60萬噸/天!看創(chuàng)業(yè)環(huán)保旗下這一污水廠的智慧化運(yùn)營
時間:2023-07-19
來源:“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟
作者:何峰整理
2022年11月,雙百聯(lián)盟在“2022(第十四屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇”發(fā)布了第二期“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動結(jié)果。本次標(biāo)桿比選活動歷時4個月,來自32家水務(wù)企業(yè)的73座污水處理廠進(jìn)入?yún)^(qū)域評審環(huán)節(jié),最終25家水務(wù)企業(yè)的33座污水廠上榜(33座污水廠上榜,第二期“雙百跨越”標(biāo)桿污水廠榜單發(fā)布)。
為傳播標(biāo)桿廠優(yōu)秀建設(shè)和運(yùn)營管理經(jīng)驗,雙百聯(lián)盟將以“精細(xì)化-智慧化-資源化-低碳化-生態(tài)化-社會化”評選維度,系統(tǒng)展示第二期標(biāo)桿廠風(fēng)采。本文以智慧化標(biāo)桿廠——天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)杭州七格污水處理廠(一二期)為案例,向行業(yè)同仁展示該廠的智慧化特征優(yōu)勢,為污水處理廠智慧化建設(shè)提供案例支持。
天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)杭州七格污水處理廠(一二期)在本次標(biāo)桿比選中,榮獲“智慧化—信息化集成標(biāo)桿污水廠”稱號。“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟比選專家,上海城投污水處理有限公司總經(jīng)理陳廣點(diǎn)評道:在污水處理過程控制方面創(chuàng)新性提出各條生產(chǎn)線反應(yīng)池末端水質(zhì)過程分析站及相關(guān)數(shù)據(jù)分析的應(yīng)用。“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟特聘運(yùn)營評估專員,天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)運(yùn)營管理中心總監(jiān)趙令點(diǎn)評道:該廠自動化規(guī)格較高,具有完善的信息采集技術(shù),中控管理平臺和生產(chǎn)管理平臺;智能加藥系統(tǒng)、自動采樣站等體現(xiàn)了運(yùn)行智慧化;智慧管理保證實時性、時效性。
01基本情況
杭州七格污水處理廠地處杭州下沙經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)西側(cè)的七格村附近,緊鄰錢塘江堤,占地面積約660畝,主要服務(wù)區(qū)域為杭州市主城區(qū)第三污水系統(tǒng)、杭州錢塘新區(qū)(原經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū))下沙污水系統(tǒng),日處理規(guī)模為60萬噸。一期工程日處理水量40萬噸,于2000年12月開工建設(shè),于2003年7月投入運(yùn)行;二期工程日處理水量20萬噸,于2003年9月開工建設(shè),2005年9月通水運(yùn)行。主要服務(wù)區(qū)域為杭州市主城區(qū)第三污水系統(tǒng)、杭州錢塘新區(qū)下沙污水系統(tǒng)等主城區(qū)。
圖 1 杭州七格污水處理廠
為進(jìn)一步消減污染物排放,改善錢塘江和杭州灣的水環(huán)境,2015年5月啟動提標(biāo)工程建設(shè),2016年7月1日投入提標(biāo)改造后試運(yùn)行。一、二期提標(biāo)改造工藝采用原有初沉池、AAO工藝系統(tǒng)改造為倒置AAO強(qiáng)化脫氮除磷+反硝化深床濾池深度處理工藝,提標(biāo)后出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)中的一級A標(biāo)準(zhǔn),排入錢塘江。產(chǎn)生的剩余污泥經(jīng)離心+帶式脫水方式,脫水后的污泥全部外運(yùn),最終焚燒處置。
圖 2 杭州七格污水處理廠工藝
02特征優(yōu)勢
杭州七格污水處理廠應(yīng)用智能化手段對污水處理進(jìn)行賦能,主要包括信息采集傳輸、中控管理平臺、生產(chǎn)管理平臺、環(huán)境精準(zhǔn)控制(智能加藥控制、精準(zhǔn)曝氣控制、自動采樣站)。
1.信息采集傳輸
杭州七格污水處理廠處理信息采集系統(tǒng)組建于2002年,更新改造于2016年。該系統(tǒng)主要用于監(jiān)控全廠污水處理各階段的工藝參數(shù)以及重要設(shè)備的生產(chǎn)調(diào)控。在計算環(huán)境中部署了生產(chǎn)管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和OA服務(wù)器,在生產(chǎn)大區(qū)中通過PLC系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)經(jīng)由工業(yè)交換機(jī)傳輸?shù)焦こ處熣竞筒僮髡旧,其中一期共?42套數(shù)據(jù)采集儀表、二期85套。日?赏ㄟ^操作站來實現(xiàn)公司各個生產(chǎn)大區(qū)的工藝調(diào)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計。
圖 3 處理信息采集系統(tǒng)
2.中控管理平臺
中控管理平臺是全廠的神經(jīng)中樞,將全廠的生產(chǎn)設(shè)備信息、工藝技術(shù)參數(shù)進(jìn)行收集匯總,生產(chǎn)調(diào)度通過這些數(shù)據(jù)的反饋來發(fā)出切合實際的工作指令,統(tǒng)籌全局,使得全廠的工藝調(diào)整合理化、科學(xué)化、效率化。
圖 4 中控管理平臺
3.生產(chǎn)管理平臺
杭州七格污水處理廠以信息集成與高效管理為目標(biāo),搭建生產(chǎn)管理系統(tǒng)平臺,提高管理效率、掌握及時、準(zhǔn)確、全面的生產(chǎn)動態(tài),建立一個規(guī)范準(zhǔn)確即時的生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫,同時實現(xiàn)輕松、規(guī)范、細(xì)致的生產(chǎn)業(yè)務(wù)一體化管理工作。
生產(chǎn)管理平臺主要技術(shù)路線是采取B/S+C/S,WEB平臺和APP應(yīng)用雙結(jié)合,通過集成調(diào)度中心集中控制系統(tǒng)實時監(jiān)測數(shù)據(jù),基于SOA架構(gòu)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)的智能水網(wǎng)系統(tǒng)平臺總體架構(gòu)。系統(tǒng)從下至上分為五層:信息采集及傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)資源層、技術(shù)支撐層以及應(yīng)用層,各層都以服務(wù)的方式接入,實現(xiàn)靈活構(gòu)建、可拆可合。在業(yè)務(wù)管理上,實現(xiàn)支持多級管理的運(yùn)行模式和業(yè)務(wù)持續(xù)創(chuàng)新。
目前生產(chǎn)管理平臺已升級到3.0版本,主要包含生產(chǎn)運(yùn)維管理子系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)管理子系統(tǒng)、設(shè)備設(shè)施監(jiān)測管理子系統(tǒng)、設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)、移動終端應(yīng)用子系統(tǒng)五個方面。
(1)生產(chǎn)運(yùn)維管理子系統(tǒng)
綜合了報修、維修工單派發(fā)業(yè)務(wù)的特點(diǎn),利用線上公開性和及時性使得維修工作的時間、進(jìn)度、費(fèi)用等信息進(jìn)行公開化,生產(chǎn)月度設(shè)備設(shè)施統(tǒng)計分析圖表便于管理人員分析設(shè)備設(shè)施運(yùn)行狀態(tài),將繁瑣的工作進(jìn)行簡單化、信息化,全面提升維修服務(wù)質(zhì)量。
圖 5 管理系統(tǒng)平臺
(2)設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)管理子系統(tǒng)
對廠區(qū)全過程設(shè)備設(shè)施資產(chǎn)管理,對應(yīng)資產(chǎn)信息進(jìn)行記錄、編號等,對資產(chǎn)實行全生命周期管理。
(3)設(shè)備設(shè)施監(jiān)測管理子系統(tǒng)
對廠區(qū)全過程設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測,便于全員隨時隨地參與設(shè)備管理。同時對關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)閾值在線預(yù)警,及時發(fā)現(xiàn)異常,預(yù)防處理。
(4)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)管理子系統(tǒng)
在線管理設(shè)備運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù),通過對監(jiān)測數(shù)據(jù)的信息采集、信息傳輸、信息管理,自動生成每日/每月的設(shè)備監(jiān)測統(tǒng)計報告,并對異常監(jiān)測統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行及時預(yù)警,通過對關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行參數(shù)、工藝水質(zhì)數(shù)據(jù)、藥劑使用耗量進(jìn)行實時記錄統(tǒng)計,可按每日報表、月度報表進(jìn)行導(dǎo)出匯總,便于日常統(tǒng)計分析,同時為后續(xù)大數(shù)據(jù)智慧化運(yùn)行提供基礎(chǔ)。
(5)移動終端應(yīng)用子系統(tǒng)
通過使用手機(jī)APP實現(xiàn)高效、快捷的移動處理,目前已上線維修處理、實時監(jiān)測、告警監(jiān)測、化驗自測數(shù)據(jù)功能。對一線員工而言,手機(jī)移動端管理系統(tǒng)幫助他們工作中省時省力,工作便攜性大大提升;對于基層管理者而言,降低日常管理對人的依賴,用信息化進(jìn)行精細(xì)管理;對于企業(yè)管理者而言,為決策提供輔助參考,制定更為先進(jìn)的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
圖 6 移動終端應(yīng)用子系統(tǒng)
4.環(huán)節(jié)精準(zhǔn)控制
在污水處理工藝中,生物處理工藝是廣泛被采用的一種污水處理技術(shù)。其過程是一個復(fù)雜的生化過程,在污水處理過程中,為保證污水處理效率,需要嚴(yán)格控制污水處理過程中的多個水質(zhì)參數(shù)。綜合利用上述的數(shù)據(jù)采集平臺,解決現(xiàn)有技術(shù)中存在污水處理過程中無法精準(zhǔn)控制藥劑、風(fēng)量的投加,同時不便于對每個處理單元的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測的諸多問題,開展實施了智能加藥控制、精準(zhǔn)曝氣控制及自動采樣站等一系列環(huán)節(jié)精準(zhǔn)控制系統(tǒng)。
(1)智能加藥控制
RTC智能自動加藥除磷項目,使用Phosphaxsc正磷酸鹽分析儀以及RTC自動投加系統(tǒng),在確保出水總磷穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的前提下,合理優(yōu)化化學(xué)除磷藥劑的投加量,一定程度上有效地降低了成本支出。
(2)精準(zhǔn)曝氣控制
基于“前饋+模型+反饋”的多參數(shù)控制模式,根據(jù)當(dāng)前計算結(jié)果,控制鼓風(fēng)機(jī)組進(jìn)出口導(dǎo)葉的開度、開啟臺數(shù)來進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié),并與生反池管道電動調(diào)節(jié)閥的開啟度進(jìn)行聯(lián)動,實現(xiàn)氣量的按需分配,實現(xiàn)溶解氧的精確控制,具有穩(wěn)定、安全、精細(xì)化特點(diǎn)。
(3)自動采樣站
通過自動采樣站的運(yùn)行,對每個系列生反池出水的氨氮、總磷、總氮實現(xiàn)24小時連續(xù)精確監(jiān)控,并將實時數(shù)據(jù)上傳生產(chǎn)管理系統(tǒng),便于生產(chǎn)人員精準(zhǔn)控制各生物處理單元的處理狀況,視情況第一時間調(diào)整各單元工藝參數(shù);并能預(yù)警異常情況,確保出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),F(xiàn)場布局及操作界面如下:
圖 7 自動采樣現(xiàn)場布局及操作界面
03企業(yè)榮譽(yù)
2003年4月11日,時任浙江省委書記的習(xí)近平同志曾前往杭州市七格污水處理廠調(diào)研工作。通過工作人員的專業(yè)介紹,總書記詳細(xì)了解了七格污水處理廠的服務(wù)范圍、工藝流程、處理能力、水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放等情況;同時,還就七格污水處理廠運(yùn)行管理方式展開深入交流,并對污水處理廠今后發(fā)展方向提出了許多寶貴意見。
2008年5月1日,杭州市原市長蔡奇和原副市長張建庭等一起,蒞臨公司實地考察一二期項目建設(shè)運(yùn)營情況,重點(diǎn)對出水在線監(jiān)測裝置進(jìn)行了檢查。蔡市長提出:“要以七格污水處理廠一二期為重點(diǎn),落實轄區(qū)政府責(zé)任,從源頭抓起,從企業(yè)抓起,抓污染源治理,以提高進(jìn)水與出水達(dá)標(biāo)率”。
歷年獲得榮譽(yù):
1. 2009年5月,公司榮獲浙江省人民政府頒發(fā)的2008年度浙江省減排工作“優(yōu)秀工程”稱號。
2. 2010年2月,公司榮獲杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)黨工委、杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管委會聯(lián)合頒發(fā)的杭州經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)“平安單位”稱號。
3. 2011年1月,公司分別榮獲杭州市人民政府頒發(fā)的來杭投資企業(yè)“先進(jìn)單位”稱號和杭州市建設(shè)工會授予的杭州市建設(shè)系統(tǒng)“節(jié)能減碳”活動優(yōu)秀成果獎。
4. 2011年3月,公司榮獲杭州市社會治安綜合治理委員會頒發(fā)的杭州市“示范綜治工作室(站)”稱號。
5. 2011年11月,公司榮獲“杭州市‘十一五’主要污染物減排先進(jìn)企業(yè)”榮譽(yù)稱號。
6. 2018年3月,公司提標(biāo)改造工程榮獲浙江省市政優(yōu)質(zhì)工程金獎示范工程。