10万吨/日！看胡大郢净水厂如何引领污水处理精细化新高度

2024年初，“双百跨越”污水处理标杆联盟对标杆比选进行全面升级，首次应用城镇污水处理服务“1+6”领跑者系列标准的评价体系，在第三期标杆比选中，为污水行业筛选出34座标杆污水处理厂（详情点击：34座污水厂上榜，第三期“双百跨越”标杆污水厂榜单发布）。目前，“双百跨越”污水处理标杆联盟已成立4周年，已为污水处理行业筛选出93座标杆污水处理厂，贡献“高质六化”的优秀运营案例。合肥市胡大郢净水厂是第三期“双百跨越”精细化标杆污水处理厂(也是第二期“双百跨越”精细化标杆污水处理厂)，本文向行业同仁分享该厂的精细化建设和运营经验。

01激活十五里河，构建友好生态

合肥市胡大郢净水厂(简称“胡大郢净水厂”)地处十五里河北侧、宿松路东侧，南侧为高铁铁路及铁路交通枢纽用地。采用全地下式设计，设计规模10万吨/日，占地58.6亩(含代征绿化带)，其中地下箱体28.47亩，服务面积28.6平方公里，主要收集处理十五里河流域中上游污水。

污水处理工艺采用“改良A2/O+反硝化深度处理”，尾水排放至十五里河，出水执行《巢湖流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染排放限值》(DB34/2710-2016)，在此基础上，总磷、总氮、氨氮和化学需氧量4项指标浓度值分别不高于0.3mg/L、5mg/L、1.5mg/L、30mg/L。

图 1 工艺流程图

该项目于2016年10月开工建设，2018年11月30日调试运行，2018年12月31日完成环保验收，2019年1月投入运行。

图 2 胡大郢净水厂鸟瞰图

胡大郢净水厂具有良好的生态、环境和社会效益。(1) 生态效益：十五里河为无源之河，主要作为城市泄洪河，上游来水不足，导致河流水体水质较差，旱季常出现干涸情况，胡大郢厂高标准尾水为十五里河流域提供生态补水，让十五里河水流动起来，“活”起来，生态效益明显。(2) 环境效益：十五里河污水收水范围为一个狭长的地带，管网高程差大，管道承压破损多、易发生污水溢流。在中上游建立胡大郢净水厂，有效解决了上述问题。

(3) 社会效益：利用合肥南站边不规则土地(堆土场)建设全地下式污水处理厂，下部箱体处理城市污水，顶部建有集健身、休闲、娱乐、比赛与一体的休憩新乐园。

02资源高效利用，水厂价值外放

1、灵活选址，城市资源高效利用

建设地址地形狭长，土地形状不规则，难以作为商业开发利用，且毗邻高铁线路，进一步限制了其开发利用途径。将该地块建设全地下式污水处理厂，有利于发挥环境效益和土地资源价值，选址符合“就地收集、就地处理、就地再利用”的城市水资源高效管理、利用理念，与城市低影响开发、海绵城市建设殊途同归。

2、解决邻避效应：突出地下厂环保优势生产设备均位于地下箱体内，运行噪声得到最大程度的隔离，对人居环境不会造成噪声污染。地下式污水处理厂无敞开式水面，不存在“光”污染问题。污泥脱水设施处于地下箱体，直接用封闭罐车外运，无臭气散出。同时通过对粗格栅、细格栅、厌缺氧池等污水处理进水预处理区及污泥脱水机房等的加盖收集和恶臭气体集中处理系统，对臭气进行有效收治，处理达标后高空排放。从而基本消除污水处理过程中所产生的臭气影响。有效解决了污水厂不可避免的噪声、臭气、光污染等带来的“邻避效应”问题。

3、紧凑布局，节省大量土地资源建筑物布局紧凑、合理，空间高效利用，地下箱体两层结构，生产辅助用房与处理单元叠合布置。且地下式污水处理厂的建造主要涉及地下空间，10万吨处理规模箱体占地面积仅28.47亩，面积较同规模地上污水厂节约近2/3，为城市开发节省大量土地资源。4、发挥社会价值，提高民众幸福感箱体顶部覆土绿化，并建设篮球场、网球场、羽毛球场、足球场、儿童乐园、老人活动区、智能跑道等体育设施，打造一体的免费开放式公园，为市民提供休闲游憩场所，改变民众对传统污水处理厂的固有印象，提高民众幸福感。同时一个地块“分层供地”，提高土地综合利用率，也有效提升了周边土地的商业使用价值。

图 3 地上体育公园社会开放5、工艺运行稳定，保证出水稳定达标

低温条件下市政污水厂活性污泥中微生物种群数量少、活性低、分解有机物能力弱、处理效率低、出水水质差。地下箱体结构温差小，冬季水温不低于12℃，有利于生物处理系统的稳定运行，保证了出水的稳定达标排放。

 03 精细化管控引领污水处理新高度

1、生产情况

2021—2023年，在进水浓度逐年增加的情况下，处理水量仍保持缓慢提升且出水稳定达标，主要污染物消减量逐年增加。通过精细化运营管理，各项能耗、药耗均保持在合理且具备竞争力水准，平均电单耗0.307kwh/m³、碳源单耗43mg/L、除磷单耗35mg/L。2、安全环保风险防控按规范编制安全风险辨识管控手册，绘制安全风险四色分布图，制定专项安全生产事故应急预案等，定期进行风险识别，加强培训及演练，自运营开始，零安全事故。

图 4 胡大郢净水厂风险管控

3、管理体系依托质量、环境、职业健康体系，规范化管理厂区各项生产工作，从人员、工作场所、设备设施和环境影响等方面进行有效管控，以达到人员安全、质量保证、环境保护、顾客满意和企业受益的一种宏观的管理理念，进一步提升运营管理的体系水平。

图 5 胡大郢净水厂完成管理体系认证

4、过程管理(1) 工艺控制通过技改药剂投加方式，采用多点投加碳源和除磷药剂，根据过程化验和仪表数据及时调整药剂投加位置和投加量，实现生化池出水硝态氮控制在5-10mg/L、磷酸盐控制在0.1-0.3mg/L,确保出水稳定达标。

图 6 生产工艺的精细化管理

 图7 总磷(TP)控制 与 图8 总氮(TN)控制

利用中科智水、明牛APP与物联网等信息化平台，实现各级生产人员对运行工艺参数实时把控和生产数据的统计，实现工艺调控过程把控和统计分析，确保工艺调控有效、稳定。

图 9 物联网平台

(2)设备管理按设备类型建档，制定设备维护方法、年度维护计划、月度维护计划、月度维护检查标准，检查实施结果，以保养优先、维修为辅为原则，最终实现设备PDCA管理。

图 10 设备PDCA管理

依据物联网、电力需求侧等信息平台，监控设备运行状况，按照设备类型及区域，进行网格化管理，划分负责人，强化三级巡视，从不同角度对设备进行“诊断”，最大程度降低设备故障率，同时核心设备100%备用。

图 11 电力运维云平台和设备信息管理平台

(3)安全管理

贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》《中华人民共和国环境保护法》及其他法律法规的要求，同时响应中节能集团各项安全环保管理要求，制定公司安全环保管理制度，并落实各项安全环保管理工作。

图 12 安全管理体系导图

为提高公司员工安全意识和应急处置能力，定期开展管理制度、岗位操作规程、职业健康、消防等培训演练，并进行培训效果评估和总结，了解员工安全知识更新、工作表现等情况，并为下一年度的培训起到借鉴作用。

图 13 员工安全培训

实现厂区监控、信号全覆盖，建立核心区域门禁系统、消防系统，设置安全警示标识、安全器材等，定期盘点安全物资，检查有效性，精细化安全管理。

图 14 安全物资与安全标识

(4)先进技术应用

①精确脱氮、曝气控制系统建立精确脱氮、曝气系统，鼓风机与氨氮、溶解氧仪表，加药泵与硝态氮、溶解氧仪表进行联动，最终实现生化池DO控制在2mg/L左右，滤池出水硝态氮在4mg/L左右，在确保达标前提下实现单耗控制目标。

图15 精确脱氮 与 图16 精确曝气

②精确除磷系统

在生化池末端、深度处理前段安装磷酸盐在线仪表，生化池磷酸盐仪表和前段加药泵联动，深度处理前段磷酸盐仪表和末端加药泵联动，控制生化池出水磷酸盐在0.2~0.3mg/L之间，在确保达标前提下实现单耗控制目标。

图 17 精确除磷系统

③能源管理系统

建立电力使用管理平台，自动分析每台设备用电量，出现异常自动报警，专人核实，同时安装智能用电系统，如智能照明、通风等，优化生产调控，降低能源损耗。

图 18 电力使用管理平台

(5)现场管理

按照集团公司安全标准化图集，现场实行目视化、标准化管理，主要设备、设施等设置标志标牌：含设备参数、维护周期等，操作规程图文并茂，易于掌握;管理要求、作业流程按相关工艺指导书、公司制度、规范和标准执行。

图 19 目视化管理

04 荣誉满载：科技与管理并进的辉煌成就

胡大郢净水厂采用的技术获得“国家科学技术进步奖”“AAO工艺高标准处理城镇污水低碳集成技术”“十二五”国家水体污染控制与治理科技重大专项-小流域水环境综合整治集成技术”。

在工程建设中，胡大郢净水厂先后获得“庐州杯”、“工程优质奖”、“黄山杯”奖、国家级“市政工程最高质量水平评价”，工程建设成绩优。在运营中，获得5项专利授权、发表论文3篇、荣获“安徽省优秀运营单位”，且是合肥市18座城区污水厂评比第一名，运营管理成绩显著。

 图 20 获奖证书

05 未来展望：“六化”引领与产学研融合新篇章

1、达标为本，安全先行落实日常厂区质控管理、安全管理，强化突发应急管理，推进安全标准化工作。2、“六化”全能标杆建设在精细化基础上，对照城镇污水处理服务“1+6”领跑者标准，梳理薄弱点，根据地下式污水处理厂运营特点针对性建设，全力打造“六化”全能标杆污水处理厂。3、运营管理经验总结提炼提炼、总结地下式污水处理厂运营管理经验，发挥杆污水处理厂优势，形成可复制、可推广的运营管理模式。4、推进产学研融合

针对减污降碳，联合中科大进行有效菌种、节能推流器等研究工作。

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编辑：赵凡