每日快訊!20萬(wàn)噸大水廠(chǎng)!南昌水業(yè)江西洪城城東污水廠(chǎng)的智慧化進(jìn)階之路
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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”污水處理標桿比選活動(dòng)結果。本次標桿比選活動(dòng)歷時(shí)4個(gè)月,來(lái)自32家水務(wù)企業(yè)的73座污水處理廠(chǎng)進(jìn)入區域評審環(huán)節,最終25家水務(wù)企業(yè)的33座污水廠(chǎng)上榜(33座污水廠(chǎng)上榜,第二期“雙百跨越”標桿污水廠(chǎng)榜單發(fā)布)。
為傳播標桿廠(chǎng)優(yōu)秀建設和運營(yíng)管理經(jīng)驗,雙百聯(lián)盟將以“精細化-智慧化-資源化-低碳化-生態(tài)化-社會(huì )化”評選維度,系統展示第二期標桿廠(chǎng)風(fēng)采。本文以智慧化標桿廠(chǎng)——南昌水業(yè)集團江西洪城城東污水處理廠(chǎng)為案例,向行業(yè)同仁展示該廠(chǎng)的精細化特征優(yōu)勢,為污水處理廠(chǎng)精細化建設提供案例支持。
江西洪城城東污水處理廠(chǎng)在本次標桿比選中,榮獲“智慧化—關(guān)鍵環(huán)節精準控制”稱(chēng)號?!半p百跨越”污水處理標桿聯(lián)盟特聘運營(yíng)評估專(zhuān)員,中節能?chē)澀h(huán)??萍脊煞萦邢薰炯夹g(shù)總監李濤點(diǎn)評道:江西洪城城東污水處理廠(chǎng)作為一個(gè)半地下的大型污水廠(chǎng),是將BIM技術(shù)應用到污水廠(chǎng)日常運營(yíng)管理的優(yōu)秀代表,結合智能曝氣、智能除磷、精確加藥等控制系統對關(guān)鍵環(huán)節的精準管理,使電耗、藥耗控制在較低水平,實(shí)現既節能又低碳。本文以智慧化標桿廠(chǎng)——江西洪城城東污水處理廠(chǎng)為案例,向行業(yè)同仁展示該廠(chǎng)的智慧化特征優(yōu)勢,為污水處理廠(chǎng)智慧化建設提供案例支持。
01基本情況
南昌水業(yè)集團江西洪城城東污水處理廠(chǎng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng):城東污水廠(chǎng))是江西省首個(gè)且規模最大的,生態(tài)式、全封閉半地下式污水處理廠(chǎng),位于江西省南昌市高新區(地址:江西省南昌市高新區京東大道與火炬五路交界處),占地面積132畝,污水處理規模為20萬(wàn)立方米/天,由上海市政工程設計研究總院有限公司設計,項目投資11.79億,2020年1月開(kāi)工建設,2020年12月通水試運行,建設周期僅1年,服務(wù)范圍涵蓋南昌市舊城區、城北、青山湖等地區,總服務(wù)面積約138平方公里,總服務(wù)人口占南昌市常住人口的三分之一,達177萬(wàn)。項目的目標是推進(jìn)長(cháng)江經(jīng)濟帶生態(tài)建設,提升南昌市污水收集率,保護母親河贛江水質(zhì),踐行生態(tài)文明建設。
圖 1 江西洪城城東污水處理廠(chǎng)景觀(guān)
該標桿污水處理廠(chǎng)污水處理工藝主要包括預處理、二級處理和深處處理三個(gè)階段。其中預處理階段工藝包含粗格柵及進(jìn)水泵房+細格柵及曝氣沉砂池,二級處理工藝包含AAO生物反應池+二沉池,深度處理的工藝包含高效沉淀池+過(guò)濾器池+紫外線(xiàn)和次氯酸鈉聯(lián)合消毒工藝。出水水質(zhì)嚴格執行一級A排放標準,最終的尾水是排至贛江南支。污泥處理經(jīng)機械濃縮后采用超高壓板框機脫水至含水率60%以下后外運至電廠(chǎng)焚燒處置。箱體內設有6套除臭系統,除臭系統采用兩級生物濾池與離子送風(fēng)除臭組合工藝處理。
圖 2 江西洪城城東污水處理廠(chǎng)工藝流程
02特征優(yōu)勢
智慧化管控是江西洪城城東污水處理廠(chǎng)的主要特征優(yōu)勢,關(guān)鍵關(guān)節精準控制是該標桿污水處理廠(chǎng)優(yōu)秀運營(yíng)模式之一;以此,實(shí)現智能控制及節能降耗。接下來(lái)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行闡述:完善的BIM系統、智能曝氣控制系統、智能除磷控制系統、精確加藥控制系統、中控智慧化操作。
1. 完善的BIM系統
城東污水廠(chǎng)在建設施工前,建有完善的BIM系統,通過(guò)BIM技術(shù)的應用,重點(diǎn)從設備緊湊布置、管線(xiàn)精細走向等方面統籌布局,達到更高的空間利用率,加快了施工進(jìn)度,僅用一年就投產(chǎn)運行。半地下箱體的整體模型,是由生反池、二沉池、高效池、污泥脫水機房四個(gè)主要池體組成。箱體內管線(xiàn)通過(guò)BIM系統的應用,進(jìn)行了碰撞檢查,避免了管線(xiàn)拆改,大量節約了時(shí)間和空間。通過(guò)BIM應用解決了現場(chǎng)問(wèn)題,并目獲得諸多獎項:江西省第二屆BIM大賽一等獎;中國首屆工程建設行業(yè)BIM大賽三等獎;第十屆“龍圖杯”全國B(niǎo)IM大賽一等獎。
圖 3 數字模型的應用(BIM系統)
通過(guò)半地下箱體的剖面圖可以看到,除粗格柵外,其余污水處理工藝構筑物均布置在半地下箱體內,各工藝段通過(guò)渠道聯(lián)通;使得整個(gè)箱體布局緊湊、流程順暢、分區合理;同時(shí)又通過(guò)地面顏色來(lái)區分構筑物范圍。這既保證了各工藝的段穩定運行,又能有效區分各工藝段。
圖 4半地下箱體剖面圖
圖 5 江西洪城城東污水處理廠(chǎng)生產(chǎn)區域
江西洪城城東污水處理廠(chǎng)是半地下箱體布置,生產(chǎn)區域占地面積僅為4.34公頃。城東污水廠(chǎng)的半地下箱體頂板以上覆土綠化,使廠(chǎng)區能夠較好的與周邊環(huán)境協(xié)調統一,做到廠(chǎng)區環(huán)境友好,同時(shí)也為南昌市污水處理工程的建設發(fā)展,提供一定的示范作用。
2. 智能曝氣控制系統
江西洪城城東污水處理廠(chǎng)的智能曝氣控制系統設置在生物反應池,系統會(huì )根據污水廠(chǎng)的運行負荷和運行狀況,采集生反系統出水指標、過(guò)程儀表數據、支管空氣流量和閥門(mén)開(kāi)啟度等參數。通過(guò)低溶解氧控制、氨氮優(yōu)化控制的組合策略構建水質(zhì)數學(xué)模型,進(jìn)行實(shí)時(shí)全自動(dòng)計算,并調控鼓風(fēng)機和空氣閥門(mén),按需調節曝氣量,精準控制好氧區溶氧量需求。再通過(guò)機器人巡檢系統觀(guān)測水體曝氣狀況,進(jìn)行分析,判斷曝氣效果。