20萬噸大水廠！南昌水業江西洪城城東污水廠的智慧化進階之路

時間：2023-03-06 10:08

來源：“雙百跨越”污水處理標桿聯盟

作者：何峰整理

2022年11月，雙百聯盟在“2022（第十四屆）水業熱點論壇”發布了第二期“雙百跨越”污水處理標桿比選活動結果。本次標桿比選活動歷時4個月，來自32家水務企業的73座污水處理廠進入區域評審環節，最終25家水務企業的33座污水廠上榜（33座污水廠上榜，第二期“雙百跨越”標桿污水廠榜單發布）。

為傳播標桿廠優秀建設和運營管理經驗，雙百聯盟將以“精細化-智慧化-資源化-低碳化-生態化-社會化”評選維度，系統展示第二期標桿廠風采。本文以智慧化標桿廠——南昌水業集團江西洪城城東污水處理廠為案例，向行業同仁展示該廠的精細化特征優勢，為污水處理廠精細化建設提供案例支持。

江西洪城城東污水處理廠在本次標桿比選中，榮獲“智慧化—關鍵環節精準控制”稱號。“雙百跨越”污水處理標桿聯盟特聘運營評估專員，中節能國禎環保科技股份有限公司技術總監李濤點評道：江西洪城城東污水處理廠作為一個半地下的大型污水廠，是將BIM技術應用到污水廠日常運營管理的優秀代表，結合智能曝氣、智能除磷、精確加藥等控制系統對關鍵環節的精準管理，使電耗、藥耗控制在較低水平，實現既節能又低碳。本文以智慧化標桿廠——江西洪城城東污水處理廠為案例，向行業同仁展示該廠的智慧化特征優勢，為污水處理廠智慧化建設提供案例支持。

01基本情況

南昌水業集團江西洪城城東污水處理廠（以下簡稱：城東污水廠）是江西省首個且規模最大的，生態式、全封閉半地下式污水處理廠，位于江西省南昌市高新區（地址：江西省南昌市高新區京東大道與火炬五路交界處），占地面積132畝，污水處理規模為20萬立方米/天，由上海市政工程設計研究總院有限公司設計，項目投資11.79億，2020年1月開工建設，2020年12月通水試運行，建設周期僅1年，服務范圍涵蓋南昌市舊城區、城北、青山湖等地區，總服務面積約138平方公里，總服務人口占南昌市常住人口的三分之一，達177萬。項目的目標是推進長江經濟帶生態建設，提升南昌市污水收集率，保護母親河贛江水質，踐行生態文明建設。

圖 1 江西洪城城東污水處理廠景觀

該標桿污水處理廠污水處理工藝主要包括預處理、二級處理和深處處理三個階段。其中預處理階段工藝包含粗格柵及進水泵房+細格柵及曝氣沉砂池，二級處理工藝包含AAO生物反應池+二沉池，深度處理的工藝包含高效沉淀池+過濾器池+紫外線和次氯酸鈉聯合消毒工藝。出水水質嚴格執行一級A排放標準，最終的尾水是排至贛江南支。污泥處理經機械濃縮后采用超高壓板框機脫水至含水率60%以下后外運至電廠焚燒處置。箱體內設有6套除臭系統，除臭系統采用兩級生物濾池與離子送風除臭組合工藝處理。

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圖 2 江西洪城城東污水處理廠工藝流程

02特征優勢

智慧化管控是江西洪城城東污水處理廠的主要特征優勢，關鍵關節精準控制是該標桿污水處理廠優秀運營模式之一；以此，實現智能控制及節能降耗。接下來從以下幾個方面進行闡述：完善的BIM系統、智能曝氣控制系統、智能除磷控制系統、精確加藥控制系統、中控智慧化操作。

1. 完善的BIM系統

城東污水廠在建設施工前，建有完善的BIM系統，通過BIM技術的應用，重點從設備緊湊布置、管線精細走向等方面統籌布局，達到更高的空間利用率，加快了施工進度，僅用一年就投產運行。半地下箱體的整體模型，是由生反池、二沉池、高效池、污泥脫水機房四個主要池體組成。箱體內管線通過BIM系統的應用，進行了碰撞檢查，避免了管線拆改，大量節約了時間和空間。通過BIM應用解決了現場問題，并目獲得諸多獎項：江西省第二屆BIM大賽一等獎;中國首屆工程建設行業BIM大賽三等獎；第十屆“龍圖杯”全國BIM大賽一等獎。

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圖 3 數字模型的應用（BIM系統）

通過半地下箱體的剖面圖可以看到，除粗格柵外，其余污水處理工藝構筑物均布置在半地下箱體內，各工藝段通過渠道聯通；使得整個箱體布局緊湊、流程順暢、分區合理；同時又通過地面顏色來區分構筑物范圍。這既保證了各工藝的段穩定運行，又能有效區分各工藝段。

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圖 4半地下箱體剖面圖

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圖 5 江西洪城城東污水處理廠生產區域

江西洪城城東污水處理廠是半地下箱體布置，生產區域占地面積僅為4.34公頃。城東污水廠的半地下箱體頂板以上覆土綠化，使廠區能夠較好的與周邊環境協調統一，做到廠區環境友好，同時也為南昌市污水處理工程的建設發展，提供一定的示范作用。

2. 智能曝氣控制系統

江西洪城城東污水處理廠的智能曝氣控制系統設置在生物反應池，系統會根據污水廠的運行負荷和運行狀況，采集生反系統出水指標、過程儀表數據、支管空氣流量和閥門開啟度等參數。通過低溶解氧控制、氨氮優化控制的組合策略構建水質數學模型，進行實時全自動計算，并調控鼓風機和空氣閥門，按需調節曝氣量，精準控制好氧區溶氧量需求。再通過機器人巡檢系統觀測水體曝氣狀況，進行分析，判斷曝氣效果。

編輯：李丹

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