搜索
曹娥江水厂应急备用运行模式实践与探索摘要：曹娥江水厂作为绍兴市区应急备用水厂，承担着保障绍兴市近100万人口生产生活安全用水的责任，如何发挥应急备用水厂的作用，如何兼顾工业供水和应急备用功能一直是水厂不断摸索的方向，本文从应急备用水厂的建设背景、意义和如何保障应急备用功能方面阐述应急备用运行模式的可行性。关键词：应急备用水厂模式实践探索绍兴市应急备用水厂及配套管网工程是继小舜江供水一期、二期工程后实施的又一项区域性重大供水工程，是水务集团贯彻落实市委“创业创新，走在前列”战略决策的重要举措，对于绍兴经济社会的科学、健康发展具有重要意义。同时，建设应急备用水厂，实行城市居民生活用水和工业用水的分质供水，有利于优化城市水资源配置，有效降低工业企业运行成本，增加企业经济效益。曹娥江水厂的定位为应急备用水厂，一旦宋六陵供水系统出现问题，不能或者部分不能保证绍兴市、县生活用水要求时，曹娥江水厂就承担着供应或补充供应绍兴市区生活用水的责任，而日常主要向袍江、滨海等开发区供应工业用水。因此，曹娥江水厂既要作为一个工业水厂，又要时刻具备应急生产生活饮用水功能，兼备工业水厂和生活应用水厂的双重功能。从全国范围来看，水厂基本只在一种运行模式下运行，要么作为生产生活饮用水厂，要么作为工业水厂（包括企业自建水），像曹娥江水厂兼顾工业和应急备用的运行模式在国内尚属首例，承担着其特殊的社会使命和企业使命。一、应急备用水厂的建设背景1、城市发展供水水源储备需要。根据杭州湾绍兴工业新城区总体规划，绍兴县滨海工业园区和上虞新区有较大的原水增量需求。从优化绍兴水源结构布局出发，在绍兴北面新建应急备用第二水源地—曹娥江大闸闸上水库，使原水供应南水南用，北水北用，形成“二江并举”的局面，实现原水就近供水，互为备用，大大提高水源的经济合理性和安全可靠性。2、提高全市供水安全可靠性的需要。目前绍虞平原供水系统为单水源供水，即由位于上虞汤浦镇的汤浦水库供水。汤浦水库作为城市饮用水专用水库，集雨面积460平方公里，总库容2.32亿立方米，多年平均径流量3.57亿立方米，取水量达100万m3/d。小舜江工程绍兴市县净水厂——宋六陵水厂一、二期工程已建成，设计供水规模达70万m3/d，市县供水管网一期和二期南线也已建成，设计供水规模达到60万m3/d，是典型的一库一厂一网的供水格局，供水安全可靠性不高。3、城市用水量发展的需要。目前，绍兴市、县均由宋六陵水厂供水，水厂设计总规模70万m3/d。随着城市经济建设发展和人民生活水平的提高，供水量逐年升高，特别自2006年以来，供水量平均每年以4%的速度向上增长（09年金融危机除外），2012年供水量达1.7亿吨以上，日最高供水量达56万吨，以小时最大供水量统计，日供水量达69万吨，水厂已接近满负荷运行。二、应急备用水厂的意义绍兴市应急备用水厂及配套管网一期工程是绍兴市、县为进一步提高城乡供水安全保障度，优化水资源配置，实现优水优用，打造平安绍兴、和谐绍兴而规划建设的供水重要基础设施。应急备用水厂平时作为工业水厂，为企业供应充足的生产用水，置换出原先用于工业生产的大量的优质小舜江水，不仅减缓汤浦水库的供水压力，还能大幅度降低企业生产成本，减轻负担。1、优化水资源配置，实现优水优用。曹娥江水厂日常向袍江经济开发区、绍兴县滨海工业园区，绍兴市滨海新城供工业用水，企业为节省生产成本，将生产用水由小舜江水换成曹娥江水，将置换出优质的小舜江自来水，用于居民的生活用水。根据自来水公司企业用水情况分析，袍江地区小舜江自来水用水量较去年下降明显，特别自今年4月份以来，工业用水用户增加明显，有原先的大昌祥、丝绸印染、三圆石化等7家用户一下子发展到21家，日供水量由原先的1.5万吨左右扩大到目前的5.1万吨左右，并有继续扩大的趋势，按此水量计算，光袍江地区一年就能置换1800多万吨优质自来水。2、缓解供水压力，间接增大库容。汤浦水库属大（Ⅱ）型水库，库容2.35亿方，集雨面积460平方公里，最大日供水能力100万方，担负着绍兴、上虞、慈溪300多万人民的生产生活用水重任，供水能力已接近设计负荷，最大日供水量已超设计负荷。应急备用水厂的建成投产，将分担虞绍平原地区的供水量，缓解水库供水压力，间接增大库容。3、节约企业成本，增加企业效益。目前企业用小舜江自来水的水价为2.7元/吨，而工业用水水价为1.15元/吨，并且在前5年还有优惠措施（根据市政府文件精神，前五年分别给予5、6、7、8、9折优惠），将大大降低企业生产成本。绍兴地区印染企业较多，用水量较大，以一个用水量为5000吨/天的企业为例，一年可以节省成本282.9万元，前5年效益更为可观。4、提高供水安全可靠性，践行社会责任。应急备用水厂一期工程20万吨的制水能力，能够满足绍兴市区60万人口的正常生活用水（绍兴县有自备水源）。在工程建设时期，工业供水管网与生活饮用水供水管网在越东路三江路口已经兜通，在应急供水时，只需通过阀门切换就能进行应急供水，达到应急备用的目的。因此，建设应急备用水厂是集团公司打造“六型”企业的根本要求，更是践行集团社会责任的体现。三、运行模式实践曹娥江水厂目前的运行模式是工业供水和应急备用兼顾，平时作为工业水厂采用常规工艺（即：混凝、沉淀、砂滤工艺），出水满足一般工业用水要求，向绍兴县滨海工业园区、袍江经济开发区、滨海新城供应工业用水，而必要时作为绍兴市、县生活用水的应急备用水源，采用临时应急技术措施（即：投加粉末活性炭和高锰酸盐氧化剂等）提高水质标准，达到生活用水要求，供生活饮用水。1、水质管理1.1、提高水质标准，缩短应急处理时间。根据集团公司《曹娥江水厂出厂水水质控制标准（试行）》的要求，工业供水时色度等32项指标需达到国家生活饮用水水质标准，pH、铁、硬度等三项指标高于国家饮用水标准；当作为生活饮用水时，94项指标达到国家饮用水标准，浊度、色度、pH、铁、硬度等五项指标高于国家饮用水标准，其中浊度要求≤0.5NTU，铁要求≤0.1mg/l，色度无放宽至25度的规定，这也是工业供水标准和应急供水标准的主要区别。集团公司在水厂出厂水水质标准制定时，充分考虑了水厂应急启动的时间问题和管网的二次污染问题，因此，把出厂水的指标按照生活饮用水的标准进行制定，这样在应急启动时可以减少管网冲洗时间和水厂取水构筑物的冲洗消毒时间，在最短时间内应急供水。1.2、增加水质检测，确保出水水质。根据集团《供水水质管理制度》要求，公司必须对水源、过程水、出厂水进行定期检测，并必须安装相关在线水质仪表，如原水须安装浊度、pH、溶解氧等仪表，出水须安装浊度、pH、余氯等仪表，对水质进行实时监控。在此基础上，按国家生活饮用水检测标准，对原水、过程水、出厂水进行检测、校核，确保水质安全和仪表的指导作用。1.3、建立原水预警系统，加强生产原材料监控。水源就是水厂的命脉，应急备用水厂原水取自曹娥江，曹娥江水质受河道泄洪和季节变化影响较大，水质变化明显，而且沿江工业和农业排放口较多，存在较大的水源突发污染风险，为确保出水水质，曹娥江水厂从源头抓起，和水环境科学研究院合作加强取水断面水质检测，和环保部门合作完成原水水质监测站设置，对原水水质进行在线监测。在此基础上，每日一次对取水口及上下游400m处原水进行常规检测，每月一次对流域内7个断面进行的源水全分析，并将这些常规数据、在线数据、全分析数据进行积累，建成原水数据分析数据库，开展原水水质数据分析，了解掌握曹娥江原水水质变化规律。2、运行管理2.1、创新设备设施管理，实现设备零故障。曹娥江水厂一期工程设备种类多达51大类，144小类，数量多达1500余台套，曹娥江水厂在消化吸收新设备的同时，积累设备运行工况，建立设备维养档案，使设备状况了如指掌。在技术支持方面，水厂引入在线监测系统加强对一些关键设备的实时监控，及时了解掌握设备运行情况，及时发现解决故障隐患。2.2、加强药剂管理，确保应急投加。根据生产应急工艺要求，当原水水质色度、耗氧量等指标异常，超出常规处理工艺的处理能力时，需投加粉末活性炭等应急处理药剂，曹娥江水厂通过实验发现，粉末活性炭的投加对色度和耗氧量的去除有明显的功效，因此，水厂仓库中备有充足的粉末活性炭，并和供应商建立联动机制，能确保药剂在12小时内响应供足，提高了应急备用的功能。2.3、规范操作培训，提高应急处置能力。曹娥江水厂由于其特殊的处理工艺，呈现设备多，工艺复杂的特点，因此设备的规范操作对新员工来说是一个很高的要求，为让新员工能正确规范的进行设备操作，公司组织编写了取水泵、送水泵等40多个设备的操作规程，9个单体的运行规程，从而帮助员工熟练掌握设备操作和工艺控制。2.4、全面巡视，提高运行控制管理能力。曹娥江水厂在水厂管理上是按照现代化水厂的标准进行管理，因此生产现场是无人值守、有人巡视的管理模式，为了事前掌握设施设备运行情况，及时发现设施设备故障前苗头，尽可能减少故障造成的影响和损失，确保设施设备运行正常，公司要求生产运行人员、设备管理人员、维修人员进行三个层次的巡检，确保设备完好，随时能投入应急生产。2.5加强员工培养，提升员工素质。立足公司实际，抓好员工素质的培养与提高，不断提高员工素质，通过业务知识和实践操作培训提高业务技能，加强预案演练和技术比武，提高应急处置的技能，使员工素质达到应急供水处理的技能水平。2.6开展科技创新活动，保障应急备用功能。针对水厂原水水质变化快，幅度大，规律有待摸索；针对工艺新、设备新，运行控制需要消化吸收；针对设备多、设备大，维修技术有待提高的实际情况，公司从应急保障研究、中置式高密度沉淀池工艺研究、污泥处理技术研究等十二个方面进行模式、研究、总结，通过科技创新提升应急保障的能力。3、调度管理在水厂内部调度方面，由于受供水量限制，水厂只有部分设施设备处于运行状态，为保障停用设施和备用设备的功能，定期对备用设备和构筑物进行切换，对一些容易淤积和微生物滋生的构筑物进行定期清理，如取水泵房、沉淀池、滤池等，实现设备完好率100%，构筑物清洁卫生，满足随时应急启动的要求。在管网调度方面，水厂向绍兴县滨海工业园区、袍江经济开发区、滨海新城三个区域供水，必须满足中心点压力和最不利点压力控制，工业管网的供水中心点在越东路三江路口，此点压力必须保证在0.25Mpa以上，才能满足管网末梢用水的进水要求，随着滨海新城开发，用水量逐渐增大，供水最不利点为袍江大桥顶端，此点必须保证0.5米的富余水头，才能保证滨海新城用户水量变化时桥管不至于放空。4、其他方面4.1制订应急预案，提高应急处置技能。为保障水厂安全优质供水，公司制订了《原水水质应急预案》等应急预案，来解决原水水质不同污染情况的应急处置，确保出厂水水质，向用户供优质水、放心水、健康水。曹娥江水具有变化快、周边影响因素复杂的特点，在生产运行过程中时常发现原水有机物、氨氮等指标异常，在目前常规工艺无法达到去除效果的情况下，制定了用活性炭去除有机物等应急处置工艺。4.2开展预处理和深处理技术研究，提高水质污染处理能力。曹娥江水受周边工业企业影响很大，经过一年来的运行，发现取水口水质常受污染，特别是氨氮和有机物。为解决常规处理无法去除的氨氮、耗氧量等指标，水厂开展了预处理深度处理的试验研究，经过小试确定了符合曹娥江水原水特性的生物接触氧化、轻质生物滤料滤池、活性污泥回流、O3/活性炭、超滤膜等预处理深度处理工艺组成的中试流程，并通过中试试验，确定预处理深度处理工艺，提高水质应急处理能力，保障应急备用功能。4.3建立水位联动机制，保障取水安全。曹娥江水厂原水取自曹娥江，而曹娥江大闸闸门开关对水厂取水口水位影响甚大，甚至威胁水厂取水安全。为实时掌握取水口水位，公司在取水口安装了在线水位检测系统，并和曹娥江大闸管理局建立水位联动机制，实时掌控取水口水位和水位变化趋势。甚至在取水口水质遭受污染时，要求大闸管理局对闸上水库水进行排放更替，确保取水水质。四、存在的困难与探索总之，曹娥江水厂对应急备用水厂的运行模式正在进行不断的摸索与实践，经过这一年来的实践，我们认为在保障