武水集團：排水系統一線運營關鍵技術看這里！
新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）來勢兇猛。武漢市水務集團有限公司（簡稱：武水集團）緊急啟動戰時應急保障機制，采取多種應急措施，保障了所轄城市污水處理廠、污水泵站和管網的安全、穩定運行。同時發現了污水處理廠藥劑種類過多、儲備困難、自動化程度有待提高、在線儀表安裝不足等問題，尤其是污水處理廠建設時留下的“硬傷”給應急保障帶來的影響。提出了下一步研究和改進的方向，為提升污水處理行業應對類似突發公共衛生事件的應急保障能力提供借鑒。
引言
新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）來勢兇猛，城市公共衛生安全面臨前所未有的嚴峻考驗。湖北省啟動重大突發公共衛生事件Ⅰ級響應。2月1日，生態環境部發布《關于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫療污水和城鎮污水監管工作的通知》（環辦水體函〔2020〕52號），要求“高度重視醫療污水和城鎮污水監管工作”。隨后武漢市及其他一些地方政府也發布了關于加強污水處理工作的指導性文件。3月10日，世界衛生組織發布《關于應對新型冠狀病毒的供水、污水、垃圾管理辦法》，提出污水處理廠可考慮末端消毒應對新型冠狀病毒且強調廠區運行人員應加強個人防護。
城市污水處理廠和污水管網是城市衛生和環境保護的重要基礎設施。污水廠的安全運行、達標排放是疫情期間城市安全保障工作中的重要一環，涉及老百姓生命健康安全，也是醫療和生活基礎設施正常運行的重要保障。本文旨在通過介紹新冠疫情期間武水集團所轄污水處理廠、污水泵站及管網運維的應急保障措施和發現的問題，在總結經驗和不足的基礎上，提出下一步改進和研究的方向，以提高應對突發公共衛生安全事件的抗風險能力和保障水平。
1 武水集團污水業務概況
武漢是一座擁有1000多萬人口的特大城市，地處長江、漢江之濱，兩江交匯形成武昌、漢口、漢陽三鎮隔江相望的格局。市域湖泊星羅棋布，城市基礎設施建設獨具兩江三鎮特色。污水處理廠數量多、分布廣（三鎮）、工藝類型多。武漢市共有污水處理廠26座，設計總處理規模355萬m3/d。
武水集團負責運維中心城區的三金潭、黃浦路、南太子湖、湯遜湖、二郎廟、沙湖、龍王嘴、黃家湖、落步嘴等9座城市污水處理廠和遠城區的東西湖污水處理廠，同時運維管理與污水處理廠配套的58座污水泵站和392Km進廠主干污水管網。污水處理廠設計總規模為216萬m3/d，服務面積約600萬Km2，服務人口約600萬人。采用的主要工藝型式有：改良A2O +深度處理、改良A2O+MBR、硝化反硝化生物濾池、氧化溝+深度處理等。尾水消毒主要采用次氯酸鈉。出水執行GB 18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準。
2 疫情期間污水處理及收集
應急保障措施
為遏止新冠肺炎疫情蔓延擴散勢頭，武漢市于2020年1月23日春節前夕“封城”。作為城市運行保障的重要一環，保障城市污水收集和處理系統的安全運行責任重、壓力大。疫情疊加春節，城市污水的水質、水量變動大，不確定性、偶然性前所未有。既要確保運維人員的健康安全、防止污水收集過程中污染物外泄，又要確保出水穩定達標、防止病毒排放水體進入自然循環。面對突如其來、無先例可循的形勢，武水集團緊急啟動了戰時應急保障機制，采取了應急措施。
2.1 應急保障工作機制
（1）組建應急處置隊伍和技術團隊
水務集團及下屬排水公司分別成立領導小組，統籌安排各項工作，全面落實疫情防控措施；組織技術力量，加強與設計、科研等單位協作溝通，制定技術指導方案；分類組建應急處置隊伍，24小時待命，及時處置各類安全生產突發事件，確保污水收集管網、污水泵站、污水處理廠的運行安全。
（2）強化水質水量應急監測
通過在線儀表、污水處理廠化驗室、集團水質監測中心三級監測體系和武水集團、排水公司（武漢控股）、污水處理廠三級管理體系，著重做好管網、泵站、污水處理廠進出水量、水質監測工作；增設檢測指標、調整相關檢測項目檢測頻次；結合市生態環境局、市水務局監測數據共享機制，密切關注水質水量變化。
（3）保障設備材料應急供應
隨著防疫管控措施的逐步升級，藥劑供應、設備搶修、零配件采購難度逐步加大。制定供應計劃，及時組織生產必須的原材料以及生產設施備品備件的儲備；建立日查日報制度，根據消耗情況，動態調整供應計劃；積極爭取市區防疫指揮部、市水務局、市生態環境局等上級部門的指導和協助，協調原材料和零配件的生產及運輸，保證原材料供應。
（4）嚴格信息溝通和上報制度
加強與環保、環衛、公安、交管、街道、重點企事業單位等的信息溝通，及時了解疫情、醫療污水處理出水水質等信息；嚴格生產數據、人員健康數據、突發事件等信息的及時收集和上報；增大信息透明度，依托新聞媒體、融媒體，自媒體等多維平臺，通報污水處理工作情況。
（5）封閉生產運行
對污水處理廠、提升泵站、調度中心等生產運行場所，實行嚴格封閉生產運行，隔絕與外部人員的密切接觸。從生產運行、設備保障、后勤保障、外部支持等方面建立專班，減少因減員、隔離等因素影響生產運營的情況，確保人員安全和生產安全。
（6）制定“一廠一策”工作方案
各污水處理廠處理規模、處理工藝、主要設備、污泥處置、配套管網、周邊及廠內環境均不同，各廠結合實際情況，制定“一廠一策”工作方案，全面加強生產運營管理，確保生產安全和人員安全。
（7）暫停下井、下池作業
非特殊情況，不組織下井、下池作業；必須下井、下池作業的須經批準，并采取嚴密防護措施后方可進行。
（8）注重環境消殺和個人防護
加大各類防疫物資儲備力度；做好生產、辦公及生活區域消毒，保持環境清潔；嚴格通勤車輛、污泥運輸車輛和其它車輛的消毒工作；一線運維人員和化驗人員配備防護用品，做好個人防護。
2.2 污水處理廠應急保障措施
2.2.1 嚴密監測進水情況（1）調整檢測項目和頻次，保障工藝運行。疫情期間在日常檢測的基礎上，增加每日進水余氯和出水余氯的檢測；在進、出水糞大腸菌群指標一周三次檢測的基礎上，根據各廠需求增加檢測頻次，作為工藝調整的參考。
（2）配備應急碳源。疫情期間，由于企業、商業、餐飲大部分停業，總處理水量較平時每日減少約10%；同時由于疫情期間含氯消毒劑使用量增大，污水廠進水COD下降明顯，最低值僅在40mg/L左右。為確保污水處理廠運行的穩定性，部分污水廠預備了應急碳源。
（3）建立聯動機制。疫情期間每日跟蹤進水余氯，當進水余氯值超過0.3ml/L時，立即啟動應急預案，同時報請主管部門協調排查，保證污水在污染源消殺前端進行脫氯處理，避免過高的余氯對污水處理工藝產生沖擊，確保處理工藝正常運行。
2.2.2 關注生物處理系統運行狀態
關注生物處理系統運行參數，對活性污泥生物相進行觀察，必要時檢測SOUR（比耗氧速率），監測生物系統生物菌種的生長活動狀態（種類、活性和數量等級等）。如發現問題，及時調整水量負荷、曝氣量、污泥回流比、排泥量等，需要時及時補充新鮮污泥或碳源，確保運行效果。
2.2.3 加強尾水消毒管理
（1）加強消毒設備的運維管理。在三金潭污水處理廠（緊鄰武漢市金銀潭醫院）增加在線余氯計，其他水廠增加人工余氯檢測，以有效控制次氯酸鈉投加量；檢測出水糞大腸菌群數，確保達到GB18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》中的一級A標準要求（小于1000個/L）。
（2）降低對環境水體的影響。在出水糞大腸菌群數達標的前提下，盡量保持出水余氯不高于0.5mg/L。
2.2.4 安全處置柵渣、污泥等固廢
（1）對柵渣、剩余污泥等的產生量、處理量、外運周轉能力等每天匯總分析，及時調度；積極爭取政府支持，保證污泥運輸車輛的通行，避免積壓。
（2）每天對污泥堆場、柵渣堆放點等場所使用有效氯消毒劑溶液進行消毒，保持良好的區域環境衛生。
（3）調整污泥處理處置方式，疫情期間各污水處理廠產生的污泥優先采用焚燒方式進行無害化處置。
2.2.5 保障設施設備安全運行
（1）加大關鍵設備的巡查、維護頻次，及時發現隱患、及時解決問題，確保設備安全、穩定運行。
（2）在設備廠家由于“封城”無法到達現場的情況下，充分調動排水公司維修力量，在廠家視頻指導下，對專業設備進行維護、維修。
（3）整合資源，疫情期間確保公司一盤棋，統籌調配各廠的設備和配件，利用替換設備的可用零部件彌補疫情期間配件不足。
2.2.6 確保藥劑供應
（1）制定供應計劃。建立日查日報制度，延長儲備周期，部分污水廠增設藥劑儲罐。
（2）加強供應商管理。要求各供應商每日上報運輸車輛、司乘人員、運輸路線等情況。
（3）請求政府支持。及時辦理藥劑運輸通行文件，確保運輸暢通，保證供應。
2.2.7 停用中水回用系統
為確保廠區運行安全，避免病毒擴散風險，污水處理所有中水回用系統停止運行。
2.3 污水收集系統應急保障措施
2.3.1 加強管網巡查和泵站設施管理
（1）疫情防控期間，通過加強管網巡查，及時發現管網淤堵現象，安排管道疏通，避免污水漫溢；重點加強對低洼易漬水地段巡查，嚴密監控管網水位，在市、區水務部門的統一調度下，對污水系統進行調度抽排，避免出現漬水。
（2）疫情防控期間，泵站設備的維修、運行要求按照污水處理廠的相關保障要求執行；針對與污水接觸設備（如格柵機）表面進行重點消殺。
2.3.2 降雨排漬期間應急消殺
降雨排漬期間，在市、區水務部門的統一調度下，按指令及時啟閉排口閘門。為避免溢流時病菌排入水體的風險，在排口增加了次氯酸鈉的投加。同時按相關要求，控制次氯酸鈉投加量，避免對水體造成較大影響。
2.3.3 管網應急疏撈管控
（1）疫情防控期間的管網疏撈，一般只安排井上作業。污水井表面及井內壁采用1000mg/L有效氯濃度消毒劑（10%次氯酸鈉溶液稀釋100倍），按100-300ml/ m2用量進行噴灑；對有明顯污染物的檢查井及井筒，按有效氯5000mg/L，用量300-1000ml/m2標準噴灑消殺。
（2）疏撈人員嚴格按疫情防護要求進行安全防護（防護服、口罩、護目鏡、橡膠手套、雨靴）。盡可能使用疏撈機械設備,并做好疏撈設備及用具的消毒工作。對疏撈泥渣進行裝袋封閉運輸，由城管部門統一處理。
（3）特殊緊急情況下，安排專業水下作業人員疏撈淤堵點，要求嚴格做好水下作業人員消毒防護。
2.4 智慧水務助力應急保障
積極借助智慧化、網絡化手段做好信息匯總、工作布置，疫情期間快速建立遠程視頻會議系統，用于組織召開各級生產會議和生產調度，實現高效連接、高效溝通。
3 問題與思考
3.1 問題
（1）物資運輸難度大。在疫情緊急，城市交通、人流管控措施逐步升級的情況下，污泥外運、藥劑采購及運輸、設備維修和零配件供應等方面壓力較大，尤其是管控政策發布初期，協調溝通機制尚不完善，涉及跨市甚至跨省協調難度較大。
（2）備品備件品種多、通用性差。部分污水處理廠建設時采用了外資貸款，或在改擴建時受用地影響，使得污水處理工藝多樣，甚至同一污水廠不同時期建設的工藝選型也多樣，且使用設備的品牌、型號種類多，造成了疫情期間備品備件的儲備、設備的維護難度較大，尤其是進口設備的維修和備品備件的儲備難度大，且互換性差。
（3）在線儀表設置不足。污水處理廠部分處理單元采用自成一體、獨立控制的PLC系統，中控室集成控制度不夠，須人工現場操作，容易增加人員暴露和調度短時滯后的風險。
（4）泥渣臨時儲存設施不足。部分污水處理廠污泥料倉儲量較小，在下游處置能力不夠時缺乏污泥應急堆放場所。
（5）消毒標準有待完善。目前污水處理廠尾水消毒標準相對模糊，僅明確了糞大腸菌群指標，并未對余氯指標有相應規定。如何控制出水余氯，做到既確保消毒效果又不對受納水體產生影響，尚處于摸索階段。
（6）化學藥劑品種多、使用不便。污水處理中生產用化學藥劑種類多達8種，在交通管制尤其是“封城”后，給藥劑的采購、運輸和貯存帶來不便。
（7）風險認識、應對措施有待提高。對于特殊水質如氯含量高的進水，還缺乏有效的應對措施。對于氣溶膠的污染風險認識不足。
3.2 改進和研究方向
（1）完善應急預案體系。認真分析、總結這次疫情期間發現的問題和經驗，進一步調整、修改、完善污水處理廠應急預案。
（2）加快武水集團智慧水務規劃實施力度。盡快實施污水處理廠和泵站的智慧化改造，提高管理效率，減少運行管理人員數量，降低運行管理人員現場操作的暴露風險。
（3）提高污水處理廠應急設計標準。排水設施設計時，應考慮到應急防控、降低風險的需求，比如考慮應急碳源、消毒劑投加設施的場地和接口，增大核心設備的備用率等。
（4）合理規劃建設城市污水處理廠。在規劃中應科學合理控制污水處理廠的規模和用地面積。在建設時，處理工藝和設備的選型除了考慮技術的先進性外，生產運行和維護管理的適用性和互通性尤為重要。
（5）開展特殊水質（含氯水等）應對策略研究。為防控疫情，公共場所和家庭多采用含氯消毒劑進行消毒，導致污水處理廠進水中可能會存在過量游離氯或化合氯。分析其對生物處理系統的影響，提出應對策略，保障污水處理廠正常運行。
（6）開展污水處理廠生物氣溶膠污染物研究。污水處理廠在運行過程中不可避免存在著對污水或污泥的擾動作用，其中的微生物容易逸散到大氣中形成生物氣溶膠污染物，威脅運行人員健康。
（7）開展污水處理廠出水消毒標準和指標研究。通過生產數據和試驗分析，研究污水處理廠出水消毒有關指標（如糞大腸菌群、余氯等）的建議值。
（8）建議開展污水處理化學藥劑應用的相關課題研究。從保護環境和應急防控的要求出發，應該減少城市污水處理過程中化學藥劑的使用，建議水處理行業開展相關課題的研究。
作者：邱文心、劉向榮、李先成、趙紅兵、阮景亮、張碧波、周奔、廖華豐、樊柳、熊攀；作者單位：武漢市水務集團有限公司、 中國市政工程中南設計研究總院有限公司。
來源：給水排水