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）。本文以精細(xì)化標(biāo)桿廠——廣東省廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)汕頭市潮陽區(qū)污水處理廠為案例，向行業(yè)同仁展示該廠的精細(xì)化優(yōu)勢，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)

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——廣東省廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)汕頭市潮陽區(qū)污水處理廠為案例，向行業(yè)同仁展示該廠的精細(xì)化優(yōu)勢，為污水處理廠精細(xì)化建設(shè)提供案例支持。

廣東省廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)汕頭市潮陽區(qū)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)盟比選專家、北京碧水源科技股份有限公司副總裁陳春生點(diǎn)評道：這座廠不僅在運(yùn)營、設(shè)備、人員、安全、化驗等方面建立成體系的管理制度和方案，而且采用自主產(chǎn)權(quán)和發(fā)明專利精準(zhǔn)曝氣、精準(zhǔn)加藥系統(tǒng)，建設(shè)內(nèi)部管理智慧運(yùn)營平臺，還融入流域水廠及管網(wǎng)集中監(jiān)控平臺，不僅監(jiān)控廠內(nèi)數(shù)據(jù)，還可掌握管網(wǎng)運(yùn)行情況，根據(jù)管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)及時調(diào)整廠內(nèi)工藝。

01基本情況

廣東省廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)汕頭市潮陽區(qū)污水處理廠位于潮陽區(qū)城區(qū)護(hù)城河南端西側(cè)魚苗場，處于練江流域下游，占地122畝，服務(wù)區(qū)域覆蓋潮陽城區(qū)文光、棉北、城南、金浦等4個街道及護(hù)城河北延段，總區(qū)域面積達(dá)39平方公里，服務(wù)人口約45萬，配套管網(wǎng)89.4公里。潮陽廠總處理規(guī)模為15萬噸/日，一期規(guī)模7.5萬噸/日，配套截污干管26.5公里；二期擴(kuò)建規(guī)模7.5萬噸/日，并對一期工程7.5萬噸/日進(jìn)行提標(biāo)改造，配套管網(wǎng)62.9公里。出水水質(zhì)執(zhí)行地表水Ⅴ類水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)（TN≤15mg/L）。

圖 1 廠容廠貌

潮陽廠污水二級處理采用A2/O 微曝氧化溝生物脫氮除磷工藝，深度處理采用高效沉淀池及反硝化深床濾池工藝，出水采用次氯酸鈉消毒。污泥處理采用重力濃縮、機(jī)械脫水處理工藝。潮陽廠工藝流程圖如下：

圖 2 工藝流程圖

02特征優(yōu)勢

汕頭市潮陽區(qū)污水處理廠從先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用、效能評價、風(fēng)險防控、管理體系、過程管理等方面全面夯實運(yùn)營管理工作。

（一）先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用

1.間歇曝氣調(diào)控策略

針對進(jìn)水碳源不足的情況（2021年，潮陽廠進(jìn)水BOD/TN不到3），潮陽廠提出了間歇曝氣調(diào)控策略。此策略是在極端天氣總氮飆升的背景下，結(jié)合微曝氧化溝與傳統(tǒng)氧化溝的優(yōu)勢，制定出來的曝氣控制方案。

2021年4月開始，潮陽廠采用“單溝交替曝氣法”：通過調(diào)節(jié)氧化溝曝氣主管路電磁閥開度和鼓風(fēng)機(jī)的頻率，將單組氧化溝溶解氧快速升到2mg/L左右，并維持1小時后停止曝氣，切換另一組氧化溝曝氣。采用間歇曝氣調(diào)控策略后，潮陽廠乙酸鈉用量降低50%以上，總氮、氨氮出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

間歇曝氣調(diào)控策略的優(yōu)點(diǎn)：（1）創(chuàng)造了更大的缺氧反應(yīng)區(qū)；（2）降低了回流液的溶解氧濃度；（3）減少了有機(jī)碳源在好氧池的消耗；（4）促進(jìn)了短程硝化-反硝化反應(yīng)；（5）提高氧在水中的傳質(zhì)效率。

圖 3 精準(zhǔn)曝氣發(fā)明專利

2.峰平谷運(yùn)行策略

自2021年底以來，全國多個省份包括廣東省在內(nèi)，相繼宣布上調(diào)電價。潮陽廠2022年較2021年電單價增幅達(dá)21%，為了實現(xiàn)節(jié)能降碳減污協(xié)同增效，潮陽廠實施“峰平谷運(yùn)行策略”，通過“廠網(wǎng)結(jié)合”，充分利用管網(wǎng)蓄水能力，錯峰處理水量，同時對全廠的主要耗能設(shè)備進(jìn)行精細(xì)化管理，進(jìn)一步降低污水廠運(yùn)行能耗。

具體措施如下：（1）在流量控制方面，谷段的進(jìn)水量為峰段和平段的120%～130%。峰段和平段充分利用管網(wǎng)蓄水能力，在保證污水不外溢的前提下降低進(jìn)水量。在應(yīng)收盡收的同時，對污水處理進(jìn)行時間上的轉(zhuǎn)移。（2）鼓風(fēng)機(jī)系統(tǒng)是污水廠最大的耗能單元。根據(jù)各廠的實際情況，在峰段和平段實施間歇曝氣，在谷段實施相對高曝氣的策略。以氨氮24h變化為一周期，對鼓風(fēng)機(jī)能耗進(jìn)行時間上的轉(zhuǎn)移，同時降低整體電耗。（3）提升泵系統(tǒng)是污水廠第二大耗能單元。在根據(jù)峰平谷調(diào)節(jié)流量的同時，通過調(diào)節(jié)大小泵組合，保證水泵在較高頻率運(yùn)行，以提升泵的運(yùn)行效率。同時，對集水池進(jìn)行清理，進(jìn)一步加大峰谷水量調(diào)節(jié)空間。（4）將部分工藝放在谷段運(yùn)行，如深床濾池反沖洗、NaClO制備、排泥等。

3.信息技術(shù)的應(yīng)用

廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)聚焦數(shù)字化運(yùn)營，建立運(yùn)營管理標(biāo)準(zhǔn)體系，創(chuàng)新高效運(yùn)營管理模式。潮陽廠通過智慧運(yùn)營平臺，實現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度、設(shè)備管理、備品備件管理、采購管理、預(yù)算成本管理、移動巡檢、報表管理、統(tǒng)計分析等功能的集中管控。

圖 4 廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)智慧運(yùn)營平臺

除了用于內(nèi)部管理的智慧運(yùn)營平臺，潮陽廠還啟用了練江流域污水廠及管網(wǎng)集中監(jiān)控平臺。該系統(tǒng)既可以監(jiān)控廠內(nèi)數(shù)據(jù)，又可以掌握管網(wǎng)運(yùn)行情況，從而以更全面的視角進(jìn)行廠內(nèi)工藝調(diào)整。

圖 5 練江流域污水廠及管網(wǎng)集中監(jiān)控平臺

4.智能加藥除磷系統(tǒng)

潮陽廠采用了智能加藥除磷系統(tǒng)。該系統(tǒng)采取“前饋+反饋+模型”的控制方式，通過模型應(yīng)用進(jìn)一步優(yōu)化投加量和運(yùn)行效率。系統(tǒng)將智能控制技術(shù)與污水廠運(yùn)行實踐經(jīng)驗緊密結(jié)合，實現(xiàn)了出水總磷指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)、加藥系統(tǒng)高效運(yùn)行和藥劑量精準(zhǔn)控制。

該技術(shù)通過建立除磷反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，結(jié)合工藝實時情況，即時計算出精準(zhǔn)的投加量并自動控制，從而節(jié)省除磷劑用量。該技術(shù)作為廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)科研項目，實驗時間已連續(xù)一年，指標(biāo)達(dá)標(biāo)率穩(wěn)定在100%，節(jié)省除磷劑藥量31.6%～50%，已通過專家評審。

圖 6 智能加藥系統(tǒng)發(fā)明專利和實用新型專利

（二）效能評價

2022年運(yùn)行負(fù)荷為74%。2022年，潮陽廠電單耗比廣東省平均電耗低約38%；2022年P(guān)AC單耗40ppm以下。

對比《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002 )可以看到，潮陽廠2022年的相關(guān)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于原設(shè)計的地表水V類，其中出水COD、氨氮均達(dá)到地表水I類、BOD5達(dá)到地表水III類，TP達(dá)到地表水IV類。

表1 水質(zhì)指標(biāo)排放濃度（2022年）

（三）風(fēng)險防控

圖 7 安全生產(chǎn)風(fēng)險分析管控表

潮陽廠對廠區(qū)內(nèi)運(yùn)行風(fēng)險進(jìn)行全面識別，建立《危險源策劃表》《安全生產(chǎn)風(fēng)險與評價表單》《風(fēng)險分級管控清單》《重要風(fēng)險清單》等，保證項目安全運(yùn)行，杜絕風(fēng)險事故。

（四）管理體系

依托廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)，潮陽廠已建立超過30項運(yùn)營管理制度，并且根據(jù)廠區(qū)實際情況，制定了“一廠一策”方案。

圖 8 運(yùn)行管理手冊

圖 9 潮陽廠“一廠一策”方案

（五）過程管理

1.運(yùn)行管理

潮陽廠2022年總處理水量為4051.20萬噸。2022年出水水質(zhì)平穩(wěn)達(dá)標(biāo)，沒有超標(biāo)情況，出水COD、BOD5、NH3-N、TP均優(yōu)于地表水IV類標(biāo)準(zhǔn)。

圖 10 潮陽廠2022年運(yùn)行情況

2.化驗管理

潮陽廠設(shè)立化驗中心，結(jié)合廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)印發(fā)的《化驗室管理手冊》，制定了《化驗中心執(zhí)行實施方案》，包含了采樣、取樣、測樣、人員管理、藥品管理等24項附錄，保證化驗過程規(guī)范，質(zhì)控管理到位。

圖 11 化驗中心執(zhí)行實施方案

3.設(shè)備管理

潮陽廠對設(shè)備進(jìn)行購置、安裝、調(diào)試、驗收、使用、保養(yǎng)、檢修直到報廢、更新的全過程管理，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)效率高、故障率低。堅持“一機(jī)一卡”的管理原則，定期對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)并記錄。

圖 12 潮陽廠生化池進(jìn)水閘門保養(yǎng)維護(hù)記錄

4.安全管理

潮陽廠根據(jù)風(fēng)險防控制度，對廠區(qū)每個工藝段進(jìn)行危險源識別，并貼示安全需知和注意事項。廠區(qū)內(nèi)部進(jìn)行了企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化自評，并積極開展安全生產(chǎn)培訓(xùn)。

圖 13 危險源識別

圖 14 廠區(qū)內(nèi)部進(jìn)行企業(yè)安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化自評

03項目成效及榮譽(yù)

（一）精細(xì)化運(yùn)營實現(xiàn)減碳提質(zhì)增效

2021年，潮陽廠采用間歇曝氣調(diào)控策略后，乙酸鈉用量降低50%以上，總氮、氨氮出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。該策略在練江流域其它污水處理廠推廣，均取得明顯成效。

圖 15 間歇曝氣推廣成果

2022年5-8個月，潮陽廠通過實施“峰平谷運(yùn)行策略”，電單價均低于同時段平均電價，累計節(jié)約電費(fèi)約16萬元。

“峰平谷運(yùn)行策略”在其他5個廠進(jìn)行推廣后，累計節(jié)約電費(fèi)約46萬元。

（二）出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，協(xié)同流域其它污水廠共同推進(jìn)練江水清岸綠

2019年10月，海門灣橋閘國考斷面持續(xù)達(dá)標(biāo)，得到各級領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定和人民群眾的一致好評。人民日報、南方日報、中央電視臺等新聞媒體多次進(jìn)行正面報道，展現(xiàn)練江整治成效，宣傳生態(tài)環(huán)保理念。練江流域整治成果讓人民群眾對廣東打贏污染防治攻堅戰(zhàn)、建設(shè)綠美廣東充滿了無限期待。

圖 16 媒體關(guān)于練江整治效果的報道

圖 17 2018-2021年海門灣橋閘水質(zhì)監(jiān)測站水質(zhì)變化

04未來計劃

未來，潮陽廠將圍繞降本增效、碳中和政策等，進(jìn)行科研技改項目選題，從生產(chǎn)實際出發(fā)，提升廠區(qū)科研技改實力，通過技術(shù)進(jìn)步，改進(jìn)以高耗能為代價的污水處理方式。依托廣業(yè)環(huán)保集團(tuán)智慧運(yùn)營管理平臺，提升廠區(qū)智慧化程度，逐步實現(xiàn)無人化，提高生產(chǎn)效益。

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