第三期“雙百跨越”標(biāo)桿萬(wàn)里行第一站——即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠。2024年5月21日，本次雙百聯(lián)盟秘書處帶隊(duì)，近40位優(yōu)秀運(yùn)營(yíng)管理人員，走進(jìn)智能化標(biāo)桿，開(kāi)展全方位深度交流學(xué)習(xí)。本文著重闡述即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠的智能化標(biāo)桿特征，供污水人經(jīng)驗(yàn)參考。

2024年5月21日，第三期雙百跨越標(biāo)桿萬(wàn)里行活動(dòng)正式開(kāi)始，第一站走進(jìn)智能化標(biāo)桿污水處理廠——即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠。

“標(biāo)桿萬(wàn)里行”活動(dòng)以促進(jìn)行業(yè)交流學(xué)習(xí)，推廣優(yōu)秀運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn)，近距離感受標(biāo)桿廠風(fēng)采為目的，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)參觀調(diào)研廠區(qū)及主要工藝環(huán)節(jié)、會(huì)議座談交流等方式，在提問(wèn)互動(dòng)中讓各位嘉賓系統(tǒng)了解標(biāo)桿廠發(fā)展歷程、優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)及未來(lái)規(guī)劃建設(shè)方向。

近40位優(yōu)秀運(yùn)營(yíng)管理人員從全國(guó)各地趕來(lái)，齊聚青島這座“才貌雙全”的標(biāo)桿廠，共探這座青島市唯一河流穿越廠區(qū)的花園式污水處理廠的智能運(yùn)營(yíng)。

圖1 大合影

本次活動(dòng)分為集中交流和深度參觀兩個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)本次活動(dòng)，嘉賓們深入了解即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠在智能化等方面建設(shè)做的工作與經(jīng)驗(yàn)，并開(kāi)展深入的交流和探討，推動(dòng)污水處理行業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展。

接下來(lái)，本文向污水人展示該廠的智能化特征優(yōu)勢(shì)，為污水處理廠智能化建設(shè)提供案例支持。

01標(biāo)桿廠基本情況

即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠隸屬于青島水務(wù)集團(tuán)環(huán)境能源有限公司，在第三期“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選中，上榜“智能化”標(biāo)桿。作為青島市目前唯一一座河流穿越廠區(qū)的花園式水質(zhì)凈化廠，即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠依托龍王河橫穿廠區(qū)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)的出水水質(zhì)，將其打造成“親水、透綠、生態(tài)、環(huán)?！钡幕▓@式污水處理廠。（青島水務(wù)集團(tuán)環(huán)境能源有限公司現(xiàn)有下屬污水處理廠共12座，年污水處理規(guī)模達(dá)130萬(wàn)噸/日，公司堅(jiān)定落實(shí)“雙碳”戰(zhàn)略，推動(dòng)污水處理廠運(yùn)行管理提質(zhì)增效。）

圖2 即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠鳥(niǎo)瞰圖

即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠位于青島市即墨區(qū)大信鎮(zhèn)金黃海路6號(hào)，服務(wù)面積72km2，服務(wù)人口8.3萬(wàn)；污水處理廠總占地8.43公頃，設(shè)計(jì)處理規(guī)模8萬(wàn)m3/d。水廠于2010年6月建設(shè)完成，2012年12月25日通水試運(yùn)行，采用改良A2O+MBBR工藝，出水執(zhí)行GB18918-2002一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。

圖3 即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠工藝流程圖

2017年7月17日，青島藍(lán)谷大任水務(wù)有限公司成立，運(yùn)營(yíng)管理即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠，升級(jí)改造原有3萬(wàn)噸/日，擴(kuò)建5萬(wàn)噸/日，總規(guī)模達(dá)到8萬(wàn)噸/日處理能力。核心工藝采用多段A/O+磁混凝沉淀池+精密過(guò)濾組合，同時(shí)出水由城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)提升至類地表V類水標(biāo)準(zhǔn)，該項(xiàng)目以PPP模式運(yùn)營(yíng)，于2021年12月24日整體完成竣工驗(yàn)收，兩期總投資約3.8億元。2023年根據(jù)山東省“兩清零、一提標(biāo)”要求再次完成提標(biāo)改造，增加深床反硝化濾池+臭氧接觸消毒工藝，出水水質(zhì)達(dá)到類地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)，高標(biāo)準(zhǔn)出水注入龍王河給予生態(tài)補(bǔ)水，為青島市水生態(tài)環(huán)境貢獻(xiàn)水務(wù)力量。

02智能管控實(shí)現(xiàn)精細(xì)運(yùn)營(yíng)

即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠從技術(shù)創(chuàng)新入手，逐步向精細(xì)化、智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)。運(yùn)用精準(zhǔn)曝氣、精準(zhǔn)加藥、設(shè)備智慧預(yù)測(cè)運(yùn)維系統(tǒng)等新型技術(shù)，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理水平。通過(guò)精細(xì)化運(yùn)營(yíng)、自動(dòng)化控制、信息化管理、智能化處理到全系統(tǒng)的精準(zhǔn)高效運(yùn)營(yíng)管理，以及綜合的智能化水平建設(shè)，包括智能曝氣、精準(zhǔn)加藥、安全報(bào)警、數(shù)據(jù)采集、參數(shù)優(yōu)化、節(jié)能運(yùn)行等，單項(xiàng)能力突出，即墨區(qū)西部水質(zhì)凈水廠達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠智慧運(yùn)營(yíng)管理“排行榜”評(píng)價(jià)要求》五星級(jí)。

精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)：為合理配置生化池曝氣量，配套設(shè)計(jì)精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)，通過(guò)生化系統(tǒng)好氧池內(nèi)溶解氧和出水氨氮指標(biāo)精確調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率。該系統(tǒng)投產(chǎn)后，鼓風(fēng)機(jī)用電量顯著下降，每年減少碳排放200余噸，從節(jié)能降耗角度優(yōu)化污水處理過(guò)程的能源消耗，深挖活性污泥法工藝中碳減排潛力。

精準(zhǔn)加藥系統(tǒng)：通過(guò)進(jìn)水流量、生物池出水?dāng)?shù)值自動(dòng)調(diào)整加藥量，實(shí)現(xiàn)了化學(xué)藥劑投加自動(dòng)化、精準(zhǔn)化和實(shí)時(shí)化，有效降低藥劑單耗，達(dá)到碳減排目的。有效避免人工加藥的主觀性、滯后性及不確定性，提高工藝調(diào)控準(zhǔn)確性，系統(tǒng)投入運(yùn)行后，藥劑單耗逐年下降。

污水處理設(shè)備智慧預(yù)測(cè)性運(yùn)維系統(tǒng)：針對(duì)污水處理重要設(shè)備222臺(tái)，包括部分水下重要設(shè)備，實(shí)施預(yù)測(cè)性維護(hù)檢測(cè)：第一階段對(duì)二期72臺(tái)設(shè)備，150個(gè)點(diǎn)位加裝專用智能溫振傳感器，實(shí)時(shí)感知設(shè)備的振動(dòng)和溫度信號(hào)，并上傳至系統(tǒng)中，為設(shè)備的預(yù)測(cè)性維護(hù)算法提供有效數(shù)據(jù)輸入，奠定扎實(shí)的預(yù)測(cè)性維護(hù)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)；同時(shí)，系統(tǒng)平臺(tái)中部署有基于振動(dòng)機(jī)理分析和數(shù)據(jù)建模等預(yù)測(cè)性維護(hù)智能算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備振動(dòng)和溫度信號(hào)的有效分析，并將分析結(jié)果呈現(xiàn)在數(shù)字平臺(tái)展示界面中，進(jìn)而指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)行和維護(hù)人員掌握設(shè)備的實(shí)時(shí)健康狀態(tài)和性能退化趨勢(shì)，保障設(shè)備的健康穩(wěn)定運(yùn)行，重要設(shè)備由原先的被動(dòng)定時(shí)維護(hù)維修改變?yōu)榘葱杈S修，大大延長(zhǎng)設(shè)備大中修周期，同時(shí)避免出現(xiàn)設(shè)備嚴(yán)重停機(jī)導(dǎo)致的停產(chǎn)或出水超標(biāo)事件；預(yù)計(jì)每年降低因故障產(chǎn)生的維修搶修約30萬(wàn)元，延長(zhǎng)重要設(shè)備大中修周期30%以上。

廠區(qū)智能化高，其中主要工藝參數(shù)自動(dòng)采集率達(dá)到98%以上，自動(dòng)采集的主要工藝運(yùn)行參數(shù)包括進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)、進(jìn)出水水量、進(jìn)出水液位、生物池溶解氧、生物池污泥濃度、生物池曝氣量、內(nèi)回流量、外回流量、ORP、排泥量等。主要工藝設(shè)備遠(yuǎn)控率及運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)采集率均達(dá)到98%，主要是通過(guò)中控室組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)廠區(qū)主要工藝設(shè)備進(jìn)行啟停及主要運(yùn)行參數(shù)遠(yuǎn)程設(shè)置自動(dòng)采集。遠(yuǎn)程控制及自動(dòng)采集的主要工藝設(shè)備種類包括進(jìn)、出水水泵，中間提升泵，格柵，鼓風(fēng)機(jī)（生物池、深度處理），刮泥機(jī)，攪拌器（推流器），生物池內(nèi)、外回流泵，加藥泵（生物池、深度處理、污泥脫水），污泥脫水設(shè)備等。此外廠區(qū)還具備用電量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)感知及安全數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)感知能力，通過(guò)中控室組態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)用電量和生產(chǎn)安全相關(guān)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行信息采集。

廠區(qū)通過(guò)建立資產(chǎn)管理系統(tǒng)、報(bào)表系統(tǒng)及安全管理系統(tǒng)等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備資產(chǎn)及生產(chǎn)運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)管控，更好的服務(wù)生產(chǎn)，指導(dǎo)生產(chǎn)，確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定。

03打造生態(tài)融合的高顏值水廠

即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠作為青島市目前唯一一座河流穿越廠區(qū)的花園式污水處理廠，通過(guò)去工業(yè)化設(shè)計(jì)與生態(tài)功能集成的花園式污水處理廠建設(shè)，提高污水處理質(zhì)量的同時(shí)，提升了水污染防治生態(tài)顏值。根據(jù)龍王河橫穿廠區(qū)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)的出水水質(zhì)，將其打造成“親水、透綠、生態(tài)、環(huán)?！钡幕▓@式水質(zhì)凈化廠。在河道兩側(cè)建設(shè)“源頭、修復(fù)、傳輸、重生”為主題的4個(gè)園區(qū)，采用生態(tài)理念進(jìn)行建設(shè)，以景觀方式，展現(xiàn)污水處理的過(guò)程，糅合了污水處理過(guò)程中的眾多特有元素。

圖4 橫穿廠區(qū)的龍王河一角

排水口建立親水觀景平臺(tái)、生物多樣性指示平臺(tái)、駁岸石雕疊石，再生水在排水口跌落復(fù)氧，進(jìn)一步提高水體自凈能力，岸上散步垂釣，休閑鍛煉，滿足了大家親水的愿望，創(chuàng)造了生態(tài)補(bǔ)水利用體系。廠區(qū)綠化率在40%以上，全部向社會(huì)開(kāi)放透綠，環(huán)境友好程度不斷加強(qiáng)，已成為當(dāng)?shù)匾巳丝沙掷m(xù)的城市生態(tài)新地標(biāo)，提高了水污染防治質(zhì)量的同時(shí)提升了生態(tài)顏值。

圖5 排水口生態(tài)親水景觀04榮譽(yù)與未來(lái)展望

即墨區(qū)西部水質(zhì)凈化廠2020年被評(píng)為青島市科普教育基地和青島市環(huán)境教育基地；與青島理工大學(xué)成立城鎮(zhèn)污水處理與資源化國(guó)家地方聯(lián)合工程中心教科研基地；2022年獲青島市園林式單位稱號(hào)，累計(jì)獲取發(fā)明專利兩項(xiàng)實(shí)用新型專利8項(xiàng)；舉辦科普教育宣傳活動(dòng)10余次，包括“世界水日”及“世界地球日”等科普宣傳活動(dòng)，通過(guò)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)，走出去”方式，累計(jì)接待來(lái)訪參觀千余人。

下一步廠區(qū)將根據(jù)污水處理廠高質(zhì)量發(fā)展“六化”方向，以中心化運(yùn)營(yíng)管理為主，以生產(chǎn)穩(wěn)定為前提，以節(jié)能降耗、提質(zhì)增效、資源利用為目標(biāo)，通過(guò)大數(shù)據(jù)及模型預(yù)測(cè)，工藝、設(shè)備優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)智能值守，通過(guò)科研創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)資源利用，探索零碳源投加。繼續(xù)向精細(xì)化、資源化、低碳化、生態(tài)化邁進(jìn)。

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編輯：李丹