雙百跨越 精彩隨行:廣州市獵德凈水廠的精細(xì)運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)
2022年11月,雙百聯(lián)盟在“2022(第十四屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇”發(fā)布了第二期“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動(dòng)結(jié)果。本次標(biāo)桿比選活動(dòng)歷時(shí)4個(gè)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(píng)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(yíng)管理經(jīng)驗(yàn),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(huì)化”評(píng)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——廣州市獵德凈水廠為案例,向行業(yè)同仁展示該廠的精細(xì)化特征優(yōu)勢(shì),為污水處理廠精細(xì)化建設(shè)提供案例支持。
(相關(guān)資料圖)
廣州市獵德凈水廠在本次標(biāo)桿比選中,榮獲“精細(xì)化—運(yùn)營(yíng)管理標(biāo)桿污水廠”稱號(hào)。“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟顧問專家,同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院院長(zhǎng)/教授戴曉虎點(diǎn)評(píng)道:作為具有20多年歷史的老廠,又是華南地區(qū)最大的凈水廠,這座廠與時(shí)俱進(jìn),以“節(jié)能、降耗、減污、增效”為方向,四期生產(chǎn)線系統(tǒng)調(diào)度、交叉管理,有相當(dāng)高的精細(xì)管理水平和豐富運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn),值得行業(yè)學(xué)習(xí)借鑒。
基本情況
廣州市水務(wù)投資集團(tuán)下屬?gòu)V州市凈水有限公司獵德凈水廠,是目前華南地區(qū)處理規(guī)模最大的凈水廠,位于天河區(qū)獵德村以東、華南大橋珠江北岸,用地面積39公頃,主要負(fù)責(zé)收集處理北環(huán)高速以南、珠江前航道以北的天河區(qū)、越秀區(qū)大部分區(qū)及白云區(qū)小部分地區(qū)生活污水,服務(wù)面積 83.9平方公里,服務(wù)人口約253.53萬人,共有四期工程,設(shè)計(jì)處理能力120萬噸/日,出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918-2002)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放限值》(DB44-26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)兩者較嚴(yán)值。
圖 1 獵德凈水廠鳥瞰圖
獵德廠目前共建成四期工程,其中一期工程于1999年建成投產(chǎn),采用AB兩段吸附降解生物處理工藝,設(shè)計(jì)污水處理能力為22萬噸/日;二期工程于2003年建成投產(chǎn),采用組合交替活性污泥法處理工藝,設(shè)計(jì)污水處理能力為22萬噸/日;三期工程于2006年投產(chǎn)采用改良A2/O工藝(預(yù)缺氧/厭氧/缺氧/好氧),設(shè)計(jì)污水處理能力為20萬噸/日;四期工程于2010年,采用改良A2/O工藝(預(yù)缺氧/厭氧/缺氧/好氧),設(shè)計(jì)污水處理能力為56萬噸/日。
獵德凈水廠積極吸收先進(jìn)的管理思想,先后取得ISO9001質(zhì)量體系、ISO14001環(huán)境體系和ISO45001職業(yè)健康安全管理體系的認(rèn)證,實(shí)現(xiàn)了“三位一體”的管理模式,促使生產(chǎn)管理逐步走上程序化、制度化、標(biāo)準(zhǔn)化的道路。曾獲得“全國(guó)十佳污水處理廠”“全國(guó)節(jié)能減排先進(jìn)單位”等榮譽(yù)稱號(hào)。
圖 2獵德凈水廠實(shí)景圖
特征優(yōu)勢(shì)
獵德凈水廠以智慧化為手段,以碳減排為目標(biāo),狠抓崗位精細(xì)化管理,從“節(jié)能、降耗、減污、增效”四大維度著手,不斷提升污水處理效率和水平。
(一)減污
為全面提升獵德凈水廠水質(zhì)管理水平和成效,確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),降低污染物排放。根據(jù)廣州市凈水有限公司生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)管理、水質(zhì)管理相關(guān)管理體系,建立獵德凈水廠水質(zhì)管理辦法,包括進(jìn)出水水質(zhì)預(yù)警警戒線、水質(zhì)管理辦法、全流程水質(zhì)監(jiān)控、調(diào)度管理規(guī)程等,加強(qiáng)水質(zhì)監(jiān)督管理,明確管理辦法與程序,保障生產(chǎn)營(yíng)運(yùn)設(shè)施設(shè)備正常運(yùn)行。
1、進(jìn)出水水質(zhì)情況
出水水質(zhì)是凈水廠的“生命線”。近年來,隨著集團(tuán)提質(zhì)增效工作的不斷推進(jìn),獵德凈水廠近年進(jìn)水濃度總體呈上升趨勢(shì),而監(jiān)管部門對(duì)出水水質(zhì)考核要求愈來愈高。獵德廠在公司水質(zhì)管理體系引導(dǎo)下,編制了《獵德凈水廠加強(qiáng)水質(zhì)管理專項(xiàng)方案》《獵德凈水廠全流程水質(zhì)管控方案》《調(diào)度管理規(guī)程》等技術(shù)文件,強(qiáng)化工藝調(diào)控,充分利用全過程水質(zhì)監(jiān)管手段,對(duì)進(jìn)水和出水水質(zhì)波動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行提前預(yù)警、及時(shí)調(diào)整工藝。建立廠領(lǐng)導(dǎo)監(jiān)督—運(yùn)行部把控—調(diào)度調(diào)控三級(jí)管理模式,嚴(yán)控水質(zhì)管理。通過加強(qiáng)工藝調(diào)控,出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家一級(jí)A標(biāo)及省標(biāo)較嚴(yán)值,部分指標(biāo)優(yōu)于地表水Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
2、處理水量情況
在確保運(yùn)行處理出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下,獵德凈水廠從優(yōu)化各期配水、精細(xì)化水位控制、污泥濃度控制、四期生產(chǎn)線產(chǎn)能挖潛、設(shè)備預(yù)防性檢查等方面入手,盡可能提高污水處理量。污水處理量從2020年的年均121.82萬噸/日增加至目前的125.36萬噸/日,同時(shí),系統(tǒng)水位逐年降低。
3、水質(zhì)保障措施
目前運(yùn)營(yíng)的四條生產(chǎn)線,建設(shè)時(shí)間和處理工藝均有所不同。為確保出水水質(zhì)達(dá)標(biāo),針對(duì)各期工藝特點(diǎn),運(yùn)行團(tuán)隊(duì)揚(yáng)長(zhǎng)避短,因地制宜,實(shí)行“一期一策”運(yùn)行管理,對(duì)各期處理工藝進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)整和優(yōu)化,不斷挖掘生產(chǎn)線的處理潛能。
1、建立水質(zhì)管理體系:加強(qiáng)對(duì)一二三四期出水水質(zhì)的監(jiān)控,每4小時(shí)做一次一二三四期出水的快測(cè),每8小時(shí)做一次生化池的全流程檢測(cè),確保出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)排放。充分利用全過程水質(zhì)監(jiān)管手段,對(duì)進(jìn)水和出水水質(zhì)波動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行提前預(yù)警、及時(shí)調(diào)整工藝。
2、控制污泥濃度:根據(jù)污泥沉降比和污泥濃度的檢測(cè)值,及時(shí)調(diào)整剩余污泥的排放量,生化池的污泥濃度處于動(dòng)態(tài)穩(wěn)定過程。適當(dāng)提高生產(chǎn)線污泥濃度,降低污泥負(fù)荷,增強(qiáng)生化系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷能力。
3、針對(duì)一、二期工藝設(shè)計(jì)時(shí)間早,生物脫氮除磷效率低的問題,在現(xiàn)有條件下,一期通過減少部分區(qū)域的曝氣量,二期通過調(diào)整時(shí)段設(shè)置,以形成局部缺氧環(huán)境,為活性污泥進(jìn)行短程硝化反硝化創(chuàng)造條件,盡可能發(fā)掘提高生物除磷脫氮能力。
4、利用三、四期多點(diǎn)進(jìn)水及多點(diǎn)回流的設(shè)置,調(diào)整進(jìn)水分配。避免進(jìn)水集中在預(yù)缺氧導(dǎo)致的碳源消耗,確保厭氧段有充足的碳源。當(dāng)出水總氮偏高時(shí),讓更多碳源參與前端反硝化反應(yīng),同時(shí)通過回流閥的控制延長(zhǎng)缺氧段長(zhǎng)度,提高脫氮效果。
通過工藝調(diào)控措施,出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家一級(jí)A標(biāo)及省標(biāo)較嚴(yán)值,部分指標(biāo)優(yōu)于地表水Ⅱ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
(二)節(jié)能降耗
獵德凈水廠在提高污水處理規(guī)模的同時(shí),通過精細(xì)化管理不斷降低生產(chǎn)電耗藥耗,以達(dá)到綠色低碳發(fā)展的節(jié)能目標(biāo)。
1、電力設(shè)施改造
破舊立新,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化電力配置,提升電機(jī)生產(chǎn)效能。開展重要高壓設(shè)備電容補(bǔ)償柜改造項(xiàng)目。改造后,提升泵功率因素從原來的0.82提升至0.96,鼓風(fēng)機(jī)功率因素從原來的0.88提升至0.91。功率因素的提高,提高電網(wǎng)有功功率,減少線路能量損耗,提高系統(tǒng)供電能力,改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量。
圖 3 電容補(bǔ)償柜新貌
建設(shè)全流程能耗分析精確控制系統(tǒng)(見圖4),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和加工處理,形成全電量信號(hào)的統(tǒng)計(jì)和能耗分析,以圖表和圖形方式表現(xiàn)出來,并可通過光纖以太環(huán)網(wǎng)傳送控制命令到現(xiàn)場(chǎng)分布式集散控制系統(tǒng)的測(cè)控終端進(jìn)行控制。建立能源管理信息系統(tǒng),打造“數(shù)字化低碳凈水廠”。
圖 4 獵德凈水廠全流程能耗分析精確控制系統(tǒng)
2、藥劑控制
實(shí)施水質(zhì)全流程監(jiān)督管理,不斷提高工藝調(diào)控水平精細(xì)化,對(duì)各期硫酸鋁加藥進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)控,采用間歇性投加藥劑和合理調(diào)整污泥濃度等方式,有效降低硫酸鋁用量。
同時(shí)引入硫酸鋁精準(zhǔn)加藥系統(tǒng),通過新技術(shù)手段降低硫酸鋁用量。三期硫酸鋁精準(zhǔn)加藥系統(tǒng)(見圖5)于2021年1月試運(yùn)行,運(yùn)行后硫酸鋁單耗下降6.5%。
圖 5 獵德凈水廠硫酸鋁精準(zhǔn)投加控制系統(tǒng)
引入余氯在線檢測(cè)裝置及次氯酸鈉自動(dòng)投加系統(tǒng)(見圖6)實(shí)現(xiàn)次氯酸鈉投氯量精準(zhǔn)投加,次氯酸鈉投加量及單耗逐步減少。
圖 6 獵德凈水廠次氯酸鈉自動(dòng)投加控制系統(tǒng)流程圖
3、再生水利用
持續(xù)拓展再生水利用。目前再生水主要有以下用途:
1、用作員村涌、潭村涌補(bǔ)給水源,改善河涌水生態(tài)環(huán)境。2022年1~8月補(bǔ)水量為85萬噸(日均約3500噸/日)。
2、用于廠區(qū)設(shè)備反沖洗、配藥用水、地面沖洗、綠化澆灌及污泥干化車間用水等。2022年1~8月廠內(nèi)再生水回用量為130萬噸(日均約5300噸/日),減少?gòu)S區(qū)自來水的消耗。
3、廠區(qū)南側(cè)和西側(cè)開放5個(gè)免費(fèi)取水點(diǎn),為環(huán)衛(wèi)、綠化等市政部門供應(yīng)再生水。2022年1~8月對(duì)外供應(yīng)再生水量約4萬噸。
4、為周邊產(chǎn)業(yè)園、洗車店銷售再生水,對(duì)外供應(yīng)量超過3000噸。
5、排入珠江前航道,改善珠江獵德斷面水質(zhì)。
(三)增效
1、崗位精細(xì)化管理。為進(jìn)一步提高企業(yè)綜合管理水平,強(qiáng)化工作責(zé)任,編制獵德凈水廠精細(xì)化管理崗位工作細(xì)則,對(duì)74個(gè)崗位含括管理層及相關(guān)部室進(jìn)行工作細(xì)則說明。
2、建立有限空間(清淤)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理。四期生化池清淤作業(yè)比計(jì)劃提前5天完成。
3、建立高壓維保作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化管理。僅用92小時(shí)完成了計(jì)劃需要10天完成的年度高壓維保、一期空氣管改造、一二三期提升泵及鼓風(fēng)機(jī)電容補(bǔ)償柜升級(jí)改造項(xiàng)目,且實(shí)現(xiàn)維修過程無溢流,對(duì)周邊居民無影響的目標(biāo)。
4、運(yùn)用新科技,優(yōu)化設(shè)備管理。利用無人機(jī)技術(shù),將巡池工作從二維增加到三維,通過鳥瞰視覺,有效地彌補(bǔ)人工巡檢的不足。
5、管理制度、操作規(guī)程、應(yīng)急處置措施上墻。配備絕緣工具、消防器材、安全防護(hù)用品。
6、作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理—規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域,合理劃分功能區(qū),保證現(xiàn)場(chǎng)有條不紊。所有開蓋洞口進(jìn)行圍蔽。
(四)風(fēng)險(xiǎn)防控
1、提出“廠區(qū)運(yùn)行七路風(fēng)險(xiǎn)排查”措施,分別為水、電、自控、藥、泥、氣、外部通道七路,梳理每一路的現(xiàn)狀情況及風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)評(píng)估結(jié)果適時(shí)采取多方協(xié)助解決或列入計(jì)劃逐步排除等有效措施,保障運(yùn)行中不觸發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事故。
2、持續(xù)開展風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)評(píng)估、危險(xiǎn)源辨識(shí)工作。根據(jù)評(píng)估及辨識(shí),廠內(nèi)場(chǎng)所風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)、危險(xiǎn)源共150個(gè)(其中B級(jí)97個(gè),C級(jí)53個(gè)),并制定相應(yīng)管控措施,保障生產(chǎn)運(yùn)行安全。
圖 7 獵德凈水廠風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)危險(xiǎn)源示意圖
(五)安全生產(chǎn)
1、建立安全生產(chǎn)架構(gòu)體系實(shí)行三級(jí)安全管理模式,制定全員崗位安全責(zé)任制手冊(cè)、職工崗位安全應(yīng)知卡和安全責(zé)任履職表,組織層層簽訂安全生產(chǎn)責(zé)任狀,確保安全生產(chǎn)責(zé)任有效落實(shí)。
2、構(gòu)建安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化體系,建立安全管理制度、應(yīng)急預(yù)案和操作規(guī)程體系,使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)符合有關(guān)安全生產(chǎn)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,人、機(jī)、物、法、環(huán)處于良好的生產(chǎn)狀態(tài),并持續(xù)改進(jìn),不斷加強(qiáng)分公司安全生產(chǎn)規(guī)范化建設(shè)。
3、在強(qiáng)化專職安全員履職責(zé)任基礎(chǔ)上,設(shè)置班組兼職安全員,并進(jìn)行輪崗強(qiáng)化學(xué)習(xí),將安全工作扎實(shí)在一線,更好地督促每一名職工履行自己的安全職責(zé),推進(jìn)“全員履責(zé)”的實(shí)現(xiàn)。
4、持續(xù)開展安全管理創(chuàng)新工作,取得了亮麗的成績(jī)單,研發(fā)出“移動(dòng)巡檢系統(tǒng)”及增設(shè)了3個(gè)應(yīng)急物資分倉(cāng)及9個(gè)微型消防站,提高應(yīng)急戰(zhàn)斗力,研究開發(fā)的“一種水樣采集器紫外線消毒裝置”“一種安全防火配電柜”“一種有限空間空氣凈化裝置”等6個(gè)項(xiàng)目并獲得國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的實(shí)用新型專利授權(quán),精準(zhǔn)解決營(yíng)運(yùn)生產(chǎn)中遇到的技術(shù)難題。