净水技术 | 高标准地埋再生水厂新标杆——成都洗瓦堰再生水厂

     

栏目导语

     

以作品为媒，让图纸说话，感受每一个工程项目背后的设计理念和思想。“设计案例”与国内各大设计院所联名合作，深入剖析我国市政给排水新改扩建工程项目设计过程中的理念和经验，相互启迪，引领发展。

设计单位介绍      

 

 广州市市政工程设计研究总院有限公司始建于1949年，是我国最早成立的市政设计院之一，设计了一批以大型污水处理厂、深层排水隧道、城市快速路、立交桥等为代表的技术创新、功能优异、质量上乘、技术可靠、国内一流的标志性市政工程，形成了良好的品牌优势。迄今已完成超过8000项市政工程勘察设计咨询和EPC总承包项目，超过800项工程设计获国家、部、省、市科技进步奖和优秀勘察设计奖。

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工程概况      

 

成都市排水公司洗瓦堰再生水厂及调蓄池工程位于锦华路三段与环城高速交叉口东北侧，征地面积约15.58ha。工程服务范围为成都市第七排水分区，该分区包括成华路东侧、南河、石牛堰、府河、绕城高速、东风渠、机场高速、成华公路西侧，总面积约199 km ² 。

随着城市的发展， 至2021年，成都市中心城区常住人口约784万人 ，接近远期规划800万的人口规模。 现有污水处理厂产能不足，存在溢流风险， 影响锦江水质。 急需增加再生水处理能力，提高再生水处理率。

同时老城区存在部分合流制单元，雨季合 流污水没有出路，同时管网病害普遍，大量外水侵入污水管网，导致污水溢流，已经成为困扰成都市可持续发展的一大难题。根本的解决办法是采取雨污分流改造，管网病害修复，加强管网养护等工程和管理措施，但周期较长，短时间内难见成效。因此， 在稳步推进上述工程和管理措施的同时，急需增加合流污水调蓄及处理设施，解决污水溢流问题。

为解决中心城区处理能力不足及第七排水分区污水溢流问题，同时也为缓解合流制溢流污染，建设成都市排水公司洗瓦堰再生水厂及调蓄池工程是十分必要且迫切的。

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工艺介绍      

 

成都市排水公司洗瓦堰再生水厂及调蓄池工程新建再生水处理规模20万m3/d，调蓄池规模为16万m3，为全地埋式再生水厂。污水处理采用“预处理+多级AO+高效沉淀池+反硝化滤池”工艺，污泥采用离心脱水机脱水至80%后外运至已建成污泥处置中心处理，消毒采用紫外消毒辅以次氯酸钠消毒，再生水厂除臭采用生物除臭工艺+全过程除臭+离子送新风，调蓄池采用化学除臭。

出水指标执行 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002） 一级A标准及 《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准》（DB51/2311-2016） 要求标准的较严值。

 

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设计理念      

 

洗瓦堰再生水厂践行成都市公园城市理念，融合环城生态带整体规划，充分利用周边中和湿地公园的景观资源，将地面打造为具有川蜀文化特色的景观公园，公园以水为主题，将自然界水循环过程以景观装置的形式具象化，通过一定空间序列加以呈现。使人在游览厂区的过程中体验自然界中水汽升腾汇入江河的澎湃气势。 设计中融入潜流生态湿地作为水体自然净化方式的承载，形成地下、地面双向水净化的技术效果。

建筑设计遵循安全、适用、经济、美观的原则，在服从生产工艺流程的基础上着重考虑其生态氛围，在满足建筑空间与用地尺度配置适宜的前提下还缘于自然，使整个再生水厂围绕于绿色之中，形成优美、宁静的人工自然空间。 污水处理单元采用全地埋式设计， 地面只保留逃生及通风所必须的口部，生产性单元均位于地下，做到地下污水处理厂与地面开放公园的分离，把地面绿地留给市民。厂区的生产调度中心设置于地下负一层，调蓄 池上方，专门设置的下沉广场为办公区域提供良好的采光及通风，即使位于负一层依然有良好的体感。

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技术亮点      

 

（1） 生化池处理工艺采用厌氧—两级缺氧/好氧工艺， 并在第二级缺氧区和好氧区之间设置了一个可自由切换的好（缺）氧区，调控灵活，脱氮除磷效果好。

（2）尾水回用，18万m3/d尾水回用于河道景观补水，2万m3/d尾水回用于市政杂用水，低碳环保。

（3） 采用全过程除臭工艺， 除臭污泥投加量为2-6%进水量的条件下，污水厂恶臭污染源恶臭得到大幅消减；预处理间、装泥间和脱水机房等恶臭区域设置除臭系统的同时，还设置正氧离子送风系统，改善恶臭区域人员的工作环境。

（4） 生化池曝气系统采用精确曝气控制系统技术， 获得更佳的出水水质、更稳定的溶解氧控制，进一步实现污水厂节能运行。

（5） 智能巡检机器人应用

在占地面积较大，巡检较为频繁的生化池及主要设备房间设置智能机器人巡检系统，以减轻工作人员的巡检负担。

智能巡检机器人系统结合实时监控平台、数据采集服务器以及相关附件，实现对地下污水厂环境与设备的实时监控、快速处置、通过对污水厂综合数据的管理和分析为后期运维提供决策支持。

系统搭载高清摄像机、红外热成像仪、惯性陀螺仪、配置烟雾、光照度、有毒有害气体探测等传感器以及定位装置系统，使用户实时掌控信息，并通过实时监控平台实现对系统的控制、数据处理、智能定位以及立体展示。在危害报警联动后，机器人可在灾害第一时间到达事发点并采取有效处理措施。机器人系统具有自动充电站，当电量下降到某一程度自动返回充电站充电。

轨道机器人巡检的内容涵盖日常人工巡检的关键点，对人工无法达到的区域和特征，也进行覆盖。

（6） 智慧水厂建设

基于物联网、BIM设计等核心技术，构建统一开放的工业物联网管理平台。工业物联网管理平台包括数据管理、设备管理和运营管理，实现统一安全的网络接入、各种终端的灵活适配、海量数据的采集分析，从而实现新价值的创造。

数字孪生智慧水厂： 主要包括有效整合厂区运营各类信息资源的基础上，全厂进行3D模型系统（含基于BIM的三维建模）；基于BIM三维可视化场景，对厂区区外部环境（如沿线地形、各类建筑物、河道等）、建筑、产业分布、厂区内部结构以及具体设备运行情况进行精准复现，通过三维可视化页面作为入口，点击建筑物也可进入相应的子页面观测建筑物内部情况。提高了管理人员对工厂三维空间感知，增强可见性，通过整合厂区各系统现有数据资源，建立统一数据可视化窗口，对厂区综合运营、安防、交通管理、设施管理、能效管理、环境空间管理等业务领域的关键指标进行综合监测分析，实现管理精细化、决策科学化和服务高效化。

智慧电能监控： 能源定制报表及账单、能耗深度分析并提供优化节能的措施及详细方案建议；电能质量监视分析、谐波分析系统诊断、厂区电网实时监测、扰动分析判断；电气资产管理: 多维度查询及资产分析报告；柜门二维码快速访问；电气资产配置信息展示；断路器老化评估分析；运行维护管理：快速故障（如断路器跳闸分析、故障分析）诊断及恢复指导；系统保护选择性分析；精准预防性维护指导和计划；运行温度实时监控，保护定值按需优化；人、事、物关联的智能电能巡检；电房的智能触屏能控系统展示电力资产实时状态和维保建议，简化维保工作，提升维保效率。

人员安全及设备保障监测系统： 地下厂区设置用于安全保障监测仪表（有毒有害气体监测、环境监测)，并实现与厂区通风系统、声光报警系统实现分区智能联动：在鼓风机房、脱水机房及提升泵房等主要的设备用房设置温度及噪声在线监测传感器，将数据实时传输到中央控制室，当参数超过正常值的时候向值班人员发出报警信号，结合全厂无死角覆盖的摄像机设备，值班人员可以进行查看或进一步检修。

结合电气火灾监控系统实时监控配电回路的发热状态。大型风机、水泵设置在线式振动监测与分析系统，实现下列要求：在线式振动监测与分析系统应能够发现转动设备故障的早期振动征兆，显示故障部位、程度和发展趋势；当设备振动频谱和强度达到系统预设条件时，应能够记录振动监测信息，监控系统报警。

智能定位系统: 厂区智能定位管理系统方案基于UWB定位技术，在定位精度小于0.2米的UWB定位技术的基础上，适用于室内、外大区域、复杂环境的人员及车辆定位，实现室内外定位需求的无缝衔接。保障人员和车辆安全，规避生产隐患，具体功能有实时位置、行为轨迹、电子围栏、一键报警,数据可视化统计分析等多层面实现厂区高效管理建设。

智能调度管理： 采用一张区域地图上以总揽形式，统计展示厂内（人/事/物）联动调度的统一管理，各站点提供基本信息、（报警/报缺/报修）等统计数据展示，并提供工艺监视/关键指标/历史报警/视频监控等快速入口，方便用户快速掌握厂内的生产运营状况。

智慧安防监控： 智慧防控平台，形成安防管理一张图，构建污水厂智慧防控应用系统，基于分析算法平台实现对厂区内出现或潜在违法违规人、事、物进行识别、追踪与分析研判，并为厂区案件追捕、制止提供辅助决策，构建事件发现-追踪-调度-防治-归档全闭环，打造厂区智能化、及时化、少人化、精准化安全防控体系。智慧防控应用系统包括综合态势一张图、立体防控、智能探测、动态调度、智能搜索、分析研判、系统设置几大功能模块需求。

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社会效益      

 

成都市洗瓦堰再生水厂是成都市中心城区重要的污水处理设施，每年可削减大量的污染物，配套建设的调蓄池在雨季可收纳大量溢流污水，此外，处理尾水回用为河道补水水源。成都市排水公司洗瓦堰再生水厂及调蓄池工程担负处理城市污水、改善区域水环境质量的重要作用，具有十分显著的经济效益、社会效益和环境效益。