圖1 活動(dòng)大合影

本場(chǎng)活動(dòng)采用“先交流后參觀”的形式。會(huì)議期間，E20環(huán)境平臺(tái)高級(jí)合伙人曹斌、瀚藍(lán)環(huán)境排水事業(yè)部總經(jīng)理張傳貴分別致辭。接下來，瀚藍(lán)環(huán)境排水事業(yè)部丹灶分公司副經(jīng)理廖振奕介紹了瀚藍(lán)環(huán)境排水業(yè)務(wù)的情況；瀚藍(lán)環(huán)境排水事業(yè)部丹灶分公司經(jīng)理助理霍智廣分享了金沙凈水廠智能化情況；瀚藍(lán)環(huán)境排水事業(yè)部運(yùn)營(yíng)信息部副經(jīng)理嚴(yán)卓軍講解了瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)（3.0）。通過本次活動(dòng)，嘉賓們深入了解金沙凈水廠在智能化治水方面建設(shè)的工作與經(jīng)驗(yàn)，并就該廠智能化運(yùn)營(yíng)開展了深入的交流和探討。會(huì)后，嘉賓們深度參觀金沙凈水廠，留下了深刻的印象。（雙百聯(lián)盟秘書處對(duì)該活動(dòng)進(jìn)行的全程直播，直播回放請(qǐng)查看“雙百跨越污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟”視頻號(hào)）

  圖2 會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)

圖3 嘉賓掠影

圖4 參觀金沙凈水廠

接下來，本文向給排水行業(yè)人員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基本情況

金沙凈水廠于2024年榮獲第三期“雙百跨越”智能化運(yùn)營(yíng)標(biāo)桿污水處理廠的獎(jiǎng)項(xiàng)，金沙凈水廠位于丹灶鎮(zhèn)金沙街道上安李家村，采用BOT運(yùn)營(yíng)模式，運(yùn)營(yíng)單位為瀚藍(lán)環(huán)境全資子公司佛山市南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)污水處理有限公司。全廠總占地面積約為3.81萬平方米(見圖5)，服務(wù)范圍為佛山市南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)金沙片區(qū)，總納污面積約18.66平方公里，納污區(qū)域內(nèi)服務(wù)人口約10萬人。

圖5金沙凈水廠鳥瞰圖

一期規(guī)模1萬立方米/日，采用改良AAO氧化溝工藝。于2010年7月通過環(huán)保驗(yàn)收開始正式運(yùn)營(yíng)，出水水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(出水COD執(zhí)行一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn))。一期提標(biāo)工程于2019年3月環(huán)保驗(yàn)收，新增了中間提升泵房、高效沉淀池、加藥間及不銹鋼回轉(zhuǎn)過濾器等，出水標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)的一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)及《水污染排放限值》(DB44/26-2001)第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)值。

二期規(guī)模2萬立方米/日，采用AAO+連續(xù)流砂過濾+次氯酸鈉接觸消毒工藝。于2022年6月完成了環(huán)保驗(yàn)收，出水水質(zhì)執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)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)的較嚴(yán)值。全廠具體工藝流程圖詳見下圖6。

圖6 一、二期工藝流程圖

02排水設(shè)施的智慧化運(yùn)營(yíng)

1.瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)(3.0)管理模式

傳統(tǒng)排水運(yùn)營(yíng)管理方式普遍存在信息化、智慧化程度不足的問題，導(dǎo)致管理效率低下、不利于污水處理系統(tǒng)的提質(zhì)增效。為提高排水信息化管理水平，瀚藍(lán)以物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)和人工智能等信息化、智慧化技術(shù)為抓手，打造智慧管理新引擎，建成了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的排水設(shè)施全要素標(biāo)桿智慧平臺(tái)——瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)(3.0)。通過該平臺(tái)，瀚藍(lán)打破了“信息差”的壁壘，解決了城市排水設(shè)施運(yùn)行的日常監(jiān)管難題，實(shí)現(xiàn)了佛山市南海區(qū)排水設(shè)施基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)字化整合及“廠-網(wǎng)-源”業(yè)務(wù)的一張圖可視化呈現(xiàn)，達(dá)成了對(duì)屬下全區(qū)排水設(shè)施“廠、站、網(wǎng)、源、人、車”的統(tǒng)一管理與調(diào)度，切實(shí)提升城市排水設(shè)施信息化和精細(xì)化管理水平，為促進(jìn)排水單元達(dá)標(biāo)創(chuàng)建、排水戶常態(tài)化管理工作落地見效、打造“廠-網(wǎng)-源”系統(tǒng)化業(yè)務(wù)模式夯實(shí)基礎(chǔ)，助推佛山市南海區(qū)水環(huán)境治理工作再上新臺(tái)階(詳見圖7、8、9)。

圖7 瀚藍(lán)排水智慧管理理臺(tái)實(shí)景圖

圖8 廠站網(wǎng)協(xié)同管理平臺(tái)

圖9 瀚藍(lán)排水智慧3.0平臺(tái)

2.瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)(3.0)的應(yīng)用

(1)生態(tài)組成--廠站網(wǎng)源一體化管理

目前瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)(3.0)主要由一個(gè)門戶、三種應(yīng)用、八大系統(tǒng)組成，打造形成“廠網(wǎng)源”一體化管理的“瀚藍(lán)模式”，助力南海區(qū)實(shí)現(xiàn)污水從源頭排放、過程輸送、末端處理等全過程系統(tǒng)化管理，以及對(duì)治水各環(huán)節(jié)的全覆蓋及污水的全收集、全處理，主要功能涵蓋智慧門戶、排水設(shè)施一張圖、排水監(jiān)測(cè)一張網(wǎng)、排水戶管理系統(tǒng)、管網(wǎng)運(yùn)維系統(tǒng)、防澇應(yīng)急調(diào)度、廠站云調(diào)度、廠站運(yùn)維、農(nóng)污運(yùn)維，同步還開發(fā)了相應(yīng)的手持應(yīng)用終端，大幅度提高人員作業(yè)效率。      

其中，目前瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)3.0內(nèi)覆蓋的排水設(shè)施主要有：19座凈水廠、超300座排水泵站（含工廢泵站）、近100農(nóng)污站（見圖10、11）、約5000公里排水管網(wǎng)（見圖12）、600戶排水戶（見圖13）、近200套智能拍門及超過400套的管網(wǎng)感知系統(tǒng)等。未來隨著該模式的進(jìn)一步迭代，將迎來更多的設(shè)施融入智慧3.0平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)排水設(shè)施“一網(wǎng)統(tǒng)管”。

圖10凈水廠、泵站系統(tǒng)管理 與 圖11農(nóng)污站系統(tǒng)管理

圖12排水戶系統(tǒng)管理圖 與 圖13智慧管網(wǎng)圖

3.金沙凈水廠智能化的實(shí)踐

金沙凈水廠在建廠之初存在生產(chǎn)系統(tǒng)整體智能化程度不高，設(shè)備設(shè)施感知與調(diào)節(jié)功能不足，制約著生物系統(tǒng)運(yùn)行效能的最大化；在線、過程儀表利用率低，智能化控制處于低效階段，難以實(shí)現(xiàn)工藝系統(tǒng)精細(xì)化調(diào)控等問題。對(duì)此，瀚藍(lán)排水技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過攻關(guān)，在智慧管理平臺(tái)3.0的加持下，利用過程儀表與水質(zhì)數(shù)據(jù)變化反饋，通過數(shù)據(jù)量化比對(duì)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度的前置處置，將工藝調(diào)控經(jīng)驗(yàn)和PLC控制邏輯結(jié)合，最終實(shí)現(xiàn)“預(yù)處理、生化、曝氣、回流、排泥、加藥”等系統(tǒng)的全流程自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行，其具體功能如下：

(1)智能系統(tǒng)集中管理

通過中控室智能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全廠設(shè)備管理、數(shù)據(jù)信息采集上傳、設(shè)備智能調(diào)控、設(shè)備異常報(bào)警等功能。

全廠智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)各車間及重要場(chǎng)所進(jìn)行24小時(shí)監(jiān)控，通過安防、危化品、氣體、AI、智能視頻提前預(yù)判安全影響因素，為廠區(qū)安全管理提供有力的監(jiān)控手段的同時(shí)，對(duì)各車間重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)節(jié)點(diǎn)控制監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)廠區(qū)生產(chǎn)、設(shè)備、安全的一體化管理(見圖14)。

圖14 智能監(jiān)控控制系統(tǒng)

(2)工藝調(diào)控全智能

全廠的生產(chǎn)調(diào)控核心環(huán)節(jié)為工藝智能控制系統(tǒng)，主要包括7個(gè)核心智能化子系統(tǒng)(曝氣、回流、排泥、加藥、水量、污泥脫水、電量感知等)，其主要特點(diǎn)為運(yùn)行可靠性、系統(tǒng)全程自研、系統(tǒng)參數(shù)開源、可復(fù)制適用性強(qiáng)等特點(diǎn)(見圖15)。

圖15 工藝智能調(diào)控系統(tǒng)

① 循環(huán)多級(jí)智能曝氣

按照生物處理系統(tǒng)各污染物對(duì)溶解氧需求特性作為前提條件，設(shè)定多個(gè)時(shí)間區(qū)間進(jìn)行不同氣量的曝氣，以實(shí)現(xiàn)對(duì)通過生物系統(tǒng)自身的潛能最大限度去除來水的污染物，實(shí)現(xiàn)出水水質(zhì)遠(yuǎn)優(yōu)于當(dāng)前的出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。具體以進(jìn)水氨氮、出水氨氮作為主要調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)變頻要素，以好氧末端DO、進(jìn)水流量、風(fēng)量計(jì)等參數(shù)作為運(yùn)行過程調(diào)整，形成完整可靠的智能曝氣系統(tǒng)。

② 智能回流調(diào)節(jié)系統(tǒng)

外回流：通過分析外回流系統(tǒng)的運(yùn)行特性，系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)對(duì)總氮、總磷因素產(chǎn)生影響，其主要的影響為總磷，過多的溶解氧帶回到生物系統(tǒng)將直接影響厭氧系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因此外回流系統(tǒng)設(shè)定以厭氧池ORP作為反饋指標(biāo)自動(dòng)調(diào)節(jié)外回流系統(tǒng)的水量控制達(dá)到系統(tǒng)的可持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

內(nèi)回流：生化系統(tǒng)內(nèi)回流量的控制將直接影響系統(tǒng)總氮的去除，因此通過利用缺氧池ORP輔以在線DO儀表作為反饋指標(biāo)，自控調(diào)節(jié)內(nèi)回流系統(tǒng)回流量達(dá)到內(nèi)回流系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡進(jìn)行除氮。

③ 智能排泥

利用污泥齡計(jì)算實(shí)際排泥需求，以污泥負(fù)荷作為輔助判斷依據(jù)，通過流量、污泥濃度參數(shù)控制剩余污泥泵的實(shí)際排泥量實(shí)現(xiàn)智能排泥的目標(biāo)。

④ 智能加藥

通過利用出水流量及出水總磷作為主要反饋調(diào)控指標(biāo)，系統(tǒng)將智能識(shí)別實(shí)現(xiàn)智能調(diào)整加藥。

⑤ 進(jìn)水智能調(diào)控

實(shí)現(xiàn)泵站到廠的液位聯(lián)控，特別在汛期，通過泵站的雨量計(jì)、廠區(qū)的流量智能控制實(shí)現(xiàn)來水量按實(shí)際變化調(diào)整處理量。

⑥ 進(jìn)水智能調(diào)控

通過遠(yuǎn)程監(jiān)控脫水機(jī)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)遠(yuǎn)程啟停、監(jiān)控、調(diào)節(jié)等功能。

⑦ 脫水機(jī)云調(diào)控

通過遠(yuǎn)程監(jiān)控脫水機(jī)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)脫水機(jī)遠(yuǎn)程啟停、監(jiān)控、調(diào)節(jié)等功能。

4.智能化成果

通過各核心環(huán)節(jié)的智能化改造后，實(shí)現(xiàn)的主要成果如下：

① 全廠生產(chǎn)系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)自動(dòng)智能運(yùn)行。

② 二級(jí)生化處理系統(tǒng)無需投加碳源下出水總氮平穩(wěn)保持9-10mg/L(見圖16)。

圖16 總氮出水情況

③ 三級(jí)處理系統(tǒng)運(yùn)行藥耗的大幅度下降，凈水藥劑較改造前下降幅度達(dá)40%以上(見圖17)。

圖17 除磷劑投加情況

④ 生化處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了更高效的脫氮除磷功能，真正實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)調(diào)度的無人值守。

03榮譽(yù)及未來展望

2024年瀚藍(lán)持續(xù)發(fā)力于全面助力提質(zhì)增效打造水環(huán)境系統(tǒng)治理的“瀚藍(lán)模式”，成為智能、高效、可信賴的“廠網(wǎng)源河”一站式服務(wù)企業(yè)。金沙凈水廠也榮獲了E20第三期“雙百跨越”智能化標(biāo)桿污水處理廠的獎(jiǎng)項(xiàng)(見圖18)。

  圖18 智能化標(biāo)桿獎(jiǎng)項(xiàng)

展望未來，瀚藍(lán)將持續(xù)以數(shù)字化、信息化、智慧化為抓手，進(jìn)一步加大感知硬件投入和豐富瀚藍(lán)排水智慧管理平臺(tái)的智慧化內(nèi)涵，持續(xù)推進(jìn)排水智慧管理平臺(tái)功能升級(jí)迭代，實(shí)現(xiàn)污水從“源頭排放、過程輸送、末端處理和排放受納”等全過程管理，全力協(xié)助佛山市推進(jìn)山水林田湖草沙一體化保護(hù)和系統(tǒng)治理，為助力佛山市水生態(tài)高質(zhì)量發(fā)展貢獻(xiàn)瀚藍(lán)智慧與力量。

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編輯：李丹