智能化标杆！看青岛水务集团旗下一水质净化厂如何实现“才貌双全”

2024年5月21日，第三期双百跨越标杆万里行活动正式开始，第一站走进智能化标杆污水处理厂——即墨区西部水质净化厂。  

“标杆万里行”活动以促进行业交流学习，推广优秀运营管理经验，近距离感受标杆厂风采为目的，通过现场参观调研厂区及主要工艺环节、会议座谈交流等方式，在提问互动中让各位嘉宾系统了解标杆厂发展历程、优秀经验及未来规划建设方向。  

近40位优秀运营管理人员从全国各地赶来，齐聚青岛这座“才貌双全”的标杆厂，共探这座青岛市唯一河流穿越厂区的花园式污水处理厂的智能运营。

图1 大合影

本次活动分为集中交流和深度参观两个环节。通过本次活动，嘉宾们深入了解即墨区西部水质净化厂在智能化等方面建设做的工作与经验，并开展深入的交流和探讨，推动污水处理行业的创新与发展。

接下来，本文向污水人展示该厂的智能化特征优势，为污水处理厂智能化建设提供案例支持。

即墨区西部水质净化厂隶属于青岛水务集团环境能源有限公司，在第三期“双百跨越”污水处理标杆比选中，上榜“智能化”标杆。作为青岛市目前唯一一座河流穿越厂区的花园式水质净化厂，即墨区西部水质净化厂依托龙王河横穿厂区的独特优势，结合高标准的出水水质，将其打造成“亲水、透绿、生态、环保”的花园式污水处理厂。（青岛水务集团环境能源有限公司现有下属污水处理厂共12座，年污水处理规模达130万吨/日，公司坚定落实“双碳”战略，推动污水处理厂运行管理提质增效。）

图2 即墨区西部水质净化厂鸟瞰图

即墨区西部水质净化厂位于青岛市即墨区大信镇金黄海路6号，服务面积72km2，服务人口8.3万；污水处理厂总占地8.43公顷，设计处理规模8万m3/d。水厂于2010年6月建设完成，2012年12月25日通水试运行，采用改良A 2 O+MBBR工艺，出水执行GB18918-2002一级A标准。

图3 即墨区西部水质净化厂工艺流程图

2017年7月17日，青岛蓝谷大任水务有限公司成立，运营管理即墨区西部水质净化厂，升级改造原有3万吨/日，扩建5万吨/日，总规模达到8万吨/日处理能力。核心工艺采用多段A/O+磁混凝沉淀池+精密过滤组合，同时出水由城镇污水处理厂污染物排放标准一级A标准提升至类地表V类水标准，该项目以PPP模式运营，于2021年12月24日整体完成竣工验收，两期总投资约3.8亿元。2023年根据山东省“两清零、一提标”要求再次完成提标改造，增加深床反硝化滤池+臭氧接触消毒工艺，出水水质达到类地表Ⅳ类水标准，高标准出水注入龙王河给予生态补水，为青岛市水生态环境贡献水务力量。

即墨区西部水质净化厂从技术创新入手，逐步向精细化、智能化转型升级。运用精准曝气、精准加药、设备智慧预测运维系统等新型技术，优化运营管理水平。通过精细化运营、自动化控制、信息化管理、智能化处理到全系统的精准高效运营管理，以及综合的智能化水平建设，包括智能曝气、精准加药、安全报警、数据采集、参数优化、节能运行等，单项能力突出，即墨区西部水质净水厂达到《城镇污水处理厂智慧运营管理“排行榜”评价要求》五星级。

精准曝气系统： 为合理配置生化池曝气量，配套设计精准曝气系统，通过生化系统好氧池内溶解氧和出水氨氮指标精确调节鼓风机的运行频率。该系统投产后，鼓风机用电量显著下降，每年减少碳排放200余吨，从节能降耗角度优化污水处理过程的能源消耗，深挖活性污泥法工艺中碳减排潜力。

精准加药系统： 通过进水流量、生物池出水数值自动调整加药量，实现了化学药剂投加自动化、精准化和实时化，有效降低药剂单耗，达到碳减排目的。有效避免人工加药的主观性、滞后性及不确定性，提高工艺调控准确性，系统投入运行后，药剂单耗逐年下降。

污水处理设备智慧预测性运维系统： 针对污水处理重要设备222台，包括部分水下重要设备，实施预测性维护检测：第一阶段对二期72台设备，150个点位加装专用智能温振传感器，实时感知设备的振动和温度信号，并上传至系统中，为设备的预测性维护算法提供有效数据输入，奠定扎实的预测性维护数据基础；同时，系统平台中部署有基于振动机理分析和数据建模等预测性维护智能算法，实现对设备振动和温度信号的有效分析，并将分析结果呈现在数字平台展示界面中，进而指导设备运行和维护人员掌握设备的实时健康状态和性能退化趋势，保障设备的健康稳定运行，重要设备由原先的被动定时维护维修改变为按需维修，大大延长设备大中修周期，同时避免出现设备严重停机导致的停产或出水超标事件；预计每年降低因故障产生的维修抢修约30万元，延长重要设备大中修周期30%以上。

厂区智能化高，其中主要工艺参数自动采集率达到98%以上，自动采集的主要工艺运行参数包括进出水水质指标、进出水水量、进出水液位、生物池溶解氧、生物池污泥浓度、生物池曝气量、内回流量、外回流量、ORP、排泥量等。主要工艺设备远控率及运行数据自动采集率均达到98%，主要是通过中控室组态监控系统实现对厂区主要工艺设备进行启停及主要运行参数远程设置自动采集。远程控制及自动采集的主要工艺设备种类包括进、出水水泵，中间提升泵，格栅，鼓风机（生物池、深度处理），刮泥机，搅拌器（推流器），生物池内、外回流泵，加药泵（生物池、深度处理、污泥脱水），污泥脱水设备等。此外厂区还具备用电量数据实时感知及安全数据实时感知能力，通过中控室组态监控系统对用电量和生产安全相关实时数据进行信息采集。

厂区通过建立资产管理系统、报表系统及安全管理系统等辅助生产系统，实现设备资产及生产运行数据实时管控，更好的服务生产，指导生产，确保生产安全稳定。

即墨区西部水质净化厂作为青岛市目前唯一一座河流穿越厂区的花园式污水处理厂，通过去工业化设计与生态功能集成的花园式污水处理厂建设，提高污水处理质量的同时，提升了水污染防治生态颜值。根据龙王河横穿厂区的独特优势，结合高标准的出水水质，将其打造成“亲水、透绿、生态、环保”的花园式水质净化厂。在河道两侧建设“源头、修复、传输、重生”为主题的4个园区，采用生态理念进行建设，以景观方式，展现污水处理的过程，糅合了污水处理过程中的众多特有元素。

排水口建立亲水观景平台、生物多样性指示平台、驳岸石雕叠石，再生水在排水口跌落复氧，进一步提高水体自净能力，岸上散步垂钓，休闲锻炼，满足了大家亲水的愿望，创造了生态补水利用体系。厂区绿化率在40%以上，全部向社会开放透绿，环境友好程度不断加强，已成为当地宜人可持续的城市生态新地标，提高了水污染防治质量的同时提升了生态颜值。

即墨区西部水质净化厂2020年被评为青岛市科普教育基地和青岛市环境教育基地；与青岛理工大学成立城镇污水处理与资源化国家地方联合工程中心教科研基地；2022年获青岛市园林式单位称号，累计获取发明专利两项实用新型专利8项；举办科普教育宣传活动10余次，包括“世界水日”及“世界地球日”等科普宣传活动，通过“请进来，走出去”方式，累计接待来访参观千余人。

下一步厂区将根据污水处理厂高质量发展“六化”方向，以中心化运营管理为主，以生产稳定为前提，以节能降耗、提质增效、资源利用为目标，通过大数据及模型预测，工艺、设备优化运行，实现智能值守，通过科研创新实现资源利用，探索零碳源投加。继续向精细化、资源化、低碳化、生态化迈进。