%的人口面临水资源安全问题。北京市作为我国的首都，是政治、文化、科技、信息中心和对外交往的中心。但长期以来，其以年均不到21×108 m3的水资源量支撑着36×108 m3的需水量[1]，不合理的水资源开发处理方式（废水年排放量高达15×108 m3，地下水开采力度大，地表水开发利用率超90%）导致地下水位下降和水污染[2]，水资源短缺成为制约北京市经济社会可持续发展的主要问题[3]。因此，如何制定高效的水资源调控策略，对于北京市用水策略调整，水资源系统的安全等级提升和水资源可持续利用具有重要意义[4]。

优化技术已被广泛地应用于区域复杂环境系统调控。基于优化的水资源配置模型主要分为两种，一种是水文优化模型，主要在水文政策要求下优化各部门水资源;另一种主要是经济优化模型，主要用于优化配水部门间的水资源配置。同时，随着优化技术的不断发展，水资源配置模型已从单目标调水问题优化发展为综合考虑社会、环境、经济、代际公平性、可持续性的多目标综合性区域的水资源调配优化问题。然而，由于供需关系、污染物排放标准、利用方式、政策变化等因素的影响，在水资源管理系统的决策过程中依然存在着多种不确定性和相互作用，如区间、模糊和随机性[5-6]。迫切需要采用不确定性的优化技术以适应水资源管理系统中日益增加的复杂性。模糊可信度约束规划能够给出不同可信度水平下的优化策略。该规划方法已被广泛应用于区域水资源与水安全系统综合管理，如农业水资源管理[7-8]、流域水安全管理[9]、城市水资源管理[10-11]、能源-水关联系统[12]等。虽然模糊可信度约束规划对于参数随机分布未知的模糊决策问题有行之有效，但水资源管理系统中往往存在多个相互冲突的目标。例如，环境政策制定者可能侧重于污染物排放控制，而水资源管理者可能侧重于最大化水资源利用的经济效益[13]。但最大化系统经济效益往往需要基于合理的污染物排放控制约束，而系统污染物排放控制也需考虑经济效益。亟需一种兼顾多层次决策目标，寻求全局均衡最优方案的动态交互规划方法。双层规划模型能够弥补传统多目标规划难以反映系统中普遍存在的决策层次性和交互过程的问题，其按照层级顺序依次嵌套求解。但双层规划的求解问题是一个NP-hard问题。交互式模糊满意度算法将引入全局满意度作为双层决策目标之间的载体，通过更新满意度迭代求解全局最优方案。这种方法能够客观描述不同层级之间的交互作用并解决决策目标的冲突性问题，实现目标层之间的动态交互规划。

本文基于双层规划模型和交互式模糊满意度算法，建立一套动态交互规划模型。通过求解最优满意度规划方案，以实现区域水资源管理系统优化调控。根据北京市水资源供求关系，描述了北京市水资源管理系统决策过程，客观反映了环境控制与经济效益间的矛盾关系，深入分析了水资源管理过程中不同决策者之间的隶属关系及其伴随的不确定性。本研究的主要创新点可以概括为：以四种水资源系统安全状态（相当安全、基本安全、不安全和极不安全）作为约束条件并整合到模型框架中;引入可信度替代传统的可能性概念以反映系统的模糊事件;提出交互式模糊满意度算法求解，权衡环境效益-经济效益间的冲突关系;将所开发的模型应用于北京市水资源管理系统的可持续管理，研究结果能够为深入分析水资源系统安全等级、水系统效率和可信度之间的相互关系提供理论依据。

1 动态交互规划模型

1.1 双层规划模型

上层规划问题和下层规划问题分别通过各自目标函数和约束条件来求解优化。上层规划问题依赖于下层规划问题最优解，下层规划问题最优解受上层规划问题影响。数学中的双层规划模型可以概括如下：

式中：[f1]和[f2]分别表示上层和下层规划问题的目标函数;x和y分别表示上层和下层规划的决策变量;[R（x，y）]和[T（x，y）]分别表示上层规划和下层规划的约束空间。

交互式模糊满意度算法可以反映决策者的层次结构之间的交互作用，避免各层之间的目标冲突，还可以有效地描述现实问题各层次结构关系，得出全局性的优化结果。因此，本文在传统双层规划模型的基础上，引入全局最优满意度λ以度量约束达到何种程度时系统实现全局目标的最优，上层决策问题可以通过更新其上层满意度的下限以进行模型的迭代求解。具体过程如下：

步骤1：独立地求解上层和下层模型，并得到上层的决策方案[（xU，yU，fU1）]和下层的决策方案[（xL，yL，fL1）]，当[（xU，yU）=（xL，yL）]，则系统得到最优解。

步骤2：通过给上层决策变量x设定容忍阈值，建立相应的三角隶属度函数：

式中：[σ]表示上层决策变量x的满意度;[r1]表示上层优化解[xU]周围的容忍阈值，超过容忍阈值的决策范围是不可接受的。

步骤3：分别对上层和下层的决策目标设定容忍阈值，并建立相应的隶属度函数。

式中：[η]代表上层目标函数的满意度;[τ]代表下层目标函数的满意度;考虑上层目标函数是求最小化问题，所以假定[f1（x，y）>f′1;]是绝对不能接受的，而[f1（x，y）<f1U]是绝对可以接受的，其中[f′1]代表上层目标函数最高的容忍值。相反，由于下层目标函数是求最大化问题，因此假定[f2（x，y）>fL2]是绝对可以接受的，而[f2x，y<f′2;]绝对不可以接受的，其中[f′2]代表下層目标函数最低的容忍值。

步骤4：通过全局满意度λ以实现同时满足上层目标和下层目标的满意度，并建立全局满意度函数表达式

则上述双层规划问题就可以转化成求解最大满意度λ。

1.2 模糊可信度约束规划

模糊可信度约束规划是为了解决系统中数据的不确定性及无法获取精确的数据随机分布问题的一种数学方法。传统的模糊可信度约束规划模型可概括如下：

式中：“～”代表模糊参量;[Cj]表示目标函数中的模糊系数;[mi，j]和[qi]表示约束中的模糊系数;ω为不同的可信度水平（Credibility，Cr）。设两个模糊变量[m]和[q]考虑为一组为三角形模糊数，如[m=（m1，m2，m3）]，[ q=（q1，q2，q3）]。那么，具有模糊事件[m≤q]的可信度可以表示为[9]：

根据以上定义，FCCP模型的约束可以转换为

2 北京市水资源管理系统动态交互规划

北京市近几年加快了城市规划和环境质量改善的建设步伐，所以结合北京市现状和未来规划，本文采用动态交互规划模型对北京市水资源管理系统进行优化配置（图1）。以环境目标为上层目标，以水体特征污染物（p=1为COD、2为TN、3为TP和4为NH3-N）排放量为决策变量;下层为经济效益模块，以配水量为决策变量。在双层模型的决策过程中，上层目标函数同时受到上层约束条件和下层约束条件的限制，而下层目标函数仅受到下层约束条件的限制，所以由此得出的规划结果更加有利于北京市水资源管理系统的环境影响控制，而且可以有效地规避系统不确定性造成的影响。

本文考虑4个规划期（k=1为2020年，2为2021年，3为2022年，4为2023年），4种水源（i=1为地表水，2为地下水，3为再生水，4为客水）和5个用水部门（j=1为农业，2为工业，3为第三产业，4为居民生活，5为生态）。再将环境要素置于模型的优先级更能保障北京市水资源利用可持续性。同时，引入不同的水资源系统安全评估等级（表1），探究不同安全等级约束对优化调控策略的影响。水资源系统安全评价需考虑如下原则：a）能准确反映水资源管理系统主要特征;b）既能反映社会、经济和人口发展指标，又能反映生态、环境和资源水平;c）可量化原则，使指标更易于计算;d）可行性原则，能充分考虑数据来源的现实性和可能性。

上层污染物排放控制：上层规划模型以水体特征污染物排放量（TP）最小化为目标函数。

上层模型的约束条件包括如下：

1）污染物排放量及其总量控制：其要求低于允许排放水平的污染物排放量可信度水平应控制在高于或等于令人满意的水平。

2）再生水比例约束：其要求再生水使用占比不小于一定的比例，该比例与水资源系统安全等级相关。

下层经济效益模块：下层规划问题以水资源管理系统经济效益最大化为目标函数。

下层规划模型主要考虑水资源总量、缺水率、污水处理能力等约束条件。

1）水资源总量约束：其要求水资源使用量不能超过相应水源的供给能力。

2）缺水率约束：其要求每个规划期内的缺水率需要低于一定水平，该水平与水资源系统安全等级密切相关。

3）污水处理能力约束：其要求每个规划期内的污水排放总量不能超过区域污水排放总量约束。

式中：TP代表规划期内的系统的污染物排放量（t）;TE代表规划期内系统的经济效益（108 元）;[popj，k，p]代表规划期内COD、TN、TP和NH3-N排放量（t）;[wateri，j，k]代表在k时期由i水源向j用户的输配水量（108 m3）;[MRi，j]代表i水源与j用户的输配关系，其值为0或1（表示两者之间存在或不存在输配关系）;[pj，k]代表j用户用水过程的污水排放率（%）;[Lj，k]代表污水收集率（%）;[Cj，k，p]代表j用户排放污水中COD、TN、TP和NH3-N的浓度（mg/L）;[EFk，p]代表污染物去除率（%）;[TCCk，max]代表COD、TN、TP和NH3-N允许排放量（t）;[Bfi，j，k]和[Csi，j，k]分别水资源效益系数和成本系数（元/m3）;[LCj，k]LCj，k代表水资源损失率;[SWk]，[GWk]，[RWk]和[KWk]分别代表地表水、地下水、再生水和客水可获得量（108 m3）;[AWRk]，[IWRk]，[TWRk]和[DWRk]分别代表农业、工业、第三产业和生态需水量（108 m3）;[PLk]代表规划期k的长度（d）。

模型中参数数据来源主要为北京市市历年水资源报告等相关统计数据。参考城市排水工程规划和北京市污水排放现状，确定农业、工业、第三产业、居民生活和生态用水部门的污水排放系数分别是0.1、0.5、0.7、0.7和0.8;其污水中的COD浓度分别为60、100、120、230和30 mg/L;TN浓度分别为70、60、60、55和50 mg/L;TP浓度分别为5、5.5、6、6.5和5 mg/L;NH3-N的浓度分别为40、50、45、40和40 mg/L;COD、TN、TP和NH3-N的去除率分别为70%、40%、40%和60%;水资源损失率设置为1.05。在需水预测方面，在分析北京市2002-2014年用水结构变化的基础上，本文采用传统的灰色模型对北京市不同用水部门的需求量进行模拟（图2）。根据预测结果，规划期内不同部门的需水量如表2所示，其将作为双层模糊可信度约束规划模型的关键输入参数，并以此为基础分析不同水资源系统安全等级下北京市的用水变化情况。

3 结果分析

3.1 水资源系统安全等级驱动下水资源调控策略

本文设计4组水资源系统安全等级，即相当安全、基本安全、不安全和极不安全，其中相当安全等级要求生态用水比例大于等于23%，而其他安全等级下的生态用水比例逐步降低。图3展示了不同安全等级下的水资源优化配置方案。由图可知，在整个规划期内，北京市在相当安全、基本安全、不安全和极不安全等级下的配水总量分别达到349.42×108、298.67×108、311.46×108和291.47×108 m3。从供水源分析，地表水和客水是北京市主要的供给水源，两者的供水量约占总量的50.0%;而地下水在不同安全等级下均全部用于居民用水。当系统从相当安全转变为极不安全等级时，地下水的供应量显著增加（从70.69×108 m3增加至99.41×108 m3）。在相当安全、基本安全、不安全和极不安全等级下，居民生活用水分别消耗地下水量70.68×108、85.93×108、90.87×108、99.41×108 m3。再生水主要供给生态用水和第三产业用水。从经济活动方面来说，第三产业用水主要由客水满足，其余由少部分地表水供给。从时间上看，北京市供水总量从2020年的67.52×108 m3增加至2023年的107.71×108 m3（相当安全等级下），年均增幅达到16.87%;从2020年的67.52×108 m3增加至2023年的107.71×108 m3（极不安全等級下），年均增幅达到18.47%。

图4显示了不同安全等级下的北京市水资源管理系统的经济效益变化情况。结果表明：在相当安全、基本安全、不安全和极不安全的状态下，系统的经济效益分别为951.3 亿元、859.1 亿元、837.9 亿元和786.4 亿元。系统的经济效益随着规划期的增长而有所增加。在相当安全等级下，系统的经济效益从2020年的167.1 亿元增加至2023年的333.9 亿元，年均增幅达到26.08%;在不安全等级下，系统的经济效益从2020年的150.9 亿元增加至2023年的275.4 亿元，年均增幅达到22.27%。北京市的主要用水是居民生活用水，其平均效益系数和成本系数分别为9.12 元/m3和3.87 元/m3。整个规划期内，居民生活用水部分在相当安全、基本安全、不安全和极不安全等级下分别产生393.4 亿元、386.7 亿元、376.8 亿元和339.7 亿元。考虑到生态和第三产业需要大量的水资源，其经济效益将远高于农业和工业部门。然而，当水从一个部门转移到另一个部门时，由此产生的经济成果将发生重大变化。因此，决策者应因地制宜地评估配水策略。

不同安全等级下对应着不同的污染物排放量（图5）。从污染物种类上看，TN排放量最大、COD排放量次之、NH3-N排放量较少，TP排放量最小。当安全等级从相当安全变为基本安全时，可以观察到各类污染物的排放显著减少，COD、TN、TP、NH3-N排放量分别减少了5.5%、8.8%、21.93%和7.9%。此外，从总量上看，随着安全等级的增高，对应的污染物排放总量呈现出增加的趋势，这主要是由于随着安全等级越高所分配的水资源量也越高。

3.2 可信度水平驱动下水资源调控策略

图6给出了不同可信度水平下污染物排放量的变化情况。研究结果表明：随着可信度水平的增加，COD和TN的年排放量呈现下降趋势，其对应的剩余环境容量也呈现上升趋势。相反，随着可信度水平的增加，TP和NH3-N年排放量具有上升趋势，而其对应的剩余环境容量呈现下降趋势。例如，当ω从0.80增加至1.00时，COD的年排放量从14.38万t下降至13.86万t，而TP的年排放量从1.50万t增加至1.70万吨。由此可见，系统的环境特征对可信度水平的变化较为灵敏，这根本原因在于改变的可信度水平引起了配水方案的变化，从而导致不同用水部门的污染物排放量呈现动态变化趋势。

图7为规划期内不同可信度水平下的水源供水方案。從图中可以看出：随着可信度水平的降低，4种水源的供水量均呈现上升趋势。例如，在相当安全等级下，当ω从1.00下降至0.80时，地表水的供给量从107.37×108 m3增加至121.68×108 m3;地下水的供给量从70.68×108 m3增加至74.90×108 m3;客水的供给量从89.10×108 m3增加至97.91×108 m3;再生水的供给量从92.47×108 m3增加至99.98×108 m3。在极不安全等级下，当ω从1.00降低至0.80时，地表水的供给量从72.93×108 m3增加至79.36×108 m3;地下水的供给量从99.41×108 m3增加至104.03×108 m3;客水的供给量从58.84×108 m3增加至63.72×108 m3;再生水的供给量从60.29×108 m3增加至65.20×108 m3。图8展示了不同可信度水平下各用水部门的供水方案。研究结果表明：各部门的用水量将随着可信度水平的增加而降低。这主要是由于可信度水平的降低会导致模型部分约束条件左侧系数取值较低而右侧系数取值较高，从而放宽的该约束条件的范围。从缺水率（定义为优化配水量与理论需水量的比值）分析，由于较低的可信度对应着更高的配水量，这能够极大满足用水部门的用水需求，但系统也面临的失稳的风险。

由于ω=1.00代表系统需求条件的最高可信度水平，因此ω的不同取值所对应系统的经济和环境效益代表了不确定性约束条件下满足系统目标及约束水平的可信度水平。四种水源的供水量均随着可信度水平的增加而减少，即北京市水资源管理系统的经济效益和污染物排放量会随着可信度水平ω的降低而增加。可信度水平ω取值较低时（如ω=0.80），模型约束条件相对宽松，系统的经济效益和污染物排放量更高，但此时系统的可靠性降低;可信度水平ω取值较高时（如ω=1.00），系统的可靠性增强，但系统在强化的约束条件下将获得更低的经济效益。在基本安全等级下，可信度水平ω为0.80、0.90和1.00对应的系统经济效益分别达到915.3 亿元、888.0 亿元和859.1 亿元;在不安全等级下，可信度水平ω为0.80、0.90和1.00对应的系统经济效益分别达到859.1 亿元、838.2 亿元和837.9 亿元。

总体而言，本文基于模糊可信度约束规划解决系统中数据的模糊不确定性，输出了不同可信度水平下的水源供水方案。针对水资源系统安全评价系统中水量水质指标的不确定性，本文设计了相当安全、基本安全、不安全和极不安全4种水资源系统安全等级，并将其纳入优化模型框架中，优化结果给出了不同安全等级下的系统配水方案和经济环境综合效益。此外，本文综合考虑了系统决策目标的层次关系和交互影响，提出了不确定性条件下的动态交互规划模型，其有效了规避系统决策目标冲突性对优化结果的影响。相比于传统水资源配置方法，其能够更加真实模拟了多层级目标和多决策者的动态交互过程。综述所述，本文输出的优化结果考虑了多种系统干扰因素，输出结果的鲁棒性较强。

3.3 政策启示

在供水方面，再生水（占总水量的23.11%）是北京市重要的一个供水源。政府应倡导在农业灌溉和生态利用中大量使用再生水;由于在水资源可利用性方面存在许多不确定性，即适当减少水供应会加剧区域水资源短缺，从而在不断增加的水资源需求和水资源保护之间产生矛盾，从政策角度来看，应严格限制人口规模。但北京市人口规模庞大且持续性膨胀。具体来说，可以从提高人口素质，合理配置人口在功能区的分布，从长期角度解决水资源供求不平衡的关系;还应进一步加大技术投入，改进工业生产工艺以减少生产用水。鉴于农业用水在北京市用水部门中占有较大比重，因此北京市需要在农业灌溉和工业生产中采取多种节水措施，如发展用水少、用水效率高的农业种植结构;从用水部门上来看，居民生活用水分配的水资源对应的污染物排放量占比最高，北京市今后在提升水资源系统安全等级的过程中也需要开发更有效的生活污水治理技术来减少生活用水的污染物排放。水资源系统安全评价指标体系能够增强水资源管理体系的可靠性。各指标阈值的选择对系统的经济效益和环境效益均有显著影响。然而，当水资源系统安全评价指标体系应用于其他城市水资源管理，其安全阈值的确定还没有形成共识。因此，适宜的水资源系统安全指标应综合考虑当地的社会、经济和生态状况。此外，每个可信性水平对应于一组与满意的约束条件相关联的最优解。一般来说，低可信度会导致高风险和低可靠性，而高可信度对应的是一个低风险和高可靠性的系统。因此，可信度水平可以作为一个评价指标以确定最终解。

4 结论

在对北京市未来水资源供需预测的基础上，结合可信性理论，构建具有层次关系的双层动态交互规划模型。该模型考虑了水资源系统安全等级对优化策略的影响，并以可信度为指标探讨了优化配水策略的可靠性。本文创新性体现在：引入不同水资源系统安全等级作为约束条件，引入可信度反映系统的模糊性;提出交互式模糊满意度算法求解，通过最优满意度权衡环境效益-经济效益间的冲突关系;将开发的模型应用于北京市水资源管理系统，得出水资源优化规划配置方案，为北京市水资源规划提供了参考依据。研究结果表明：当水资源系统安全等级从极不安全提升为相当安全等级时，规划期内的优化配水量提高了57.95×108 m3，系统的经济效益也增加了164.9亿元。地表水和客水将约占北京市总供水量的50%，其中地下水多用于供给居民用水，再生水主要用于供给生态用水和第三产业用水，而第三产业用水主要由客水满足。系统的水环境污染排放量对可信度水平的变化较为灵敏，COD和TN的年排放量随可信度水平增加而下降，而TP和NH3-N年排放量则随可信度水平增加而增加。可信度水平取值较低时，系统的经济效益和污染物排放量更高，但此时系统的可靠性降低;可信度水平取值较高时，系统的可靠性增强，但系统在强化的约束条件下将获得较低的经济效益。因此，可信度水平可以作为一个评价指标以确定最终解决方案的可靠水平。

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收稿日期：2020-12-19

基金項目：河北省自然科学基金（E2020202117）;河北省高等学校科学技术研究项目（BJ2020019）

通信作者：陈义忠（1989—），男，讲师，2019075@hebut.edu.cn。

污水处理厂运营管理论文范文第2篇

摘 要：污水厂在城市中的角色尤为重要，是处理生活污水与工业废水的重要机构，如果没有它的存在，污水就会因为得不到有效的处理，而直接排放到自然界中，对生态环境造成极大的影响。而在污水厂运行中的设备进行管理，能够有效的提高污水厂的成本支出情况，提高污水厂实际的经济效益;因此，本文就从设备管理对污水处理厂运行成本的影响展开探析，并对如何控制进行阐述，希望借此可以提高污水处理厂的运行成本管理。

关键词：设备管理 污水处理厂 运行成本 控制研究

前言：

污水处理厂的设备管理主要就包括设备的型号选择、购买、安装、调试、验收、使用、维护、改造、淘汰、在购买、再购买、再使用、再报废等内容，而这些过程都会对污水处理厂的实际的运行成本产生影响，特别是在设备的购买、维护、改造上，是运行成本支出较多的一些方面。如何通过有效的措施提高污水处理厂的成本控制效果，就需要对设备管理展开有效的研究。

1设备管理对污水处理厂运行成本的影响

有效的设备管理方式，能够很好的控制污水处理厂在运行期间的各项成本支出，所以，设备管理对于运行成本的影响是非常重要的，在实际的设备管理工作中，需要增强对相关设备管理办法的更新，提高设备管理的技术，以此来降低运行时成本的支出。而在设备管理中，存在着很多不同的部分，针对每个部分都要制定出不同的策略以此来更好的使设备管理工作开展。而常见的设备管理对污水处理厂的常见运行成本影响就体现在以下几点：（1）设备的型号选择上，不同的污水处理厂对于实际的污水处理情况不同，以此在设备的型号选择上，就要选择污水处理厂适合的设备，使用有效的成本，到达污水处理的效果;如果选择了不适应的设备型号，虽然也能正常的进行工作，但是对于运行成本来说就是一种浪费，不对其进行控制，就会对运行成本产生不利的影响。（2）设备的维护上，设备在正常运行期间，需要定期的对设备进行维护工作，而维护的资金就会在运行成本上增加，同时维护的技术低下，不仅不会将运行成本降低下去，还会增加运行的成本，不利于污水处理厂正常的运行。（3）设备的改造上，设备改造是降低运行成本的有效方式，特别是在一些老旧设备上，所需要消耗的能源较高，如果不对其进行改造，就会增加运行成本，使得污水处理厂的经济效益降低。从上述的三点就可以明显的看出，设备管理能够对污水处理厂运行成本产生极大的影响，而通过采用有效的控制措施就能够降低运行成本，使得污水处理厂能够实现可持续发展，创造出更多的社会效益[1]。

2采用有效的设备管理方式对污水处理厂成本进行控制的策略

2.1 设备的分类管理

从设备所处的时期或者阶段出发，根据对应设备类型的特性制定管理策略，实施分类管理，能够切实提高管理活动的针对性，保证设备管理的效率与效益。以设备的磨损程度为划分依据，排水企业的设备大致可以分为初期磨损、正常磨损以及剧烈磨损，不同磨损程度的设备在日常养护以及检修等层面有着不同的需求。一般情况下，处于初期磨损状态的设备需要侧重落实使用过程的管理，加强作业人员操作过程的监督，规范操作人员的行为，能够有效改善设备的磨损程度，延缓其向正常磨损发展的速度;处于正常磨损状况的设备在性能以及精度上已经有了比较明显的改變，此时需要加强运维管理，安排专业人员进行全面的检查与维修;处于剧烈磨损状态的设备，从设备运行成本以及污水处理综合成本控制的角度考虑，运维人员需要及时更换设备内部的元件，或者酌情考虑直接更换设备。同时，对于设备正常运行发生的故障，检修人员也应当引起高度重视，根据故障来源制定维修方案，及时排除故障，同时做好设备故障的改善性维修与预防性检修[2]。

2.2 设备的维修

设备的高质量维修是保证设备能够正常稳定运行的关键，其主要目的是保障设备的安全运行。在污水处理厂中因为设备的长时间运行，需要相关人员定期的对设备进行维修和保养，以此来保障设备的稳定运行，这样也可以间接的降低设备后续的维修费用，节约维修成本。在设备维修过程中其包含了维护和修理这两个部分，搞好设备的维修前提是需要对设备有一个充分的了解，对设备性能进行掌握，这样对于设备的维修评估和磨损状况可以准确的掌握，提高维修速度和维修质量。

2.3 设备淘汰与报废范围的确定

在设备的长期使用过程中，其性能与精度出现一定幅度的下降，这一变化带来的直接影响是设备运行的能耗增加，设备故障发生率显著提升。从污水处理的成本控制视角分析，此类设备不能达到污水处理提出的性能要求，还会显著增加系统运行的成本，带来能源浪费等一系列问题。除设备运行过程中的能耗问题，精度、性能不足的设备还会面临高维修率问题，这无疑会显著增加设备的使用成本，抬高污水处理的综合成本。因此，制定科学的淘汰制度，对性能、精度不符合污水处理工作要求的性能进行报废处理，应当作为设备成本控制的重点内容。在制定报废标准时，决策者需要综合考虑多项因素，如设备性能降低与设备能耗、故障维修成本增加之间的关联，从数值层面分析设备使用时长与性能、精度变化之间的关系。在此基础上，决策者需要根据设备淘汰、报废风险的高低进行分类管理，对于管道、曝气系统等故障风险较高的设备，应当制定更具实时性的报废制度。此外，对于受损设备，应当根据设备种类、工作原理等进行正常检查、维修，若设备性能、精度已经受到大幅影响，或者不具备维修价值，应当立即执行设备报废程序。

2.4 设备报废程序的规范化

对于需要淘汰或者报废的设备，直接采取丢弃的处理方法，不符合设备节能降耗的需要。同时，在列入淘汰范围的设备之中，不乏具有再制造条件的设备，盲目丢弃无疑是一种资源的浪费。对此，排水企业有必要在原有报废程序的基础上，进一步规范淘汰、报废设备的处理方法，根据设备的构造、工作原理等信息，制定明确的再制造条件评估方法。在设备拟执行淘汰、报废程序以后，管理人员需要尽早对设备的再制造条件做出客观评估，定性或定量分析设备改造、部件升级能够带来的效益，据此判断是否有必要对该设备进行再制造。结合既往的设备管理经验，判断设备再制造是否可行的标准主要有如下两点：（1）再制造以后的设备能够达到甚至超过原设备的性能，且再制造的成本处在可接受范围内;（2）设备再制造以后的设备能够给污水处理带来一定的经济效益，符合设备运行的节能降耗要求。

结语：

在污水处理的综合成本中，设备管理产生的费用占据较大比重，因设备管理不善引起的成本增加问题，直接增加了排水企业的运营成本。对此，排水企业需要对设备管理事务引起足够重视，从设备运行过程的管理、日常检修以及设备的故障排除等方面入手，制定完善的管理程序，提高设备管理的效益。

参考文献：

[1]苏鹏.基于污水处理厂建设过程中设备选型造价成本控制的探析[J].四川水泥，2019，000（010）：214.

[2]张鹏飞.试论污水处理厂电气控制与变配电设备管理[J].轻松学电脑，2019，000（028）：P.1-1.

污水处理厂运营管理论文范文第3篇

告

区环安局：

根据环境监察通知书(泉台环安察【2014】1号)的相关要求，我司领导高度重视，立即组织人员对存在问题进行整改，具体整改情况如下：

1、我司对惠南工业园区内污水收集管道进行排查，发现存在部分污水井盖破损或被雨水冲开的现象。我司将定期对惠南工业园区的雨污水井盖情况进行检查维护，在天气预报近期有台风、汛期、雨季等强降雨来临前先行组织排查，提前做好防范工作，减少雨水进入污水管网。

2、定期组织内部检查，对发现的问题及时整改，确保检测结果的准确性、及时性和有效性。定期对运行记录进行检查，尤其对各化验检测项目的原始记录是否完整、检测结果是否准确、检测数据是否及时等。对实验室的环境卫生进行不定期抽查，保障检测环境符合要求。

3、组织人员根据《城镇污水处理厂运行、维护及安全技术规程》对污水厂日常化验检测项目进行疏理，增加镜检项目检测频次，增加为每日必检项目，及时掌握生物反应池的生物状况。每日检测数据按要求及时反馈给中控室，及时调整工艺，确保污水达标排放。

泉州台商投资区水务投资经营有限公司

污水处理厂运营管理论文范文第4篇

设备安全管理涉及到设备的设计、制造、选购、安装、调试、使用、维修、更新改造直至报废的全过程,因此,只有实施设备的全面安全管理,才能保证设备的本质安全。在全面安全管理中,设备的选购、使用和维修对于污水处理厂来说息息相关,因此着重谈谈设备在这几个方面的安全控制与管理。

设备选购环节的安全管理：设备选购时安全因素的控制是防止设备因设计制造缺陷而造成安全事故的首要前提和方法，设备选型除了满足生产工艺的要求外,同时还应满足运行安全的要求。设备选购一般由生产技术部门负责实施,同时负责对设备安全性能的评价与审查。设备购置的安全技术审核包含设备的设计、制造、选材是否符合安全生产的要求。

安全防护装置的配置：污水处理厂使用的主要设备有变压器、高低压电气柜、水泵、电机、起重机及格栅除污机等专用设备。变压器属于高压设备,运行时器内油温会自然升高,为保证安全运行,应设置轻、重瓦斯保护和温度报警装置。为防止变压器超载或发生故障而引起油箱内部的过压现象,应配有压力释放阀。高压开关柜的设计与制造应符合国家电力行业规范标准,如设备的一次回路是否设置高压保险、隔离刀闸、接地开关等安全保护元件。同时,为避免操作人员的误操作,高压开关柜应设有防误操作的机械和电气互锁装置,满足电力部门的“五防”要求。水泵为了运行安全,配套电机应设置失压、缺相和过载保护等监控装置,选用配套高压电机时,应审查其制造工艺能否满足绝缘性能的要求。对于潜水泵,其电机防护等级必须是,密封性能应满足水下作业要求,应设有相应漏电保护。污水处理许多电气控制柜、旋转电机都是在户外作,其防护等级应符合户外工作环境的要求格栅除污机、电动闸门等机械设备,在运行过程中耙渣机构、丝杆等活动部件可能会超过极限位置,因此应配置可靠的限位开关,以防出现设备事故。

设备具有先进的安全卫生措施：污水处理厂是治理污染保护环境的重要服务单位,在设备选型上更应执行国家有关环保的法律、法规,确保劳动卫生安全,要求设备具有安全卫生性能。污水处理厂产生较大噪声源的有大功率水泵、鼓风机等旋转设备。一般运行值班室与泵房较近,考虑到噪声对值班人员的危害,选用水泵时噪音标准应在其远处控制在规定以内。按照标准,电气开关柜在运行时产生的噪音不得超过。格栅除污机、刮、吸泥机在选型上应考虑便于日常的安全维护与维修,便于转运污泥和残渣,保护厂区环境卫生。设备选材具有良好的安全性能污水处理行业设备一般在恶劣的环境下运行,接触到易腐蚀的污水、污泥等介质,要保证它的安全运转,要求这些设备及其零部件选用耐腐蚀或空蚀的材料制造,并采取有效的防腐措施。同时,应规定易腐蚀件检查和更换的周期。

设备使用前的安全管理：设备使用的安全管理在整个设备的安全管理中是非常重要的一环。设备使用过程的管理包括建立各种设备安全管理制度,定期进行操作和管理人员的安全培训等。

污水处理厂运营管理论文范文第5篇

污水处理工程的试运行，不同于一般建筑给排水工程或市政给排水工程的试运行，前者包括复杂的生物化学反应过程的启动和调试，过程缓慢，耗费时间长，受环境条件和水质水量的影响较强，而后者仅仅需要系统通水和设备正常运转便可以。

污水处理工程的试运行于工程的验收一样是污水治理项目最重要的环节。通过试运行可以进一步检验土建工程、设备和安装工程的质量，是保证正常运行过程能够搞小姐讷讷功的基础，进一步达到污水治理项目的环境效益、社会效益和经济效益。

无数处理工程试运行，不但要检验工程质量，更重要的是要检验工程运行是否能够达到设计的处理效果。无数处理工程试运行的内容和要求有以下几点。

(1)通过试运行检验土建、设备和安装工程的质量，建立相关设备的档案材料，对相关机械、设备及仪表的设计合理性、运行操作注意事项等提出建议。

(2)对某些通用或专用设备进行带负荷运转，并测试其能力。如水泵的提升流量与扬程、鼓风机的出风风量、压力、温度、噪音与振动等，曝气设备充氧能力或氧利用率，刮(排)泥机械的运行稳定性、保护装置的效果、刮(排)泥效果等。

(3)单项处理构筑物的试运行，要求达到设计的处理效果，尤其是采用生物处理法的工程，要培养(驯化)出微生物污泥，并在达到处理效果的基础上，找出最佳运行工艺参数。

(4)在单项设施试运行的基础上，进行整个工程的联合运行和验收。确保污水处处理能够达标排放。

1.2污水处理厂运营管理

城市污水厂的运行管理，同其他行业的运行管理一样，是赌气医生场活动进行计划、组织、控制和协调等工作的总称，是企业各种管理活动(例如：行政管理、技术管理、设备管理、“三产”管理)的一部分，是企业各种经营活动中最重要的部分。

城市污水厂的运行管理，指从接纳原污水至净化处理排出“达标”污水的全过程的管理。

1.3污水处理运行管理的基本要求

厂运行管理过程中的基本要求是：

(1)按需生产首先应满足城市与水环境对污水厂运行的基本要求，保证干处理量使处理后污水达标。

(2)经济生产以最低的成本处理好污水，使其“达标”。

(3)文明生产要求具有全新素质的操作管理人员，以先进的技术文明的方式，安全的搞好生产运行。

1.4水质管理

污水处理厂(站)水质管理工作使各项工作的核心和目的，是保证“达标”的重要因素。水质管理制度应包括：各级水质管理机构责任制度，“三级”(指环保监测部门、总公司和污水站)检验制度，谁知排放标准与水质检验制度，水质控制与清洁生产制度等。

1.5运行人员的职责与管理

污水处理厂操作管理人员的任务是，充分发挥各种处理方法的优点，根据设计要求进行科学的管理，在水质条件和环境条件发生变化时，充分利用各种工艺的弹性进行适当的调整，及时发现并解决异常问题，使处理系统高效低耗地完成净化处理作用，以达到理想的环境效益、经济效益和社会效益。

(一)熟练掌握本职业务

污水与污泥的处理是依靠物理、化学及生物学的原理来完成的，要利用大型的构筑物、机械、设备与自控装置，还涉及各种测试手段，这就要求所有运行管理人员除了具有一定的文化程度外，在物理、化学及微生物学方面的知识应具有更高的要求，也包括机械及电方面的知识。

(二)遵守规章制度

污水处理厂运营管理论文范文第6篇

水质监控指标按《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002和建厂时批准的环境影响评价报告确定的级别执行，各检测项目的检测周期参照《城市污水处理厂运行、维护及其安全技术规程》CJJ60-94执行。即PH值、SS、BOD

5、CODcr、NH3-N、TN、TP每日一次，粪大肠菌群数每周一次，其余检测指标每半年检测一次。一般排水公司为确保污水处理厂能够达到环保局要求，会适当提高对污水处理厂的监控标准。

排水公司对污水处理厂业绩考核指标

排水公司对污水处理厂的技术考核指标至少应包括以下范围。

水量：未处理污水溢流率(%)=(进水泵站送水量-污水厂实际处理量)*100/泵站送水量化验任务完成率：化验任务完成率(%)=(实际检测项目数*100)/按项目及频次应检测项目数。

武汉格林环保有完善的服务体系和配套的专业环境工程团队，秉着崇高的环保责任和义务长期维护提供免费的污水处理解决方案，是湖北省工业废水运营管理行业中的品牌。18年来公司设计并施工了上百个交钥匙式的污水处理工程。 水质：出水水质达标率：CODcr、BOD

5、SS、NH3-N、TN、TP每2h采样一次，取24h混合样，以日均值计。粪大肠菌群指标每周一次。出水水质达标率(%)=(月检测指标总合格次数-不合格数)*100/月检测指标总数。

设备仪表完好率：设备仪表完好率(%)=(考核机组完好台数*100)/考核机组总台数连续无责任伤亡事故历时(日)随着公司机构的健全与管理经验的提高，其它指标亦可逐步纳入考核范围。

系统联动：新建污水处理厂系统联动应由总承包商完成。系统联动试车的目的是检验设备运行、工艺参数监测和调控能力以及检验设备间运行的协调性。在系统联动过程中应重点调试自动控制和现场控制系统运行情况。

检验进出水条件：系统进行初次运行前，污水收集系统应具备收集和提升污水能力，并能够通过污水收集控制系统控制进水量和进水时段，同时，应确保污水处理厂出水管道与受纳水体连通，以保证经过污水处理厂处理后的尾水能排入受纳水体中。

复核设计负荷时工艺流程的过水能力：复核设计负荷时工艺流程的过水能力是指复核自进水提升泵到出水口工艺流程的过水能力能否达到设计负荷。由于已通过单机调试，可以用污水进厂进行复核以节约清水。如出现问题应通知承包商进行改建，直至达到设计负荷。

接种污泥选择

接种污泥应采用附近城市市政污水处理厂的剩余污泥，为减轻运输压力应取脱水干化后的污泥。一般先在一组氧化沟中培养，培养成功后通过回流污泥泵打入第二组氧化沟继续培养活性污泥。 pH值要求

pH值也是影响因素之一。在污泥驯化和以后的正常运行过程中应将系统的进水pH控制在6~9之间。

营养物质要求

良好的营养条件是菌群代谢、生长的前提。在污泥驯化的过程中应将营养物质的参数控制在BOD：N：P为100：5：1左右，为污泥驯化提供良好的生长条件。

溶解氧量(DO)要求

DO是污泥驯化过程中的主要控制指标，在污泥驯化过程中应将DO的范围控制在0.5~2.0mg/L。(溶解氧浓度测量点为，转碟曝气器水下游4.5米处)。DO可以通过溶解氧测定仪检测，也可以通过人工检测，以了解DO在池中的变化规律。

污水处理厂组织结构

除污水处理系统运行外，运行部人员亦负责设备的日常维护，包括日常巡检及简易常规维护，如加润滑油、清洁、清换过滤器、小部件的紧固调整设备等(一般完成工作任务时间约为0.5小时)。动力维修部主要负责设备的定期检修，故障维修及改善维修。

污水厂生产运行功能主要由厂部、运行部(包括中心控制室和各工段)、动力维修部(包括电工班和维修组)与化验室实现，由运行部指导各工段的运行工作。污水厂的动力与设备维护体系主要由日常维护，定期检修，故障维修与改善维修组成。实验室行政上由排水公司直属，实际上设在污水厂，并在厂长的协调下与运行部紧密配合进行工作。污水进厂的调度由厂部在运行部协助下与排管处及泵站进行。

温度要求

温度是影污泥驯化的环境因素之一，各种微生物都在特定范围的温度内生长，污泥驯化的温度范围在10~40℃，最佳温度在20~30℃。故建议系统的初次运行不要放在冬天进行。

系统初次运行前提条件

人员培训工作：系统初次运行是污水处理厂投入正常运行前的重要步骤，操作人员在此阶段应为系统以后的正常运行积累经验。在系统进行初次运行前应完成对全体员工的岗位培训和安全培训工作。

各单元处理构筑物内的清理、防腐和设备紧固：污水处理厂投入正常运行后可能长时间不能停运，故在系统进行初次运行前应清除全部构筑物中的垃圾杂物，同时应仔细检查和修补构筑物和机械设备的油漆、防腐和紧固情况。