发达国家污水厂运行维护方案编写解析

发表时间:2020/7/21   来源:《工程管理前沿》2020年10期   作者:唐亮 张翔
[导读] Malabar污水处理厂设计、设备和施工建造、运行维护均采用美国标准。管理咨询公司为全球十大咨询公司AECOM,发达国家对于运行维护方案的审批非常严格,对于方案要求非常高。
        摘?要:Malabar污水处理厂设计、设备和施工建造、运行维护均采用美国标准。管理咨询公司为全球十大咨询公司AECOM,发达国家对于运行维护方案的审批非常严格,对于方案要求非常高。基于此,本文主要针对污水处理厂运行维护方案的结构进行解析。
关键词:运行维护方案(OMP);美国标准;合流制污水厂

1. 工程概况
        特立尼达及多巴哥共和国Malabar污水处理厂主要服务面积约27km2,规划服务人口10.86 万人。根据特立尼达及多巴哥水务局的总体规划,Malabar污水处理厂收集系统采用合流制体系,预计2035年Malabar污水厂的旱季平均处理水量4万m3/d,旱季最大处理水量8万m3/d,雨季平均处理水量11万m3/d,雨季最大处理水量19万m3/d。
        尾水排放Caroni 河,出水水质如表1所示。
表1污水厂设计进、出水水质
Tab.1 Design Influent and Effluent Quality





2 工艺流程
        污水从厂区北侧进入,至进水泵房前池,由泵提升后依次流经旋流沉砂池、ANO生化池、二沉池、消毒池,最终经管道排至厂区南侧的Caroni 河。二沉池中的剩余污泥机械脱水后的污泥再经太阳能干化温室进一步干化后污泥外运作为有机肥加以利用。具体工艺流程见图1。
       
图1 污水处理工艺流程
Fig.1 Flow Chart of Wastewater Treatment Process
整个厂分为15个工艺区域:10区进水泵站、15区排泄物接收系统、20区细格栅及沉沙系统、25区暴雨池、30区生化池、40区二沉池、45区污泥排放和回流泵站、50区UV消毒系统和回用水泵站、60区加氯系统、70区污泥翻晒系统、90区固废储存、100区中控站、110区电气总配室和修理车间、120区饮用水泵站、3个场外泵站及收集系统。
3. 运行维护方案
3.1 运行维护方案结构组成
运行维护方案主要包括简介、承包商责任界定和人力资源、设施与设备系统分区、设施运行程序描述、附件几个大模块,整个运行维护方案一共199页。其中附件主要包括:A. 厂区总平布置图 B. 运维人员介绍和简历C. 主要设备参数D. 化学品数据表E. 运行警报列表 F. 取样记录表和报告样板
3.2 运行维护方案结构简析
3.2.1运行维护方案的介绍
        主要包括三块内容:1、项目背景;2、本方案的目的,该OMP是提供正确的运行和维护的程序和要求,主要包括组织机构,各工艺区的操作程序、污水厂和手机系统的操作程序、采样和实验室分析等。3、运行维护方案和运行维护手册的关系。运行维护方案是一本指导性方案,具体的操作细节,方案引用了运行维护手册的章节。
3.2.2 承包商责任与人力资源
        作为本项目的总承包方,运行维护一年是总包方责任。所以界定责任和投入的人力资源是业主和咨询关注的重点。主要有三块内容:1、定义,几个关键词的定义;2、承包商责任,主要引用了主合同里的要求,并进行强调。3、投入的人力资源,包括组织机构图、分工描述、人员证书和认证、联系方式等。
3.2.3 设施与设备系统
        在运维方案里本章节一共有17个小节,第一小节描述了整个厂的工艺区域分区。第十七小节描述了润滑油和脂、化学药剂;其中润滑油脂列表主要包括所有区域设备使用的油脂类规格、设备名、设备号等信息。
   其中2-16小节,逐个描述各工艺区域的设备组成及设备编号,包括工艺设备、电气设备、阀门、闸门、仪器仪表等;与运行维护手册相关章节描述。
3.2.4 设施运行和维护程序
   运行维护程序是运行维护方案中最难编制的内容,分为7个章节:设施描述、运行总则、常规条件下运行、污水厂设计标准和排放标准、峰值流量条件下运行、备品备件、维护和维修。
其中设施描述章节,内容主要包括15个工艺区域的所有设施的参数和设备的运行原则,与其相关的中控系统描述等。运行总则章节,主要描述了整个厂区运行的整体规则,强调中控室值班的重要性、值班制度的简介、安全运行的要点(送电断电必须遵守的程序,某些特定条件下不允许操作等)。
正常条件下的运行章节是整个运维方案的重点,主要描述了15个工艺区域在低于设计平均流量条件下的运行方法。比如10区进水泵站,开启粉碎性格栅之前需要做哪些检查,检查完之后按照怎么样的程序启动,巡检的频次和巡检要点。进水泵的运行程序,列表说明整个进水泵站离心泵的启停逻辑,不同液位情况下的最大流量情况等。其他工艺区域也是类似,都要针对设备(包括主设备、电气设备、闸门、阀门等)的特性和运行重点,自控逻辑的说明。
污水厂设计标准和排放标准,主要描述包括:当地EMA和设计规范要求的排放标准,需要取样做试验的参数;污水收集取样、运输、储存方法的细节,过程中的职业健康安全要点等。
峰值流量下的运行章节也是监理工程师和业主关注的重点,该厂的峰值流量是平均流量的4倍多,在特多雨水可能进入污水收集系统,而特多瞬间降雨量非常大。暴雨和不利条件可能会使处理系统达到峰值流量条件天气状况。 加强监控和计划对于确保有效运行至关重要。在这些情况下:1.消除或最大程度地减少紧急情况引起的不利影响。2.制定适当应对情况的程序。3.提供说明,确保所有工厂人员均了解其在紧急情况下的职责。同时也介绍了在峰值流量情况下的自动运行情况,包括各类设备的参数,中控室需要监控的数据。在雷暴雨情况下,停电复电后的设备自动启动程序,这也是作为一个小章节作重点描述的。
备品备件章节,主要描述了备品备件的重要性,备品备件的清单。并且规定了使用Maximo软件用于管理备件,MAXIMO用于管理资产和位于马拉巴尔废水处理厂的设施,例如:a)资产管理;b)库存管理;c)采购管理;d)工作管理;e)预防性维护;借助IBM MAXIMO Asset Management系统,有效地捕获并分析资产和工作数据,以帮助组织优化其维护和服务计划。
 维护和维修章节与运行章节类似,逐个工艺区域介绍维护和维修的规则。以10区进水本站为例,针对各类设备整理出:1. 日常巡检及维护包括的内容;2. 根据设备厂家的手册要求,整理出需要定期维护的内容,操作细节指向运行维护手册;3. 一些预防性措施,比如设备轮换使用规则,粉碎性格栅前后液位的检查要点等。
文件记录章节中,由于承包商在运营服务期间的一项重要职责是保留足够的记录。 未来运营成功的重要部分,雇主以后对设施的维护一定程度取决于所保存文件的质量。正确的记录将使雇主能够了解设施的过去性能,面临的挑战以及如何解决,以及任何需要重点关注的反复出现的问题。使设备和系统处于最佳工作状态,可最大程度地降低设备和系统遭受损坏的风险和计划外停机。所以,保持全面的记录很重要,无论是计划内的还是计划外的,可以帮助了解设施运营和维护工作的重要性,良好的记录也有助于解决可能出现的问题时间。所有的记录表格都有样表作为本方案的附件,并且在本方案中描述。
       
4. 运行效果分析
        工程于2018年9月开始试运行,2019年12月底完成项目移交,处理效果稳定达到合同要求,见表2。
表2 抽取两个月实测进、出水水质





        由于试运行期间污水厂日均水量仅1.5万m3/d,所以雨季大部分合流污水仍是通过污水处理工艺直接处理,雨水调蓄池使用时间不多,其使用效果还有待进一步的观察。
5. 技术经济分析
        本工程总承包合9200万美元(含管网),其中厂区部分工程合同额为5830万美元。调试期单位水量电耗为0.75kW·h/m3,单位运行成本为0.81美元/m3;单位水量占地面积为1.73m2/m3
6. 结语
        本工程位于北美加勒比海地区,项目设计、设备采购和施工、运行维护全部执行美国标准,监理是来自加拿大的咨询公司AECOM。项目执行团队在建设过程中,克服中、美两国之间的标准差异,技术团队与监理工程师进行充分地沟通,同时结合国内丰富的工程经验,编制出符合发达国家要求的运行维护方案并按照方案实施运行维护,最终很好的完成项目履约,为中国工程公司开拓美洲水务市场积累了一定经验。整个运行维护方案内容庞杂,需要各专业配合编写,希望本文能给参与发达国家污水厂建设及运行维护的团队提供一些帮助。
         
         
作者简介:唐亮,出生于1981年,男,浙江省新昌县人、自动化和国际工程管理双学士、高级工程师,特多马拉巴尔污水项目项目经理、特多TRINCTIY项目项目经理。
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