雙百跨越 精彩隨行：海峽環(huán)保福州市祥坂污水處理廠——打造精細(xì)運(yùn)營 共筑閩水千山

2022年11月，雙百聯(lián)盟在“2022（第十四屆）水業(yè)熱點論壇”發(fā)布了第二期“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動結(jié)果。本次標(biāo)桿比選活動歷時4個月，來自32 家水務(wù)企業(yè)的73座污水處理廠進(jìn)入?yún)^(qū)域評審環(huán)節(jié)，最終25家水務(wù)企業(yè)的33座污水廠上榜（33座污水廠上榜，第二期“雙百跨越”標(biāo)桿污水廠榜單發(fā)布）。

為傳播標(biāo)桿廠優(yōu)秀建設(shè)和運(yùn)營管理經(jīng)驗，雙百聯(lián)盟將以“精細(xì)化-智慧化-資源化-低碳化-生態(tài)化-社會化”評選維度，系統(tǒng)展示第二期標(biāo)桿廠風(fēng)采。本文以精細(xì)化標(biāo)桿廠——海峽環(huán)保福州市祥坂污水處理廠為案例，向行業(yè)同仁展示該廠的精細(xì)化特征優(yōu)勢，為污水處理廠精細(xì)化建設(shè)提供案例支持。

福州市祥坂污水處理廠在本次標(biāo)桿比選中，榮獲“精細(xì)化—運(yùn)營管理標(biāo)桿污水廠”稱號。“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟顧問專家上海市城市建設(shè)設(shè)計研究總院(集團(tuán))有限公司總工程師唐建國點評道：這是一座始建于1992年的有歷史積淀的老廠，這座廠以現(xiàn)代信息技術(shù)、智能技術(shù)為支撐，采用精細(xì)的工藝過程控制手段，細(xì)化過程管控顆粒度，實現(xiàn)全過程閉環(huán)管理，以精細(xì)管理實現(xiàn)長效穩(wěn)定運(yùn)營。

01基本情況

福州市祥坂污水處理廠始建于1992年，是福州市規(guī)劃建設(shè)的第一座城區(qū)污水處理廠， 由總書記時任福州市委書記時親自奠基。一期工程處理規(guī)模為5萬噸/日，于1997年建成投入運(yùn)行，二期擴(kuò)建工程于2006年建成投入運(yùn)行，擴(kuò)建后處理能力達(dá)8萬噸/日，2018年6月，福州市祥坂污水處理廠在不新增用地的情況下，采用集約用地的AAO+MBR處理工藝，實現(xiàn)提標(biāo)和擴(kuò)能。提標(biāo)改造后的祥坂污水廠設(shè)計處理能力達(dá)到9.0萬噸/天，出水水質(zhì)由《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B提升至一級A標(biāo)準(zhǔn)，尾水排入閩江北港。污泥經(jīng)離心機(jī)脫水后，泥餅含水率達(dá)到80%以下外運(yùn)處置。

圖1 福州市祥坂污水處理廠工藝流程圖

02特征優(yōu)勢

福州市祥坂污水處理廠以豐富管理經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以現(xiàn)代化管理體系為支撐，以運(yùn)營效果為導(dǎo)向，遵循“節(jié)能、降耗、減污、增效”為原則，實現(xiàn)工藝管理、設(shè)備管理、安全管理等各環(huán)節(jié)精細(xì)化管控。

（一）工藝精細(xì)化

（1）注重生產(chǎn)過程管控

秉承著“筑夢敢為超越大愛”的企業(yè)精神，福州市祥坂污水處理廠堅持探索精細(xì)化管控之路，在工藝管控上注重生產(chǎn)全過程把控，針對出水控制難點-氮磷波動問題，配備有完善的過程儀表以加強(qiáng)精細(xì)管理。為達(dá)成對化學(xué)除磷加藥的精準(zhǔn)控制，廠內(nèi)通過增設(shè)一臺正磷酸鹽儀表作內(nèi)控，用其更快速的檢測結(jié)果作為后饋數(shù)據(jù)，并將其數(shù)值連鎖至PAC投加泵控制程序，自動調(diào)控投藥量，保障出水平穩(wěn)，實現(xiàn)精細(xì)化工藝調(diào)控。

圖2 除磷加藥的精準(zhǔn)控制

為強(qiáng)化脫氮效果，祥坂廠在出水處配備硝氮儀表，以進(jìn)、出水氨氮-實時硝氮-生化池DO、ORP等多維度儀表測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，以運(yùn)營管理經(jīng)驗為支撐，合理調(diào)控鼓風(fēng)機(jī)達(dá)到降本增效的目的。

（2）個性定制調(diào)閱數(shù)據(jù)

根據(jù)海量歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，祥坂污水處理廠形成了“自動關(guān)聯(lián)、個性定制”的數(shù)據(jù)調(diào)閱模式。生產(chǎn)、化驗數(shù)據(jù)可高效準(zhǔn)確地自動關(guān)聯(lián)至生產(chǎn)報表明細(xì)項中；同時，運(yùn)營人員可根據(jù)需求個性訂制模板、按需調(diào)閱數(shù)據(jù)，分門別類地進(jìn)行統(tǒng)計分析，助力生產(chǎn)全方位管控。

（3）依托平臺實現(xiàn)智能巡檢

福州市祥坂污水處理廠依托智慧水務(wù)平臺及集成自控系統(tǒng)，實現(xiàn)生產(chǎn)全過程監(jiān)管。日常工藝運(yùn)營注重檢視細(xì)節(jié)，現(xiàn)已升級迭代舊有巡檢模式，使用手持移動端巡檢，可隨時上傳點位照片、上報故障異常并根據(jù)定位生成實際巡檢路線，提升員工對巡檢的重視程度，助力排查工藝隱患點。

圖3 福州市祥坂污水處理廠智能巡檢系統(tǒng)

（4）視頻監(jiān)控保障安全生產(chǎn)

廠內(nèi)配備生產(chǎn)集成自控系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)，設(shè)置操作站、視頻監(jiān)控電腦及LED大屏，實現(xiàn)自控-監(jiān)控聯(lián)動聯(lián)控。集成自控系統(tǒng)通過PLC控制站接入調(diào)度中心實現(xiàn)廠區(qū)通訊，可實時讀取傳輸在線儀表數(shù)值、設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，匯集故障報警情況，從而根據(jù)工藝需求遠(yuǎn)程調(diào)控廠區(qū)設(shè)備啟停，實現(xiàn)生產(chǎn)全流程把控。廠區(qū)重點生產(chǎn)區(qū)域設(shè)置有安防視頻監(jiān)控，保障運(yùn)營穩(wěn)定、生產(chǎn)安全。

 圖4 生產(chǎn)集成自控系統(tǒng)及視頻監(jiān)控系統(tǒng)

（二）設(shè)備精細(xì)化

（1）全生命周期管理

在設(shè)備精細(xì)化管理方面，福州市祥坂污水處理廠實行設(shè)備全生命周期把控，跟蹤設(shè)備各個階段的動態(tài)信息。設(shè)備管控上重視設(shè)計選型，因為選型決定了設(shè)備后期運(yùn)行效率，直接影響著設(shè)備的使用壽命。在選定型號后即可發(fā)起申購采購，隨后對設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試。在設(shè)備運(yùn)行中，根據(jù)設(shè)備特性設(shè)置維護(hù)周期，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，同時加強(qiáng)對工況的復(fù)核（尤其是水泵、風(fēng)機(jī)等大功率設(shè)備），如果運(yùn)行工況偏離，則需要通過調(diào)整工況或設(shè)備改造，使之盡可能處于最佳工況。最后當(dāng)設(shè)備走到壽命終點，通過評估設(shè)備的實際情況，并分析總結(jié)運(yùn)行中遇到的問題，為后續(xù)同類設(shè)備的選型提供參考依據(jù)。

圖5 設(shè)備生命周期

（2）維護(hù)維修閉環(huán)管理

在設(shè)備使用過程中，福州市祥坂污水處理廠注重對維護(hù)維修的閉環(huán)管理，形成以故障報修單-維修驗收記錄單-備件出入庫為核心的閉環(huán)管理模式，巡檢人員在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)設(shè)備發(fā)生故障后，會上傳故障報修單給到設(shè)備維修人員，維修人員收到表單現(xiàn)場查看判斷后進(jìn)行維修，如有需要，則在表單中填寫更換備件的情況，其變動情況自動連鎖至出入庫系統(tǒng)，至此維修得以閉環(huán)。閉環(huán)管理能夠強(qiáng)化跟蹤監(jiān)督作用，輔助維修人員更快更準(zhǔn)確地解決設(shè)備故障問題，為安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。

 圖6 設(shè)備維修記錄

（3）完善設(shè)備單機(jī)檔案

設(shè)備管理方面，祥坂廠為單機(jī)設(shè)備建立完善設(shè)備檔案，根據(jù)設(shè)備痕跡化管理的工作思路，建立一機(jī)一檔的設(shè)備管理制度，動態(tài)更新故障報修信息，自動關(guān)聯(lián)備品備件的出入庫情況，從而掌握每臺機(jī)器設(shè)備運(yùn)行性能，為設(shè)備大修、中修及局部改造等維修項目提供決策依據(jù)，幫助設(shè)備發(fā)揮更好的工作效能。

圖7 設(shè)備檔案

（4）定期校核維護(hù)儀表

儀表是觀測生產(chǎn)狀態(tài)的眼睛，保障生產(chǎn)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵是其監(jiān)測系統(tǒng)儀器儀表穩(wěn)定可靠，因此對儀表準(zhǔn)確度的校核就顯得尤為重要。祥坂廠根據(jù)儀表自身特性，個性化安排周期對儀表進(jìn)行校核維護(hù)，保障儀表可靠穩(wěn)定，從而提高工藝調(diào)整決策的正確性。

圖8 儀表周期維護(hù)

（5）個性配備保障系統(tǒng)

根據(jù)廠內(nèi)自身的工藝特點，膜系統(tǒng)配有EPS應(yīng)急電源系統(tǒng)，以備外圍供電瞬間失壓時，為膜池進(jìn)水堰門等重要設(shè)備供給電源完成啟停操作，避免突發(fā)情況可能造成的后端設(shè)備損壞，保障平穩(wěn)踩下剎車。

（6）變頻改造節(jié)能降耗

此外祥坂廠對進(jìn)水泵、內(nèi)外回流泵等大功率設(shè)備實施了變頻改造工程，以期根據(jù)工藝需求動態(tài)調(diào)整運(yùn)行參數(shù)，避免能耗浪費(fèi)。變頻改造后，不僅降低了設(shè)備的啟動電流、功率，延長了設(shè)備的使用壽命。

（7）加強(qiáng)化驗監(jiān)督管理

化驗室管理制度上墻，通過定期開展標(biāo)樣考核和完善的監(jiān)督管理制度，保障化驗檢測質(zhì)量水平。同時化驗室建立有系統(tǒng)的安全管理制度，配備有酸堿柜、防爆燈、洗眼器等設(shè)施，藥品試劑按化學(xué)性質(zhì)分類堆放，危險品、易制毒品執(zhí)行雙人雙鎖制度。

03企業(yè)榮譽(yù)

作為國控重點企業(yè)和省節(jié)能減排重點單位，福州市祥坂污水處理廠堅持達(dá)產(chǎn)達(dá)標(biāo)與節(jié)能減排并舉，連續(xù)三年取得福建省、市運(yùn)營評估優(yōu)秀等級，先后榮膺：“2007年度全省主要污染物總量減排先進(jìn)企業(yè)”“全國城鎮(zhèn)污水處理廠競賽達(dá)標(biāo)示范單位”“福建省十一五城市污水垃圾處理工作先進(jìn)集體”“福州市文明單位”“創(chuàng)建省級園林城市先進(jìn)單位”“創(chuàng)建國家衛(wèi)生城市先進(jìn)單位”“省重要污染源總量減排先進(jìn)企業(yè)”“省節(jié)能減排先進(jìn)集體”等稱號。同時，公司注重創(chuàng)新創(chuàng)造，先后取得四項實用新型專利。

04未來計劃

在上述工作的基礎(chǔ)上，未來福州市祥坂污水處理廠將在以下方面繼續(xù)推進(jìn)精細(xì)化管理工作：

1、結(jié)合智慧運(yùn)營管理平臺，推進(jìn)精確曝氣系統(tǒng)改造，實現(xiàn)曝氣系統(tǒng)自動調(diào)控，進(jìn)一步降本增效。

2、計劃在進(jìn)水泵房處增加可實時測量的電導(dǎo)率儀表，探索電導(dǎo)率作為總磷波動指示儀的可行性，期望將其作為工藝調(diào)控的前饋參考因子。

3、依托集團(tuán)智慧水務(wù)平臺，以現(xiàn)狀構(gòu)筑物、設(shè)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)、工藝運(yùn)行參數(shù)、歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)與實時進(jìn)水水質(zhì)的動態(tài)數(shù)據(jù)為輸入條件，輸出預(yù)測出水水質(zhì)和工藝參數(shù)優(yōu)化調(diào)整的策略，實現(xiàn)工藝智能化控制。

編輯：李丹