双百跨越 精彩随行：海峡环保福州市祥坂污水处理厂——打造精细运营 共筑闽水千山
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2022年11月，双百联盟在“2022（第十四届）水业热点论坛”发布了第二期“双百跨越”污水处理标杆比选活动结果。本次标杆比选活动历时4个月，来自32 家水务企业的73座污水处理厂进入区域评审环节，最终25家水务企业的33座污水厂上榜（33座污水厂上榜，第二期“双百跨越”标杆污水厂榜单发布）。
为传播标杆厂优秀建设和运营管理经验，双百联盟将以“精细化-智慧化-资源化-低碳化-生态化-社会化”评选维度，系统展示第二期标杆厂风采。本文以精细化标杆厂——海峡环保福州市祥坂污水处理厂为案例，向行业同仁展示该厂的精细化特征优势，为污水处理厂精细化建设提供案例支持。
福州市祥坂污水处理厂在本次标杆比选中，荣获“精细化—运营管理标杆污水厂”称号。“双百跨越”污水处理标杆联盟顾问专家上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司总工程师唐建国点评道：这是一座始建于1992年的有历史积淀的老厂，这座厂以现代信息技术、智能技术为支撑，采用精细的工艺过程控制手段，细化过程管控颗粒度，实现全过程闭环管理，以精细管理实现长效稳定运营。
福州市祥坂污水处理厂始建于1992年，是福州市规划建设的第一座城区污水处理厂， 由总书记时任福州市委书记时亲自奠基。一期工程处理规模为5万吨/日，于1997年建成投入运行，二期扩建工程于2006年建成投入运行，扩建后处理能力达8万吨/日，2018年6月，福州市祥坂污水处理厂在不新增用地的情况下，采用集约用地的AAO+MBR处理工艺，实现提标和扩能。提标改造后的祥坂污水厂设计处理能力达到9.0万吨/天，出水水质由《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B提升至一级A标准，尾水排入闽江北港。污泥经离心机脱水后，泥饼含水率达到80%以下外运处置。
图1 福州市祥坂污水处理厂工艺流程图
福州市祥坂污水处理厂以丰富管理经验为基础，以现代化管理体系为支撑，以运营效果为导向，遵循“节能、降耗、减污、增效”为原则，实现工艺管理、设备管理、安全管理等各环节精细化管控。
（一）工艺精细化
（1）注重生产过程管控
秉承着“筑梦敢为超越大爱”的企业精神，福州市祥坂污水处理厂坚持探索精细化管控之路，在工艺管控上注重生产全过程把控，针对出水控制难点-氮磷波动问题，配备有完善的过程仪表以加强精细管理。为达成对化学除磷加药的精准控制，厂内通过增设一台正磷酸盐仪表作内控，用其更快速的检测结果作为后馈数据，并将其数值连锁至PAC投加泵控制程序，自动调控投药量，保障出水平稳，实现精细化工艺调控。
图2 除磷加药的精准控制
为强化脱氮效果，祥坂厂在出水处配备硝氮仪表，以进、出水氨氮-实时硝氮-生化池DO、ORP等多维度仪表测量数据为基础，以运营管理经验为支撑，合理调控鼓风机达到降本增效的目的。
（2）个性定制调阅数据
根据海量历史运行数据，祥坂污水处理厂形成了“自动关联、个性定制”的数据调阅模式。生产、化验数据可高效准确地自动关联至生产报表明细项中；同时，运营人员可根据需求个性订制模板、按需调阅数据，分门别类地进行统计分析，助力生产全方位管控。
（3）依托平台实现智能巡检
福州市祥坂污水处理厂依托智慧水务平台及集成自控系统，实现生产全过程监管。日常工艺运营注重检视细节，现已升级迭代旧有巡检模式，使用手持移动端巡检，可随时上传点位照片、上报故障异常并根据定位生成实际巡检路线，提升员工对巡检的重视程度，助力排查工艺隐患点。
图3 福州市祥坂污水处理厂智能巡检系统
（4）视频监控保障安全生产
厂内配备生产集成自控系统及视频监控系统，设置操作站、视频监控电脑及LED大屏，实现自控-监控联动联控。集成自控系统通过PLC控制站接入调度中心实现厂区通讯，可实时读取传输在线仪表数值、设备运行参数，汇集故障报警情况，从而根据工艺需求远程调控厂区设备启停，实现生产全流程把控。厂区重点生产区域设置有安防视频监控，保障运营稳定、生产安全。
图4 生产集成自控系统及视频监控系统
（二）设备精细化
（1）全生命周期管理
在设备精细化管理方面，福州市祥坂污水处理厂实行设备全生命周期把控，跟踪设备各个阶段的动态信息。设备管控上重视设计选型，因为选型决定了设备后期运行效率，直接影响着设备的使用寿命。在选定型号后即可发起申购采购，随后对设备进行安装调试。在设备运行中，根据设备特性设置维护周期，定期对设备进行维护，同时加强对工况的复核（尤其是水泵、风机等大功率设备），如果运行工况偏离，则需要通过调整工况或设备改造，使之尽可能处于最佳工况。最后当设备走到寿命终点，通过评估设备的实际情况，并分析总结运行中遇到的问题，为后续同类设备的选型提供参考依据。
图5 设备生命周期
（2）维护维修闭环管理
在设备使用过程中，福州市祥坂污水处理厂注重对维护维修的闭环管理，形成以故障报修单-维修验收记录单-备件出入库为核心的闭环管理模式，巡检人员在现场发现设备发生故障后，会上传故障报修单给到设备维修人员，维修人员收到表单现场查看判断后进行维修，如有需要，则在表单中填写更换备件的情况，其变动情况自动连锁至出入库系统，至此维修得以闭环。闭环管理能够强化跟踪监督作用，辅助维修人员更快更准确地解决设备故障问题，为安全生产保驾护航。
图6 设备维修记录
（3）完善设备单机档案
设备管理方面，祥坂厂为单机设备建立完善设备档案，根据设备痕迹化管理的工作思路，建立一机一档的设备管理制度，动态更新故障报修信息，自动关联备品备件的出入库情况，从而掌握每台机器设备运行性能，为设备大修、中修及局部改造等维修项目提供决策依据，帮助设备发挥更好的工作效能。
图7 设备档案
（4）定期校核维护仪表
仪表是观测生产状态的眼睛，保障生产系统正常运转的关键是其监测系统仪器仪表稳定可靠，因此对仪表准确度的校核就显得尤为重要。祥坂厂根据仪表自身特性，个性化安排周期对仪表进行校核维护，保障仪表可靠稳定，从而提高工艺调整决策的正确性。
图8 仪表周期维护
（5）个性配备保障系统
根据厂内自身的工艺特点，膜系统配有EPS应急电源系统，以备外围供电瞬间失压时，为膜池进水堰门等重要设备供给电源完成启停操作，避免突发情况可能造成的后端设备损坏，保障平稳踩下刹车。
（6）变频改造节能降耗
此外祥坂厂对进水泵、内外回流泵等大功率设备实施了变频改造工程，以期根据工艺需求动态调整运行参数，避免能耗浪费。变频改造后，不仅降低了设备的启动电流、功率，延长了设备的使用寿命。
（7）加强化验监督管理
化验室管理制度上墙，通过定期开展标样考核和完善的监督管理制度，保障化验检测质量水平。同时化验室建立有系统的安全管理制度，配备有酸碱柜、防爆灯、洗眼器等设施，药品试剂按化学性质分类堆放，危险品、易制毒品执行双人双锁制度。
作为国控重点企业和省节能减排重点单位，福州市祥坂污水处理厂坚持达产达标与节能减排并举，连续三年取得福建省、市运营评估优秀等级，先后荣膺：“2007年度全省主要污染物总量减排先进企业”“全国城镇污水处理厂竞赛达标示范单位”“福建省十一五城市污水垃圾处理工作先进集体”“福州市文明单位”“创建省级园林城市先进单位”“创建国家卫生城市先进单位”“省重要污染源总量减排先进企业”“省节能减排先进集体”等称号。同时，公司注重创新创造，先后取得四项实用新型专利。
在上述工作的基础上，未来福州市祥坂污水处理厂将在以下方面继续推进精细化管理工作：
1、结合智慧运营管理平台，推进精确曝气系统改造，实现曝气系统自动调控，进一步降本增效。
2、计划在进水泵房处增加可实时测量的电导率仪表，探索电导率作为总磷波动指示仪的可行性，期望将其作为工艺调控的前馈参考因子。
3、依托集团智慧水务平台，以现状构筑物、设备的静态数据、工艺运行参数、历史监测数据与实时进水水质的动态数据为输入条件，输出预测出水水质和工艺参数优化调整的策略，实现工艺智能化控制。
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编辑 | 刘彤、刘蓁
统筹 | 李晓佳