2022年11月,雙百聯盟在“2022(第十四屆)水業熱點論壇”發布了第二期“雙百跨越”污水處理標桿比選活動結果。本次標桿比選活動歷時4個月,來自32 家水務企業的73座污水處理廠進入區域評審環節,最終25家水務企業的33座污水廠上榜(33座污水廠上榜,第二期“雙百跨越”標桿污水廠榜單發布)。
為傳播標桿廠優秀建設和運營管理經驗,雙百聯盟將以“精細化-智慧化-資源化-低碳化-生態化-社會化”評選維度,系統展示第二期標桿廠風采。本文以精細化標桿廠——海峽環保福州市祥坂污水處理廠為案例,向行業同仁展示該廠的精細化特征優勢,為污水處理廠精細化建設提供案例支持。
福州市祥坂污水處理廠在本次標桿比選中,榮獲“精細化—運營管理標桿污水廠”稱號。“雙百跨越”污水處理標桿聯盟顧問專家上海市城市建設設計研究總院(集團)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,這座廠以現代信息技術、智能技術為支撐,采用精細的工藝過程控制手段,細化過程管控顆粒度,實現全過程閉環管理,以精細管理實現長效穩定運營。
01基本情況
福州市祥坂污水處理廠始建于1992年,是福州市規劃建設的第一座城區污水處理廠, 由總書記時任福州市委書記時親自奠基。一期工程處理規模為5萬噸/日,于1997年建成投入運行,二期擴建工程于2006年建成投入運行,擴建后處理能力達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,實現提標和擴能。提標改造后的祥坂污水廠設計處理能力達到9.0萬噸/天,出水水質由《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級B提升至一級A標準,尾水排入閩江北港。污泥經離心機脫水后,泥餅含水率達到80%以下外運處置。
圖1 福州市祥坂污水處理廠工藝流程圖
02特征優勢
福州市祥坂污水處理廠以豐富管理經驗為基礎,以現代化管理體系為支撐,以運營效果為導向,遵循“節能、降耗、減污、增效”為原則,實現工藝管理、設備管理、安全管理等各環節精細化管控。
(一)工藝精細化
(1)注重生產過程管控
秉承著“筑夢敢為超越大愛”的企業精神,福州市祥坂污水處理廠堅持探索精細化管控之路,在工藝管控上注重生產全過程把控,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精細管理。為達成對化學除磷加藥的精準控制,廠內通過增設一臺正磷酸鹽儀表作內控,用其更快速的檢測結果作為后饋數據,并將其數值連鎖至PAC投加泵控制程序,自動調控投藥量,保障出水平穩,實現精細化工藝調控。
圖2 除磷加藥的精準控制
為強化脫氮效果,祥坂廠在出水處配備硝氮儀表,以進、出水氨氮-實時硝氮-生化池DO、ORP等多維度儀表測量數據為基礎,以運營管理經驗為支撐,合理調控鼓風機達到降本增效的目的。
(2)個性定制調閱數據
根據海量歷史運行數據,祥坂污水處理廠形成了“自動關聯、個性定制”的數據調閱模式。生產、化驗數據可高效準確地自動關聯至生產報表明細項中;同時,運營人員可根據需求個性訂制模板、按需調閱數據,分門別類地進行統計分析,助力生產全方位管控。
(3)依托平臺實現智能巡檢
福州市祥坂污水處理廠依托智慧水務平臺及集成自控系統,實現生產全過程監管。日常工藝運營注重檢視細節,現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
(4)視頻監控保障安全生產
廠內配備生產集成自控系統及視頻監控系統,設置操作站、視頻監控電腦及LED大屏,實現自控-監控聯動聯控。集成自控系統通過PLC控制站接入調度中心實現廠區通訊,可實時讀取傳輸在線儀表數值、設備運行參數,匯集故障報警情況,從而根據工藝需求遠程調控廠區設備啟停,實現生產全流程把控。廠區重點生產區域設置有安防視頻監控,保障運營穩定、生產安全。
圖4 生產集成自控系統及視頻監控系統
(二)設備精細化
(1)全生命周期管理
在設備精細化管理方面,福州市祥坂污水處理廠實行設備全生命周期把控,跟蹤設備各個階段的動態信息。設備管控上重視設計選型,因為選型決定了設備后期運行效率,直接影響著設備的使用壽命。在選定型號后即可發起申購采購,隨后對設備進行安裝調試。在設備運行中,根據設備特性設置維護周期,定期對設備進行維護,同時加強對工況的復核(尤其是水泵、風機等大功率設備),如果運行工況偏離,則需要通過調整工況或設備改造,使之盡可能處于最佳工況。最后當設備走到壽命終點,通過評估設備的實際情況,并分析總結運行中遇到的問題,為后續同類設備的選型提供參考依據。
圖5 設備生命周期
(2)維護維修閉環管理
在設備使用過程中,福州市祥坂污水處理廠注重對維護維修的閉環管理,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管理模式,巡檢人員在現場發現設備發生故障后,會上傳故障報修單給到設備維修人員,維修人員收到表單現場查看判斷后進行維修,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,至此維修得以閉環。閉環管理能夠強化跟蹤監督作用,輔助維修人員更快更準確地解決設備故障問題,為安全生產保駕護航。
圖6 設備維修記錄
(3)完善設備單機檔案
設備管理方面,祥坂廠為單機設備建立完善設備檔案,根據設備痕跡化管理的工作思路,建立一機一檔的設備管理制度,動態更新故障報修信息,自動關聯備品備件的出入庫情況,從而掌握每臺機器設備運行性能,為設備大修、中修及局部改造等維修項目提供決策依據,幫助設備發揮更好的工作效能。
圖7 設備檔案
(4)定期校核維護儀表
儀表是觀測生產狀態的眼睛,保障生產系統正常運轉的關鍵是其監測系統儀器儀表穩定可靠,因此對儀表準確度的校核就顯得尤為重要。祥坂廠根據儀表自身特性,個性化安排周期對儀表進行校核維護,保障儀表可靠穩定,從而提高工藝調整決策的正確性。
圖8 儀表周期維護
(5)個性配備保障系統
根據廠內自身的工藝特點,膜系統配有EPS應急電源系統,以備外圍供電瞬間失壓時,為膜池進水堰門等重要設備供給電源完成啟停操作,避免突發情況可能造成的后端設備損壞,保障平穩踩下剎車。
(6)變頻改造節能降耗
此外祥坂廠對進水泵、內外回流泵等大功率設備實施了變頻改造工程,以期根據工藝需求動態調整運行參數,避免能耗浪費。變頻改造后,不僅降低了設備的啟動電流、功率,延長了設備的使用壽命。
(7)加強化驗監督管理
化驗室管理制度上墻,通過定期開展標樣考核和完善的監督管理制度,保障化驗檢測質量水平。同時化驗室建立有系統的安全管理制度,配備有酸堿柜、防爆燈、洗眼器等設施,藥品試劑按化學性質分類堆放,危險品、易制毒品執行雙人雙鎖制度。
03企業榮譽
作為國控重點企業和省節能減排重點單位,福州市祥坂污水處理廠堅持達產達標與節能減排并舉,連續三年取得福建省、市運營評估優秀等級,先后榮膺:“2007年度全省主要污染物總量減排先進企業”“全國城鎮污水處理廠競賽達標示范單位”“福建省十一五城市污水垃圾處理工作先進集體”“福州市文明單位”“創建省級園林城市先進單位”“創建國家衛生城市先進單位”“省重要污染源總量減排先進企業”“省節能減排先進集體”等稱號。同時,公司注重創新創造,先后取得四項實用新型專利。
04未來計劃
在上述工作的基礎上,未來福州市祥坂污水處理廠將在以下方面繼續推進精細化管理工作:
1、結合智慧運營管理平臺,推進精確曝氣系統改造,實現曝氣系統自動調控,進一步降本增效。
2、計劃在進水泵房處增加可實時測量的電導率儀表,探索電導率作為總磷波動指示儀的可行性,期望將其作為工藝調控的前饋參考因子。
3、依托集團智慧水務平臺,以現狀構筑物、設備的靜態數據、工藝運行參數、歷史監測數據與實時進水水質的動態數據為輸入條件,輸出預測出水水質和工藝參數優化調整的策略,實現工藝智能化控制。
編輯:李丹
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