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智慧水务

北京坝河流域厂网一体运行管理项目

一、项目基本情况

坝河流域位于北京市中心城区东北部,区域面积208平方千米,服务人口170余万,规模与典型中等城市相当。坝河流域涉及干支流及水系249.78千米,基本无自然水源,全部采用高品质再生水补给,日补水量超过40m3。水系途经奥运中心区、第二使馆区、望京核心商务区等重点区域。20195月,为进一步深入厂网一体运营管理的探索,充分挖掘系统性运营管理的优势和潜力,北排成立坝河流域分公司,主要负责区域内1292千米排水管网以及15座雨污水泵站运营管理,同时运行7座再生水厂及1座污泥处置中心,并承担城市安全稳定运行的保障工作。

城镇排水系统是一个有机整体,主要由厂和网组成,雨污水的收集、处理、回用等厂网设施相互联通、互为联动、彼此影响,共同构建了一个完整的、具有循环性的设施系统。近年来,厂网一体化运营管理理念在行业内引发广泛共鸣。2017年住建部更是将鼓励厂网一体、站网一体、收集处理一体、建设养护一体的要求,写入《全国城市市政基础设施建设十三五规划》进行全面推广。厂网一体化运营管理的核心是系统性运行分析和决策,综合统筹收集、处理、回用等全流程管理,形成责任统一、预警及时、运行稳定、成本优化的运营管理体系。


1坝河流域所在区域示意图

二、技术先进性

1、流域化厂网一体运营模式,使排水系统责任体系有机统一。

此种模式能够充分发挥专业公司的技术优势,优化排水设施的系统性运营管理,清晰企业专业运营、政府监管考核的责任体系。通过系统性分析,结合排水区域的规划设计,梳理流域内管网系统联通性,优化区域内排水系统布局,使上下游水厂具备联调能力,为流域内联调联动建立基础。通过建立厂网班组级应急联动机制,使区域内出现水质水量异常时,能够第一时间展开厂网联动,迅速治理,坝河流域目前可控制在30分钟内完成异常治理,保障水厂平稳运行、水环境质量持续改善。

2、系统性分析管控,保障处理水质的稳定达标。

突出源头治理,确保水厂进水水质平稳,污水厂进水异常通常是上游重点排水户异常排水导致,厂网一体的运营模式能够强化对排水户和管网系统的检测监管,保障水厂稳定进水。汇水区域不同会导致污水厂进水特性不同,通过上下游水厂联调能力,优化各水厂间调水控制,使流域内各污水厂进水碳氮比平衡、稳定,确保水厂运行平稳,全年水质实时达标。统筹流域资源,完善系统运行策略,根据污水处理厂不同的工艺特点,分别以防汛、成本、保障度为核心控制要素,针对不同季节、不同时期,制定流域级运行策略,有效保障流域排水安全、降低运行成本同时改善流域水环境。


2坝河流域联调设施示意图

三、运行成效

厂网一体运行模式,通过不断强化排水设施基础能力,增强系统治理、综合治理、源头治理的能力和意识,不断优化系统布局、强化应急处理效率、强化源头治理、系统性开展统筹调度,将运行人员的运行思维由碎片化独立运行向系统化高效运行转变,不但提高了排水系统整体的稳定性,还能减少流域整体能耗、物耗,降低碳排放,同时减少溢流污染,改善河道水环境,为排水行业的高质量发展提供重要支撑。坝河流域制定了针对降雨的防汛调度方案,雨前开展流域厂网一体调度加大调水腾容管网,雨中充分利用管网调蓄减少溢流,实现了同等降雨情况下流域年度溢流水量减少约60%,大幅减少河道溢流污染总量,改善坝河流域汛期水环境质量。

通过厂网一体化统筹调度,实现排水系统的经济效益显著提升。坝河流域建立了厂网综合成本管控体系,综合考虑流域内不同水厂在不同负荷下的运营成本,兼顾水厂抽升控制、管网清淤维护成本,通过合理控制水厂低液位运行,优化上下游水厂调度方案,使流域整体时刻处于最优成本点,通过控制厂前低液位,持续保持管网较高流速,减少淤积。通过上述控制模式,坝河流域各水厂年度平均电耗可下降5%,减少区域碳排放总量,逐步迈向碳中和,年节约运行成本约700万元,吨水节约成本约0.04元,同时每年每厂可节约厂前管网维护成本109万元。


3坝河流域水厂排口