為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動(dòng)中國(guó)環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：武漢市江南區(qū)域應(yīng)急供水系統(tǒng)工程（梁子湖應(yīng)急水廠）PPP項(xiàng)目

推薦單位：武漢三峽江南水務(wù)有限公司/中建三局綠色產(chǎn)業(yè)投資有限公司/中鐵市政環(huán)境建設(shè)有限公司

參與環(huán)節(jié)：投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)

項(xiàng)目所在地：湖北省武漢市東湖新技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、江夏區(qū)

項(xiàng)目概況

武漢市江南區(qū)域應(yīng)急供水系統(tǒng)工程（梁子湖應(yīng)急水廠）PPP項(xiàng)目作為湖北省最大的應(yīng)急供水工程，建成后服務(wù)范圍覆蓋武昌區(qū)、洪山區(qū)、青山區(qū)、江夏區(qū)、東湖高新區(qū)。項(xiàng)目總投資額32.21億元，項(xiàng)目合作期23年（其中建設(shè)期3年，運(yùn)營(yíng)期20年）。項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括（1）梁子湖應(yīng)急水廠－規(guī)模50萬(wàn)m3/d，常規(guī)處理+深度處理+排泥水處理等；（2）輸配水系統(tǒng)：配套管網(wǎng)48.7km，新建加壓泵站2座。本項(xiàng)目旨在實(shí)現(xiàn)武漢市江南區(qū)域供水一張網(wǎng)的格局，提高供水效率和供水安全保障能力，日常供水規(guī)模 20萬(wàn)m3/d，應(yīng)急供水工況負(fù)責(zé)武漢江南區(qū)域的應(yīng)急供水，供水規(guī)模50萬(wàn)m3/d。

示范意義

武漢市江南區(qū)域應(yīng)急供水系統(tǒng)工程（梁子湖應(yīng)急水廠）PPP項(xiàng)目是湖北省最大的應(yīng)急供水工程，是武漢“雙水源”城市建設(shè)的排頭工程。項(xiàng)目采用平戰(zhàn)結(jié)合的運(yùn)行模式，以梁子湖為應(yīng)急水源，新建梁子湖應(yīng)急水廠及輸配水系統(tǒng)，在大武昌地區(qū)將建成“一江一湖”格局，形成江、湖雙水源保障，提高了應(yīng)對(duì)單一水源污染等突發(fā)重大公共衛(wèi)生事件的能力和水平，在保障大武昌供水安全的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了整體提質(zhì)、優(yōu)質(zhì)供水的目標(biāo)，為未來(lái)城市快速發(fā)展提供供水量支撐。同時(shí)，本項(xiàng)目運(yùn)行模式為國(guó)內(nèi)采用單一水源供水的城市提供了借鑒，在國(guó)內(nèi)具有重要的示范和推廣意義。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

（1）實(shí)施效果

①預(yù)處理技術(shù)：梁子湖水體總體水質(zhì)良好，但由于湖泊水體的固有特點(diǎn)，原水水質(zhì)為季節(jié)性含藻水，夏秋季藻類明顯增加，有嗅味，對(duì)水廠運(yùn)行帶來(lái)困難。針對(duì)梁子湖原水水質(zhì)及武漢市城市供水水質(zhì)目標(biāo)，采取高錳酸鹽預(yù)氧化處理技術(shù)，高錳酸鹽復(fù)合藥劑在氧化過(guò)程中產(chǎn)生的中間態(tài)和新生態(tài)成分可強(qiáng)化去除水中藻類等有機(jī)污染物。

②平戰(zhàn)結(jié)合的城市應(yīng)急供水模式：凈水廠正常供水規(guī)模20萬(wàn)m3/d，應(yīng)急時(shí)供水規(guī)模50萬(wàn)m3/d，水廠的運(yùn)行原則為日?；钏\(yùn)行、應(yīng)急及時(shí)響應(yīng)，供水規(guī)模可靈活切換，保障了大武昌片區(qū)的供水安全。

③超濾和納濾的雙膜聯(lián)用工藝：超濾和納濾的“雙膜”聯(lián)用工藝，不僅可防止臭氧活性炭生物泄露，對(duì)細(xì)菌、病毒有較好的去除效果，并且納濾可以去除梁子湖原水中存在的抗生素、藻毒素等微量物質(zhì)，大大提高了供水品質(zhì)。

④大武昌環(huán)形管網(wǎng)供水：武漢作為長(zhǎng)江中游城市群的核心城市，具有舉足輕重的地位，其取水水源基本以長(zhǎng)江和漢江為主，一旦長(zhǎng)江、漢江上游發(fā)生水污染事件，兩江三岸近千萬(wàn)人供水難以保障。本項(xiàng)目引入梁子湖應(yīng)急水源，建設(shè)應(yīng)急水廠，將梁子湖應(yīng)急水廠供水管網(wǎng)與江南區(qū)域主管網(wǎng)連通，打通了應(yīng)急輸水生命線，提高應(yīng)對(duì)單一水源污染等突發(fā)重大公共衛(wèi)生事件的能力和水平，保障大武昌供水安全。

⑤BIM 技術(shù)應(yīng)用：本工程各類管線眾多，利用 BIM軟件的碰撞自動(dòng)檢查功能，能夠進(jìn)一步完善設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)階段就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)碰撞和沖突問(wèn)題，避免管道及設(shè)備到了現(xiàn)場(chǎng)而無(wú)法安裝返工的問(wèn)題。

⑥海綿城市設(shè)計(jì)理念運(yùn)用：供水廠以資源利用、徑流控制、水質(zhì)提升作為海綿城市設(shè)計(jì)的總體目標(biāo)，制定“滯、凈、用”三步走的工程措施。運(yùn)用植草溝、透水鋪裝的空間和路徑，打造雨水花園，并利用植物截留雨水，降低匯水速度，減小內(nèi)澇風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)通過(guò)土壤滲濾凈化雨水，減少污染，且采用調(diào)蓄池沉淀將雨水收集后進(jìn)行水質(zhì)凈化處理，達(dá)到相應(yīng)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)后可作為景觀用水、綠化用水，實(shí)現(xiàn)工程范圍雨水就地消納和吸收利用。

⑦供水管網(wǎng)安全監(jiān)測(cè)：管道安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)管道壓力、噪聲進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，結(jié)合一定的算法及時(shí)提示爆管信息，識(shí)別水錘事件，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道接口處微小泄漏，整合流量計(jì)數(shù)據(jù)和水質(zhì)數(shù)據(jù)，全天候監(jiān)控長(zhǎng)輸管道運(yùn)行，為管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、管道安全運(yùn)行、故障分析、安全評(píng)估、優(yōu)化調(diào)度、管道控漏、預(yù)案制定等方面提供多方面的技術(shù)支持，為生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)提供安全保證的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)供水管網(wǎng)的預(yù)防性維護(hù)，延長(zhǎng)管網(wǎng)壽命，確保運(yùn)行安全。

⑧智慧水廠運(yùn)管系統(tǒng)：本項(xiàng)目通過(guò)水廠管控一體化平臺(tái)的建設(shè)，從源頭保障城鄉(xiāng)居民的安全供水，加強(qiáng)水務(wù)企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理能力。通過(guò)實(shí)時(shí)的運(yùn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、自控系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)的融合、精準(zhǔn)報(bào)警和應(yīng)急處理、支持能耗分析與管理，輔助成本控制和可視化展示，構(gòu)建高可靠、自動(dòng)化、智能化的水廠控制系統(tǒng)。平臺(tái)需集成水廠自控、安防、資產(chǎn)管理、算法模型等多種應(yīng)用數(shù)據(jù)，提供電腦登錄和手機(jī)APP登錄等多種操作體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)“少人/無(wú)人值守”。

（2）社會(huì)效益

本項(xiàng)目以梁子湖為水源建設(shè)應(yīng)急水廠，保障江南區(qū)域供水安全，通過(guò)管網(wǎng)聯(lián)通構(gòu)建武昌統(tǒng)一供水網(wǎng)，提升供水效率及日常供給能力，同時(shí)減少東湖高新區(qū)遠(yuǎn)距離輸水能耗，優(yōu)化區(qū)域供水布局。

（3）生態(tài)效益

本項(xiàng)目采用的“平戰(zhàn)結(jié)合”“雙水源”的城市應(yīng)急供水新模式，有效解決了城市現(xiàn)有水源布局難以滿足應(yīng)急備用需求的難題，提高了應(yīng)對(duì)單一水源污染等突發(fā)重大公共衛(wèi)生事件的能力和水平，減少了因水資源短缺對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響；優(yōu)化了城市供水布局，節(jié)約了輸水耗能，實(shí)現(xiàn)了水資源空間均衡，加強(qiáng)了水生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)；同時(shí)提升了供水水質(zhì)，為城市發(fā)展提供日常的供水量支撐，促進(jìn)了城市生態(tài)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡(jiǎn)介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

①水廠凈水工藝：預(yù)氧化+沉淀氣浮池+臭氧活性炭濾池+超濾+納濾+消毒的組合工藝。

②水廠平戰(zhàn)結(jié)合運(yùn)行工藝。

③頂管法施工高效建造關(guān)鍵技術(shù)，包括頂管管道自動(dòng)對(duì)接設(shè)備，自動(dòng)焊接設(shè)備，頂管同步頂推設(shè)備及工藝、廢棄泥漿高效處理技術(shù)。

④長(zhǎng)距離供水管線運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)，包括智慧水廠運(yùn)管系統(tǒng)、管線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

（2）工藝/裝備原理

①水廠凈水工藝

本工程的主要處理目標(biāo)物為應(yīng)對(duì)湖泊水低濁度特點(diǎn)、去除或殺滅水體中的微生物、去除水體中的季節(jié)性藻類、去除嗅味、控制有機(jī)物、控制消毒副產(chǎn)物和藻毒素等微量物質(zhì)，改善飲用水口感，同時(shí)作為整個(gè)江南區(qū)域的應(yīng)急水廠，需應(yīng)對(duì)水體突發(fā)污染，控制有機(jī)物污染和臭味，控制供水風(fēng)險(xiǎn)。為此，水廠凈水工藝采用預(yù)氧化+沉淀氣浮池+臭氧活性炭濾池+超濾+納濾+消毒的工藝方案，提供了高品質(zhì)供水服務(wù)，同時(shí)具備應(yīng)對(duì)突發(fā)污染的能力。

②水廠平戰(zhàn)結(jié)合運(yùn)行工藝

水廠日常活水運(yùn)行，應(yīng)急及時(shí)響應(yīng)，梁子湖應(yīng)急水廠以應(yīng)急時(shí)供水量為50萬(wàn)m3/d的規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)，日常以20萬(wàn)m3/d的規(guī)模進(jìn)行供水。通過(guò)對(duì)水廠各生產(chǎn)水處理構(gòu)筑物運(yùn)行參數(shù)的調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)的快速切換。由于日常運(yùn)行時(shí)水量少流速低，預(yù)氧化處理、氣浮沉淀處理以及臭氧-活性炭濾池處理均可調(diào)節(jié)投加量、增加接觸時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)日常運(yùn)行；超濾膜及納濾膜車間提高膜通量、調(diào)整處理比例即可滿足應(yīng)急供水要求；泵房、加藥等附屬車間可適當(dāng)增加設(shè)備數(shù)量，輔以變頻調(diào)節(jié)手段，設(shè)備配置以便于不同流量工況下的靈活切換運(yùn)行。

③頂管法施工高效建造關(guān)鍵技術(shù)

a.管道自動(dòng)對(duì)接設(shè)備是針對(duì)常規(guī)頂管管道對(duì)接時(shí)一般采用吊機(jī)和人工多次調(diào)整，施工危險(xiǎn)性大，效率低下的問(wèn)題，研發(fā)智能對(duì)接設(shè)備，實(shí)現(xiàn)管節(jié)的快速精準(zhǔn)對(duì)接。

b.自動(dòng)焊接設(shè)備是針對(duì)鋼管人工焊接時(shí)間長(zhǎng)、焊接質(zhì)量難保障，研究自動(dòng)焊接技術(shù)及設(shè)備，實(shí)現(xiàn)管節(jié)對(duì)接焊縫的全位置自動(dòng)焊接，提高焊接效率和焊接質(zhì)量。

c.頂管同步頂推設(shè)備及工藝是針對(duì)頂管單個(gè)循環(huán)中接續(xù)工序時(shí)間較長(zhǎng)，嚴(yán)重限制施工效率的問(wèn)題，研制一套頂管同步頂推裝備，利用頂鐵接續(xù)、管線焊接的時(shí)間同步進(jìn)行頂管機(jī)頂進(jìn)，提高頂進(jìn)效率，在設(shè)備的基礎(chǔ)上形成頂管同步頂推施工工藝。

d.廢棄泥漿高效處理技術(shù)是針對(duì)頂管施工過(guò)程中產(chǎn)生大量細(xì)顆粒含量高、含水率高的廢棄泥漿，缺乏足夠的土地堆置廢棄泥漿，將廢棄泥漿運(yùn)移又面臨運(yùn)距遠(yuǎn)、造價(jià)高昂的難題，研究絮凝劑在絮凝調(diào)理頂管廢棄泥漿時(shí)的作用機(jī)理，并優(yōu)選出合適的絮凝劑和絮凝方法，為實(shí)現(xiàn)頂管廢棄泥漿減量化提供依據(jù)，探究泥漿經(jīng)過(guò)摻合水泥等作為基坑的流動(dòng)化回填材料的性能指標(biāo)，減少資源浪費(fèi)并提高項(xiàng)目綠色化施工技術(shù)水平。

④長(zhǎng)距離供水管線運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)

a.智慧水廠運(yùn)管系統(tǒng)是通過(guò)整合靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)和生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)，借助模型分析，仿真模擬等方法，將水廠過(guò)去、現(xiàn)在和未來(lái)的狀態(tài)進(jìn)行直觀的呈現(xiàn)和預(yù)測(cè)，建立起數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能化運(yùn)營(yíng)模式，為運(yùn)營(yíng)管理提供決策支持，實(shí)現(xiàn)高度保障、管理高效、成本優(yōu)化和產(chǎn)能挖潛。

b.管線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是通過(guò)建立水錘風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估模型、爆管定位模型、管網(wǎng)數(shù)據(jù)異常識(shí)別模型，實(shí)現(xiàn)水錘、爆管以及管網(wǎng)異常的故障分析功能，并完成水錘風(fēng)險(xiǎn)、爆管定位以及管網(wǎng)故障的智能預(yù)測(cè)功能。

（3）工藝/裝備特點(diǎn)

①水廠凈水工藝

處理效果好，效率高，管理方便，應(yīng)急處理能力強(qiáng)、效果佳，一方面充分應(yīng)對(duì)梁子湖的水質(zhì)特點(diǎn)，另一方面作為應(yīng)急水廠充分保障供水安全，提高供水品質(zhì)。同時(shí)兼?zhèn)淞烁咤i酸鹽預(yù)氧化、粉末活性炭和膜處理，前二者是經(jīng)常使用的應(yīng)對(duì)突發(fā)污染的有效手段，綜合超濾和納濾膜處理可以做到高效應(yīng)對(duì)懸浮物與微生物的污染突發(fā)、藻類突發(fā)污染、化學(xué)品、微量有機(jī)污染物及嗅味突發(fā)污染、重金屬突發(fā)污染等問(wèn)題。

②水廠平戰(zhàn)結(jié)合運(yùn)行工藝

水廠日常運(yùn)行狀態(tài)與應(yīng)急運(yùn)行狀態(tài)可迅速切換。兩種狀態(tài)下，各水處理構(gòu)筑物運(yùn)行參數(shù)不同，均能正常運(yùn)行，水廠出水水質(zhì)均能保證日常用水需求。

③頂管法施工高效建造關(guān)鍵技術(shù)

a.管道自動(dòng)對(duì)接設(shè)備：研發(fā)6自由度底座支撐系統(tǒng)，對(duì)管節(jié)軸線、高程及錯(cuò)邊量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)，縮短對(duì)接工序時(shí)間30%以上。

b.自動(dòng)焊接設(shè)備：研制軌道式全位置智能焊接小車、優(yōu)質(zhì)彈簧鋼定制軌道，滿足各種工況的焊接需求，實(shí)現(xiàn)管節(jié)對(duì)接焊縫全位置自動(dòng)焊接，焊接時(shí)無(wú)需人為操作，大幅提高焊接效率。

c.頂管同步頂推設(shè)備及工藝：首創(chuàng)頂管施工同步頂推技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了管道頂進(jìn)的同時(shí)同步進(jìn)行鋼管焊接、鋼管對(duì)接和頂鐵接續(xù)，充分利用接續(xù)時(shí)間，有效提高了頂進(jìn)效率。

d.廢棄泥漿高效處理技術(shù)：系統(tǒng)性采用復(fù)合式絮凝方法對(duì)頂管廢棄泥漿快速泥水分離性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，并優(yōu)選出合適的絮凝劑配比和絮凝方法，實(shí)現(xiàn)頂管廢棄泥漿減量化，總結(jié)形成頂管廢棄泥漿快速泥水分離的處理方案，并為泥漿資源化處理提供方向。

④長(zhǎng)距離供水管線運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)

a.智慧水廠運(yùn)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)環(huán)節(jié)及人員作業(yè)過(guò)程全面的信息感知，生產(chǎn)運(yùn)行、遠(yuǎn)程監(jiān)控、事務(wù)處理、決策等業(yè)務(wù)過(guò)程向數(shù)字化、信息化、智慧化模式邁進(jìn)，進(jìn)一步提高了水廠精細(xì)化管理水平、生產(chǎn)人員工作效率；實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，為不同層面的生產(chǎn)運(yùn)行管理者提供即時(shí)、豐富的生產(chǎn)運(yùn)行信息，為輔助分析決策奠定良好的基礎(chǔ)，為水廠規(guī)范管理、節(jié)能降耗、減員增效和精細(xì)化管理提供強(qiáng)大的技術(shù)支持。

b.管線安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有效降低了管線爆管率，延長(zhǎng)管道、設(shè)備等使用周期，達(dá)到減少生產(chǎn)和管理成本。同時(shí)，通過(guò)減少爆管率，節(jié)約水資源、降低能耗和公共環(huán)境危害，提高供水管理水平和服務(wù)質(zhì)量。

（4）應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域

新建及改擴(kuò)建自來(lái)水廠、新建地下管線。

（5）工藝/裝備流程圖

（6）項(xiàng)目部分案列照片

編輯：黃延麗