数字化是一个经常在商业环境中偶然发现的术语和过程。就其核心而言，人们可以说数字化是指利用数字技术提供新的有价值和重要的机会。但是，数字化在污水处理厂(wwtp)的运营中如何发挥作用?数字化会对水务行业产生哪些积极影响?
作为数字化的一个结果，出现了数字双胞胎的概念。简而言之，数字双胞胎是物理系统、流程或产品的虚拟副本。在这个虚拟世界中，废水处理运营商可以实时模拟操作场景，以了解它们如何影响物理世界中的流程、处理厂能力和输出水质。因此，Digital Twins通过优化运营绩效，解决重要的环境因素，帮助wwtp更好地遵守法规，解决了运营商面临的挑战。
污水处理厂经营者面临的基本挑战
根据联合国到2050年，美国将有另外25亿人生活在城市和城市地区。城市中现有的污水处理厂是多年前设计的，不断增长的城市人口将使旧的系统承受巨大的压力，这给污水处理运营商在日常努力中寻找解决方案带来了许多挑战。总体而言，污水处理中心营办商所面临的主要挑战如下:
- 使能源和化学品消耗等运营费用(OPEX)降至最低
- 运行稳定的污水处理厂，以持续确保没有未经处理的废水流入河流、湖泊或海洋，以避免水务公司受到环境保护署(EPA)的处罚
- 有效地向当局报告污水处理厂的运作符合污水处理标准
- 能够自动化部分操作，使WWTP在尽可能少的人工交互下运行
通过利用Digital Twins提供的机会，运营商可以获得更有效的方法来解决他们的挑战，优化污水处理系统的性能并管理处理厂的日常运营。
从被动的WWTP操作转向主动的WWTP操作
如今，许多污水处理厂经营者都采用了反应式污水处理方法。传感器可能用于收集数据，但测量数据不一定用于支持实时可操作的见解。
然而，数字模拟和数据驱动技术可以通过提高运营绩效、降低二氧化碳足迹和降低运营成本来帮助应对污水处理厂运营商面临的主要挑战。这是通过建立污水处理厂物理设置的虚拟表示或数字孪生来实现的，这样运营商就可以立即对环境变化做出反应，甚至可以自动化一些重要的过程，如曝气或化学处理。在大雨天气下，使用数码双胞胎还可增加污水处理厂的水力容量。这有助提高污水水质，同时在污水处理厂的日常运作方面，尽量减少人为干预。此外，通过对不同流程和污水处理系统运行状态的连续实时性能监控收集数据，可以实现自动化报告。
通过利用数字孪生模型，废水运营商可以从仅基于传感器数据的反应性管理策略转变为更积极主动的运营策略，重点是在仿真模型和数据驱动模型的帮助下控制污水处理厂的运行。这种积极主动的策略允许在污水处理的几个方面进行更有效的操作。
拥抱数字双胞胎和它的可能性
随着数字化转型的不断发展和对水务行业的影响，数字双胞胎通过支持污水处理运营商在决策过程中发挥重要作用，以确保污水处理厂的稳定性能，优化运营流程，自动化报告工厂性能等等。
通过拥抱数字双胞胎模型及其所有可能性，DHI的愿景是不断提高数字双胞胎的能力。这包括研究使用收集到的数据来更新数据驱动模型的新方法，以及研究自动异常检测，为操作人员提供意外模式的警报。
要了解DHI目前提供的现有废水解决方案，请访问https://waterchallenges.dhigroup.com/wastewater-treatment/
