瀚蓝排水智慧平台步入3.0时代！看瀚蓝环境这座标杆厂如何实现智能化运营

图1 活动大合影

本场活动采用“先交流后参观”的形式。会议期间，E20环境平台高级合伙人曹斌、瀚蓝环境排水事业部总经理张传贵分别致辞。接下来，瀚蓝环境排水事业部丹灶分公司副经理廖振奕介绍了瀚蓝环境排水业务的情况；瀚蓝环境排水事业部丹灶分公司经理助理霍智广分享了金沙净水厂智能化情况；瀚蓝环境排水事业部运营信息部副经理严卓军讲解了瀚蓝排水智慧管理平台（3.0）。通过本次活动，嘉宾们深入了解金沙净水厂在智能化治水方面建设的工作与经验，并就该厂智能化运营开展了深入的交流和探讨。会后，嘉宾们深度参观金沙净水厂，留下了深刻的印象。（双百联盟秘书处对该活动进行的全程直播，直播回放请查看“双百跨越污水处理标杆联盟”视频号）

  图2 会议现场

图3 嘉宾掠影

图4 参观金沙净水厂

接下来，本文向给排水行业人员展示该厂的智能化特征优势，为污水处理厂智能化建设提供案例支持。

01基本情况

金沙净水厂于2024年荣获第三期“双百跨越”智能化运营标杆污水处理厂的奖项，金沙净水厂位于丹灶镇金沙街道上安李家村，采用BOT运营模式，运营单位为瀚蓝环境全资子公司佛山市南海区丹灶镇污水处理有限公司。全厂总占地面积约为3.81万平方米(见图5)，服务范围为佛山市南海区丹灶镇金沙片区，总纳污面积约18.66平方公里，纳污区域内服务人口约10万人。

图5金沙净水厂鸟瞰图

一期规模1万立方米/日，采用改良AAO氧化沟工艺。于2010年7月通过环保验收开始正式运营，出水水质排放标准执行国家二级标准(出水COD执行一级B标准)。一期提标工程于2019年3月环保验收，新增了中间提升泵房、高效沉淀池、加药间及不锈钢回转过滤器等，出水标准执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的一级A标准及《水污染排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准的较严值。

二期规模2万立方米/日，采用AAO+连续流砂过滤+次氯酸钠接触消毒工艺。于2022年6月完成了环保验收，出水水质执行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准的较严值。全厂具体工艺流程图详见下图6。

图6 一、二期工艺流程图

02排水设施的智慧化运营

1.瀚蓝排水智慧管理平台(3.0)管理模式

传统排水运营管理方式普遍存在信息化、智慧化程度不足的问题，导致管理效率低下、不利于污水处理系统的提质增效。为提高排水信息化管理水平，瀚蓝以物联网、云计算、大数据和人工智能等信息化、智慧化技术为抓手，打造智慧管理新引擎，建成了国内领先的排水设施全要素标杆智慧平台——瀚蓝排水智慧管理平台(3.0)。通过该平台，瀚蓝打破了“信息差”的壁垒，解决了城市排水设施运行的日常监管难题，实现了佛山市南海区排水设施基础数据的数字化整合及“厂-网-源”业务的一张图可视化呈现，达成了对属下全区排水设施“厂、站、网、源、人、车”的统一管理与调度，切实提升城市排水设施信息化和精细化管理水平，为促进排水单元达标创建、排水户常态化管理工作落地见效、打造“厂-网-源”系统化业务模式夯实基础，助推佛山市南海区水环境治理工作再上新台阶(详见图7、8、9)。

图7 瀚蓝排水智慧管理理台实景图

图8 厂站网协同管理平台

图9 瀚蓝排水智慧3.0平台

2.瀚蓝排水智慧管理平台(3.0)的应用

(1)生态组成--厂站网源一体化管理

目前瀚蓝排水智慧管理平台(3.0)主要由一个门户、三种应用、八大系统组成，打造形成“厂网源”一体化管理的“瀚蓝模式”，助力南海区实现污水从源头排放、过程输送、末端处理等全过程系统化管理，以及对治水各环节的全覆盖及污水的全收集、全处理，主要功能涵盖智慧门户、排水设施一张图、排水监测一张网、排水户管理系统、管网运维系统、防涝应急调度、厂站云调度、厂站运维、农污运维，同步还开发了相应的手持应用终端，大幅度提高人员作业效率。      

其中，目前瀚蓝排水智慧管理平台3.0内覆盖的排水设施主要有：19座净水厂、超300座排水泵站（含工废泵站）、近100农污站（见图10、11）、约5000公里排水管网（见图12）、600户排水户（见图13）、近200套智能拍门及超过400套的管网感知系统等。未来随着该模式的进一步迭代，将迎来更多的设施融入智慧3.0平台，实现排水设施“一网统管”。

图10净水厂、泵站系统管理 与 图11农污站系统管理

图12排水户系统管理图 与 图13智慧管网图

3.金沙净水厂智能化的实践

金沙净水厂在建厂之初存在生产系统整体智能化程度不高，设备设施感知与调节功能不足，制约着生物系统运行效能的最大化；在线、过程仪表利用率低，智能化控制处于低效阶段，难以实现工艺系统精细化调控等问题。对此，瀚蓝排水技术团队通过攻关，在智慧管理平台3.0的加持下，利用过程仪表与水质数据变化反馈，通过数据量化比对实现生产调度的前置处置，将工艺调控经验和PLC控制逻辑结合，最终实现“预处理、生化、曝气、回流、排泥、加药”等系统的全流程自动调节运行，其具体功能如下：

(1)智能系统集中管理

通过中控室智能系统实现全厂设备管理、数据信息采集上传、设备智能调控、设备异常报警等功能。

全厂智能视频监控系统对各车间及重要场所进行24小时监控，通过安防、危化品、气体、AI、智能视频提前预判安全影响因素，为厂区安全管理提供有力的监控手段的同时，对各车间重要生产环节节点控制监控设备运行，实现厂区生产、设备、安全的一体化管理(见图14)。

图14 智能监控控制系统

(2)工艺调控全智能

全厂的生产调控核心环节为工艺智能控制系统，主要包括7个核心智能化子系统(曝气、回流、排泥、加药、水量、污泥脱水、电量感知等)，其主要特点为运行可靠性、系统全程自研、系统参数开源、可复制适用性强等特点(见图15)。

图15 工艺智能调控系统

① 循环多级智能曝气

按照生物处理系统各污染物对溶解氧需求特性作为前提条件，设定多个时间区间进行不同气量的曝气，以实现对通过生物系统自身的潜能最大限度去除来水的污染物，实现出水水质远优于当前的出水水质标准。具体以进水氨氮、出水氨氮作为主要调节鼓风机变频要素，以好氧末端DO、进水流量、风量计等参数作为运行过程调整，形成完整可靠的智能曝气系统。

② 智能回流调节系统

外回流：通过分析外回流系统的运行特性，系统的运行会对总氮、总磷因素产生影响，其主要的影响为总磷，过多的溶解氧带回到生物系统将直接影响厌氧系统的正常运行，因此外回流系统设定以厌氧池ORP作为反馈指标自动调节外回流系统的水量控制达到系统的可持续稳定运行。

内回流：生化系统内回流量的控制将直接影响系统总氮的去除，因此通过利用缺氧池ORP辅以在线DO仪表作为反馈指标，自控调节内回流系统回流量达到内回流系统的动态平衡进行除氮。

③ 智能排泥

利用污泥龄计算实际排泥需求，以污泥负荷作为辅助判断依据，通过流量、污泥浓度参数控制剩余污泥泵的实际排泥量实现智能排泥的目标。

④ 智能加药

通过利用出水流量及出水总磷作为主要反馈调控指标，系统将智能识别实现智能调整加药。

⑤ 进水智能调控

实现泵站到厂的液位联控，特别在汛期，通过泵站的雨量计、厂区的流量智能控制实现来水量按实际变化调整处理量。

⑥ 进水智能调控

通过远程监控脱水机关键节点视频监控，实现脱水机远程启停、监控、调节等功能。

⑦ 脱水机云调控

通过远程监控脱水机关键节点视频监控，实现脱水机远程启停、监控、调节等功能。

4.智能化成果

通过各核心环节的智能化改造后，实现的主要成果如下：

① 全厂生产系统基本实现自动智能运行。

② 二级生化处理系统无需投加碳源下出水总氮平稳保持9-10mg/L(见图16)。

图16 总氮出水情况

③ 三级处理系统运行药耗的大幅度下降，净水药剂较改造前下降幅度达40%以上(见图17)。

图17 除磷剂投加情况

④ 生化处理系统实现了更高效的脱氮除磷功能，真正实现生产调度的无人值守。

03荣誉及未来展望

2024年瀚蓝持续发力于全面助力提质增效打造水环境系统治理的“瀚蓝模式”，成为智能、高效、可信赖的“厂网源河”一站式服务企业。金沙净水厂也荣获了E20第三期“双百跨越”智能化标杆污水处理厂的奖项(见图18)。

  图18 智能化标杆奖项

展望未来，瀚蓝将持续以数字化、信息化、智慧化为抓手，进一步加大感知硬件投入和丰富瀚蓝排水智慧管理平台的智慧化内涵，持续推进排水智慧管理平台功能升级迭代，实现污水从“源头排放、过程输送、末端处理和排放受纳”等全过程管理，全力协助佛山市推进山水林田湖草沙一体化保护和系统治理，为助力佛山市水生态高质量发展贡献瀚蓝智慧与力量。

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编辑：李丹