15万吨/日！北控水务这座污水厂如何打破边界，实现智慧化管控

图 1 杭州余杭污水处理厂四期项目位置

杭州余杭污水处理厂四期项目设计总规模15万吨/天，为全地下双层加盖污水处理厂，分两阶段建设，一阶段投资9.6亿元建设15万吨土建7.5万吨设备于2021年5月1日商业运营；二阶段扩容提标工程追加投资2.04亿元，于2023年4月启动，7月调试达标。污水厂采用A2O+MBR污水处理核心工艺及离心脱水污泥处理工艺，出水标准为准四标准。

图 2 杭州余杭污水处理厂四期项目全景

1. 因地制宜——全地下双层加盖设计 落位余杭核心区域

浙江杭州未来科技城定位为杭州城市的“第三中心”，余杭污水处理厂四期项目身处其核心地带，土地价值高。因此，项目采用了“全地下双层加盖”建设形式，是余杭区首座地下科技型污水处理厂，解决了传统污水厂占地面积大、环境不友好两大矛盾。

图 3 杭州余杭污水处理厂四期项目加盖设计示意图

引领地下污水处理建设新潮流，需要强大的技术手段进行支撑，地下污水处理厂的设计核心是地下箱体设计，余杭污水处理厂四期项目通过结合BIM设计，确保在有限的空间内实现最优布局。总占地面积约5.2万平方米，生产区域占地面积约2.6万平方米，生产区域占地仅为0.1718㎡/（m3·d）

2、智慧大脑——流域治理一图查看 运营管理一网调度

项目积极响应环太湖流域污水治理要求，集水务、水环境综合治理与运维于一体，按照三层逻辑、八大功能建设“余杭塘河流域水环境智慧管控平台”，实现一座污水处理厂、三座一体化处理站、5.3公里管网、110万平米水域、70万平米景观绿化的流域厂、网、河、园一体化智慧管控。

图 4 流域水环境智慧管控平台

图 5 数字双胞胎控制平台

项目构建“余杭塘河流域水环境智慧管控平台”和“数字双胞胎控制平台”，首次融合物联网、边缘计算、机器学习、“物理仿真与工艺仿真双轮驱动”的数字孪生、大数据、GIS、BIM、AR、模型分析等多项核心技术，创新集成厂网河一体化调度算法，不仅实现了流域内水质水量的全面感知、在线监测、风险预警及运行调度，还通过厂网河联合调度，有效控制溢流污染，最终形成“政府+企业+公众”三位一体联合共治机制。

利用智慧运营管控平台，全面提升项目全生命周期的运维能力与管理水平，实现：

（1）多源异构数据融合： 覆盖了环境、维护、运行、视频数据等，贯穿于水厂运行始终；

（2）数据驱动精确映射： 实现在数字世界中对物理实体的状态和行为进行全面呈现、精确表达和动态监控；

（3）智慧分析协助决策： 通过数据分析为水厂工艺的指令制定进一步优化提供了决策依据，大大提高了分析决策效率；

（4）管网排水调度： 通过旱季雨季智能分流井、调蓄设施、分流泵站的联合调度管理，实现“分散溢流—分流调蓄—排涝能力提升—溢流污染控制优化”，做到了晴天零直排，初雨不溢流，大雨无积水；

（5）河道活水调度： 闸站可监可控与水质监测站联动，实现水系配水闸站统一联合调度，实现非汛期区域内河道优化换水。

智慧管控平台助力余杭塘河流域水系水质保障、城区防洪排涝、市政污水处理等涉水设施实现统一运营管理和智慧化管理，真正做到“一图查看，一网调度”，为城市水环境治理装上“智慧大脑”。

3、创新科普——禹上生态助力科教 厚植环境保护理念

作为国家生态文明建设示范区，余杭将“生态立区”摆在区域发展首位，2023年3月，北控水务和余杭区政府共创共建的禹上生态文明教育馆正式开馆，并被授予“余杭区生态文明教育基地”称号。扎根余杭，扎根区域，禹上生态文明教育馆积极与政府、学校联合，多措并举推动环境保护与教育深度融合。教育馆从水历史、水文化、水技术，生物多样性保护等多方面进行科普介绍，通过《青少年环境科普系列课程》的8大主题课程体系，展示水文化、水工艺以及水生态，让不同年龄段的学生学有所思，学有所获，学有所为，同时，将引入余杭区生态环境的历程、成果引入展馆。项目与浙江大学环境与资源学院、杭州师范大学附属仓前云溪小学签署校企合作，共建校外实践基地，共同开发打造云溪小学学校精品课程，多方位厚植环境保护理念。

2021年以来，项目先后获得多项荣誉，数次登上省、市、区级媒体报道。2023年4月，国家生态环境部宣教司司长刘友宾一行参观教育馆后，勉励北控水务要继续承担国企社会责任，为地方做好专业服务的同时，积极开展科普教育宣传，助力生态文明建设。

1. 以人为本的创新式智能化参观与管理模式，打造智慧水务展示平台，目前已成功创建余杭区生态文明教育基地，将通过推动项目环保科普教育基地、公园式工业旅游基地、水资源循环利用示范基地、节水教育实践示范基地建设，进一步申报省、市两级生态文明教育基地、环保开发案例、儿童友好实践基地等；

2. 依托项目搭建区域级智慧水务信息平台，按照统一调度、分级管理的原则，实现污水、制水、水环境一体化组团式管理，平台联动指挥管控、共享技术资源；

3. 项目将结合在杭高校研究能力，围绕工艺改进、运营管理提升等方面开展科技创新工作，着力技术研发及成果转化，实现项目高质量和高水平运营。