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武水集團:排水系統(tǒng)一線運營關(guān)鍵技術(shù)看這里!
發(fā)布日期:

  導讀

  新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)來勢兇猛。武漢市水務(wù)集團有限公司(簡稱:武水集團)緊急啟動戰(zhàn)時應(yīng)急保障機制,采取多種應(yīng)急措施,保障了所轄城市污水處理廠、污水泵站和管網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行。同時發(fā)現(xiàn)了污水處理廠藥劑種類過多、儲備困難、自動化程度有待提高、在線儀表安裝不足等問題,尤其是污水處理廠建設(shè)時留下的“硬傷”給應(yīng)急保障帶來的影響。提出了下一步研究和改進的方向,為提升污水處理行業(yè)應(yīng)對類似突發(fā)公共衛(wèi)生事件的應(yīng)急保障能力提供借鑒。
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引言

  新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)來勢兇猛,城市公共衛(wèi)生安全面臨前所未有的嚴峻考驗。湖北省啟動重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件Ⅰ級響應(yīng)。2月1日,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水監(jiān)管工作的通知》(環(huán)辦水體函〔2020〕52號),要求“高度重視醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水監(jiān)管工作”。隨后武漢市及其他一些地方政府也發(fā)布了關(guān)于加強污水處理工作的指導性文件。3月10日,世界衛(wèi)生組織發(fā)布《關(guān)于應(yīng)對新型冠狀病毒的供水、污水、垃圾管理辦法》,提出污水處理廠可考慮末端消毒應(yīng)對新型冠狀病毒且強調(diào)廠區(qū)運行人員應(yīng)加強個人防護。
  城市污水處理廠和污水管網(wǎng)是城市衛(wèi)生和環(huán)境保護的重要基礎(chǔ)設(shè)施。污水廠的安全運行、達標排放是疫情期間城市安全保障工作中的重要一環(huán),涉及老百姓生命健康安全,也是醫(yī)療和生活基礎(chǔ)設(shè)施正常運行的重要保障。本文旨在通過介紹新冠疫情期間武水集團所轄污水處理廠、污水泵站及管網(wǎng)運維的應(yīng)急保障措施和發(fā)現(xiàn)的問題,在總結(jié)經(jīng)驗和不足的基礎(chǔ)上,提出下一步改進和研究的方向,以提高應(yīng)對突發(fā)公共衛(wèi)生安全事件的抗風險能力和保障水平。
  
1 武水集團污水業(yè)務(wù)概況

  武漢是一座擁有1000多萬人口的特大城市,地處長江、漢江之濱,兩江交匯形成武昌、漢口、漢陽三鎮(zhèn)隔江相望的格局。市域湖泊星羅棋布,城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)獨具兩江三鎮(zhèn)特色。污水處理廠數(shù)量多、分布廣(三鎮(zhèn))、工藝類型多。武漢市共有污水處理廠26座,設(shè)計總處理規(guī)模355萬m3/d。
  武水集團負責運維中心城區(qū)的三金潭、黃浦路、南太子湖、湯遜湖、二郎廟、沙湖、龍王嘴、黃家湖、落步嘴等9座城市污水處理廠和遠城區(qū)的東西湖污水處理廠,同時運維管理與污水處理廠配套的58座污水泵站和392Km進廠主干污水管網(wǎng)。污水處理廠設(shè)計總規(guī)模為216萬m3/d,服務(wù)面積約600萬Km2,服務(wù)人口約600萬人。采用的主要工藝型式有:改良A2O +深度處理、改良A2O+MBR、硝化反硝化生物濾池、氧化溝+深度處理等。尾水消毒主要采用次氯酸鈉。出水執(zhí)行GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。
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2 疫情期間污水處理及收集
應(yīng)急保障措施

  為遏止新冠肺炎疫情蔓延擴散勢頭,武漢市于2020年1月23日春節(jié)前夕“封城”。作為城市運行保障的重要一環(huán),保障城市污水收集和處理系統(tǒng)的安全運行責任重、壓力大。疫情疊加春節(jié),城市污水的水質(zhì)、水量變動大,不確定性、偶然性前所未有。既要確保運維人員的健康安全、防止污水收集過程中污染物外泄,又要確保出水穩(wěn)定達標、防止病毒排放水體進入自然循環(huán)。面對突如其來、無先例可循的形勢,武水集團緊急啟動了戰(zhàn)時應(yīng)急保障機制,采取了應(yīng)急措施。
  2.1 應(yīng)急保障工作機制
 ?。?)組建應(yīng)急處置隊伍和技術(shù)團隊
  水務(wù)集團及下屬排水公司分別成立領(lǐng)導小組,統(tǒng)籌安排各項工作,全面落實疫情防控措施;組織技術(shù)力量,加強與設(shè)計、科研等單位協(xié)作溝通,制定技術(shù)指導方案;分類組建應(yīng)急處置隊伍,24小時待命,及時處置各類安全生產(chǎn)突發(fā)事件,確保污水收集管網(wǎng)、污水泵站、污水處理廠的運行安全。
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?。?)強化水質(zhì)水量應(yīng)急監(jiān)測
  通過在線儀表、污水處理廠化驗室、集團水質(zhì)監(jiān)測中心三級監(jiān)測體系和武水集團、排水公司(武漢控股)、污水處理廠三級管理體系,著重做好管網(wǎng)、泵站、污水處理廠進出水量、水質(zhì)監(jiān)測工作;增設(shè)檢測指標、調(diào)整相關(guān)檢測項目檢測頻次;結(jié)合市生態(tài)環(huán)境局、市水務(wù)局監(jiān)測數(shù)據(jù)共享機制,密切關(guān)注水質(zhì)水量變化。
  (3)保障設(shè)備材料應(yīng)急供應(yīng)
  隨著防疫管控措施的逐步升級,藥劑供應(yīng)、設(shè)備搶修、零配件采購難度逐步加大。制定供應(yīng)計劃,及時組織生產(chǎn)必須的原材料以及生產(chǎn)設(shè)施備品備件的儲備;建立日查日報制度,根據(jù)消耗情況,動態(tài)調(diào)整供應(yīng)計劃;積極爭取市區(qū)防疫指揮部、市水務(wù)局、市生態(tài)環(huán)境局等上級部門的指導和協(xié)助,協(xié)調(diào)原材料和零配件的生產(chǎn)及運輸,保證原材料供應(yīng)。
 ?。?)嚴格信息溝通和上報制度
  加強與環(huán)保、環(huán)衛(wèi)、公安、交管、街道、重點企事業(yè)單位等的信息溝通,及時了解疫情、醫(yī)療污水處理出水水質(zhì)等信息;嚴格生產(chǎn)數(shù)據(jù)、人員健康數(shù)據(jù)、突發(fā)事件等信息的及時收集和上報;增大信息透明度,依托新聞媒體、融媒體,自媒體等多維平臺,通報污水處理工作情況。
 ?。?)封閉生產(chǎn)運行
  對污水處理廠、提升泵站、調(diào)度中心等生產(chǎn)運行場所,實行嚴格封閉生產(chǎn)運行,隔絕與外部人員的密切接觸。從生產(chǎn)運行、設(shè)備保障、后勤保障、外部支持等方面建立專班,減少因減員、隔離等因素影響生產(chǎn)運營的情況,確保人員安全和生產(chǎn)安全。
 ?。?)制定“一廠一策”工作方案
  各污水處理廠處理規(guī)模、處理工藝、主要設(shè)備、污泥處置、配套管網(wǎng)、周邊及廠內(nèi)環(huán)境均不同,各廠結(jié)合實際情況,制定“一廠一策”工作方案,全面加強生產(chǎn)運營管理,確保生產(chǎn)安全和人員安全。
 ?。?)暫停下井、下池作業(yè)
  非特殊情況,不組織下井、下池作業(yè);必須下井、下池作業(yè)的須經(jīng)批準,并采取嚴密防護措施后方可進行。
 ?。?)注重環(huán)境消殺和個人防護
  加大各類防疫物資儲備力度;做好生產(chǎn)、辦公及生活區(qū)域消毒,保持環(huán)境清潔;嚴格通勤車輛、污泥運輸車輛和其它車輛的消毒工作;一線運維人員和化驗人員配備防護用品,做好個人防護。
  2.2 污水處理廠應(yīng)急保障措施
  2.2.1 嚴密監(jiān)測進水情況
  (1)調(diào)整檢測項目和頻次,保障工藝運行。疫情期間在日常檢測的基礎(chǔ)上,增加每日進水余氯和出水余氯的檢測;在進、出水糞大腸菌群指標一周三次檢測的基礎(chǔ)上,根據(jù)各廠需求增加檢測頻次,作為工藝調(diào)整的參考。
 ?。?)配備應(yīng)急碳源。疫情期間,由于企業(yè)、商業(yè)、餐飲大部分停業(yè),總處理水量較平時每日減少約10%;同時由于疫情期間含氯消毒劑使用量增大,污水廠進水COD下降明顯,最低值僅在40mg/L左右。為確保污水處理廠運行的穩(wěn)定性,部分污水廠預備了應(yīng)急碳源。
 ?。?)建立聯(lián)動機制。疫情期間每日跟蹤進水余氯,當進水余氯值超過0.3ml/L時,立即啟動應(yīng)急預案,同時報請主管部門協(xié)調(diào)排查,保證污水在污染源消殺前端進行脫氯處理,避免過高的余氯對污水處理工藝產(chǎn)生沖擊,確保處理工藝正常運行。
  2.2.2 關(guān)注生物處理系統(tǒng)運行狀態(tài)
  關(guān)注生物處理系統(tǒng)運行參數(shù),對活性污泥生物相進行觀察,必要時檢測SOUR(比耗氧速率),監(jiān)測生物系統(tǒng)生物菌種的生長活動狀態(tài)(種類、活性和數(shù)量等級等)。如發(fā)現(xiàn)問題,及時調(diào)整水量負荷、曝氣量、污泥回流比、排泥量等,需要時及時補充新鮮污泥或碳源,確保運行效果。
  2.2.3 加強尾水消毒管理
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?。?)加強消毒設(shè)備的運維管理。在三金潭污水處理廠(緊鄰武漢市金銀潭醫(yī)院)增加在線余氯計,其他水廠增加人工余氯檢測,以有效控制次氯酸鈉投加量;檢測出水糞大腸菌群數(shù),確保達到GB18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》中的一級A標準要求(小于1000個/L)。
 ?。?)降低對環(huán)境水體的影響。在出水糞大腸菌群數(shù)達標的前提下,盡量保持出水余氯不高于0.5mg/L。
  2.2.4 安全處置柵渣、污泥等固廢
  (1)對柵渣、剩余污泥等的產(chǎn)生量、處理量、外運周轉(zhuǎn)能力等每天匯總分析,及時調(diào)度;積極爭取政府支持,保證污泥運輸車輛的通行,避免積壓。
 ?。?)每天對污泥堆場、柵渣堆放點等場所使用有效氯消毒劑溶液進行消毒,保持良好的區(qū)域環(huán)境衛(wèi)生。
 ?。?)調(diào)整污泥處理處置方式,疫情期間各污水處理廠產(chǎn)生的污泥優(yōu)先采用焚燒方式進行無害化處置。
  2.2.5 保障設(shè)施設(shè)備安全運行
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 (1)加大關(guān)鍵設(shè)備的巡查、維護頻次,及時發(fā)現(xiàn)隱患、及時解決問題,確保設(shè)備安全、穩(wěn)定運行。
 ?。?)在設(shè)備廠家由于“封城”無法到達現(xiàn)場的情況下,充分調(diào)動排水公司維修力量,在廠家視頻指導下,對專業(yè)設(shè)備進行維護、維修。
 ?。?)整合資源,疫情期間確保公司一盤棋,統(tǒng)籌調(diào)配各廠的設(shè)備和配件,利用替換設(shè)備的可用零部件彌補疫情期間配件不足。
  2.2.6 確保藥劑供應(yīng)
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 ?。?)制定供應(yīng)計劃。建立日查日報制度,延長儲備周期,部分污水廠增設(shè)藥劑儲罐。
 ?。?)加強供應(yīng)商管理。要求各供應(yīng)商每日上報運輸車輛、司乘人員、運輸路線等情況。
 ?。?)請求政府支持。及時辦理藥劑運輸通行文件,確保運輸暢通,保證供應(yīng)。
  2.2.7 停用中水回用系統(tǒng)
  為確保廠區(qū)運行安全,避免病毒擴散風險,污水處理所有中水回用系統(tǒng)停止運行。
  2.3 污水收集系統(tǒng)應(yīng)急保障措施
  2.3.1 加強管網(wǎng)巡查和泵站設(shè)施管理
 ?。?)疫情防控期間,通過加強管網(wǎng)巡查,及時發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)淤堵現(xiàn)象,安排管道疏通,避免污水漫溢;重點加強對低洼易漬水地段巡查,嚴密監(jiān)控管網(wǎng)水位,在市、區(qū)水務(wù)部門的統(tǒng)一調(diào)度下,對污水系統(tǒng)進行調(diào)度抽排,避免出現(xiàn)漬水。
 ?。?)疫情防控期間,泵站設(shè)備的維修、運行要求按照污水處理廠的相關(guān)保障要求執(zhí)行;針對與污水接觸設(shè)備(如格柵機)表面進行重點消殺。
  2.3.2 降雨排漬期間應(yīng)急消殺
  降雨排漬期間,在市、區(qū)水務(wù)部門的統(tǒng)一調(diào)度下,按指令及時啟閉排口閘門。為避免溢流時病菌排入水體的風險,在排口增加了次氯酸鈉的投加。同時按相關(guān)要求,控制次氯酸鈉投加量,避免對水體造成較大影響。
  2.3.3 管網(wǎng)應(yīng)急疏撈管控
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  (1)疫情防控期間的管網(wǎng)疏撈,一般只安排井上作業(yè)。污水井表面及井內(nèi)壁采用1000mg/L有效氯濃度消毒劑(10%次氯酸鈉溶液稀釋100倍),按100-300ml/ m2用量進行噴灑;對有明顯污染物的檢查井及井筒,按有效氯5000mg/L,用量300-1000ml/m2標準噴灑消殺。
 ?。?)疏撈人員嚴格按疫情防護要求進行安全防護(防護服、口罩、護目鏡、橡膠手套、雨靴)。盡可能使用疏撈機械設(shè)備,并做好疏撈設(shè)備及用具的消毒工作。對疏撈泥渣進行裝袋封閉運輸,由城管部門統(tǒng)一處理。
 ?。?)特殊緊急情況下,安排專業(yè)水下作業(yè)人員疏撈淤堵點,要求嚴格做好水下作業(yè)人員消毒防護。
  2.4 智慧水務(wù)助力應(yīng)急保障
  積極借助智慧化、網(wǎng)絡(luò)化手段做好信息匯總、工作布置,疫情期間快速建立遠程視頻會議系統(tǒng),用于組織召開各級生產(chǎn)會議和生產(chǎn)調(diào)度,實現(xiàn)高效連接、高效溝通。
  
3 問題與思考

  3.1 問題
 ?。?)物資運輸難度大。在疫情緊急,城市交通、人流管控措施逐步升級的情況下,污泥外運、藥劑采購及運輸、設(shè)備維修和零配件供應(yīng)等方面壓力較大,尤其是管控政策發(fā)布初期,協(xié)調(diào)溝通機制尚不完善,涉及跨市甚至跨省協(xié)調(diào)難度較大。
 ?。?)備品備件品種多、通用性差。部分污水處理廠建設(shè)時采用了外資貸款,或在改擴建時受用地影響,使得污水處理工藝多樣,甚至同一污水廠不同時期建設(shè)的工藝選型也多樣,且使用設(shè)備的品牌、型號種類多,造成了疫情期間備品備件的儲備、設(shè)備的維護難度較大,尤其是進口設(shè)備的維修和備品備件的儲備難度大,且互換性差。
 ?。?)在線儀表設(shè)置不足。污水處理廠部分處理單元采用自成一體、獨立控制的PLC系統(tǒng),中控室集成控制度不夠,須人工現(xiàn)場操作,容易增加人員暴露和調(diào)度短時滯后的風險。
 ?。?)泥渣臨時儲存設(shè)施不足。部分污水處理廠污泥料倉儲量較小,在下游處置能力不夠時缺乏污泥應(yīng)急堆放場所。
  (5)消毒標準有待完善。目前污水處理廠尾水消毒標準相對模糊,僅明確了糞大腸菌群指標,并未對余氯指標有相應(yīng)規(guī)定。如何控制出水余氯,做到既確保消毒效果又不對受納水體產(chǎn)生影響,尚處于摸索階段。
 ?。?)化學藥劑品種多、使用不便。污水處理中生產(chǎn)用化學藥劑種類多達8種,在交通管制尤其是“封城”后,給藥劑的采購、運輸和貯存帶來不便。
 ?。?)風險認識、應(yīng)對措施有待提高。對于特殊水質(zhì)如氯含量高的進水,還缺乏有效的應(yīng)對措施。對于氣溶膠的污染風險認識不足。
  3.2 改進和研究方向
 ?。?)完善應(yīng)急預案體系。認真分析、總結(jié)這次疫情期間發(fā)現(xiàn)的問題和經(jīng)驗,進一步調(diào)整、修改、完善污水處理廠應(yīng)急預案。
  (2)加快武水集團智慧水務(wù)規(guī)劃實施力度。盡快實施污水處理廠和泵站的智慧化改造,提高管理效率,減少運行管理人員數(shù)量,降低運行管理人員現(xiàn)場操作的暴露風險。
  (3)提高污水處理廠應(yīng)急設(shè)計標準。排水設(shè)施設(shè)計時,應(yīng)考慮到應(yīng)急防控、降低風險的需求,比如考慮應(yīng)急碳源、消毒劑投加設(shè)施的場地和接口,增大核心設(shè)備的備用率等。
 ?。?)合理規(guī)劃建設(shè)城市污水處理廠。在規(guī)劃中應(yīng)科學合理控制污水處理廠的規(guī)模和用地面積。在建設(shè)時,處理工藝和設(shè)備的選型除了考慮技術(shù)的先進性外,生產(chǎn)運行和維護管理的適用性和互通性尤為重要。
 ?。?)開展特殊水質(zhì)(含氯水等)應(yīng)對策略研究。為防控疫情,公共場所和家庭多采用含氯消毒劑進行消毒,導致污水處理廠進水中可能會存在過量游離氯或化合氯。分析其對生物處理系統(tǒng)的影響,提出應(yīng)對策略,保障污水處理廠正常運行。
 ?。?)開展污水處理廠生物氣溶膠污染物研究。污水處理廠在運行過程中不可避免存在著對污水或污泥的擾動作用,其中的微生物容易逸散到大氣中形成生物氣溶膠污染物,威脅運行人員健康。
 ?。?)開展污水處理廠出水消毒標準和指標研究。通過生產(chǎn)數(shù)據(jù)和試驗分析,研究污水處理廠出水消毒有關(guān)指標(如糞大腸菌群、余氯等)的建議值。
 ?。?)建議開展污水處理化學藥劑應(yīng)用的相關(guān)課題研究。從保護環(huán)境和應(yīng)急防控的要求出發(fā),應(yīng)該減少城市污水處理過程中化學藥劑的使用,建議水處理行業(yè)開展相關(guān)課題的研究。

  作者:邱文心、劉向榮、李先成、趙紅兵、阮景亮、張碧波、周奔、廖華豐、樊柳、熊攀;作者單位:武漢市水務(wù)集團有限公司、 中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司。
  來源:給水排水