陳少飛
(廣東省清遠市自來水有限責(zé)任公司,廣東 清遠 511515)
我國地域遼闊、經(jīng)濟發(fā)展不一,各地的水廠技術(shù)管理水平也不盡相同:沿海及大中城市經(jīng)濟發(fā)展較快,水廠處理工藝先進、自動化程度高、管理較為到位;后發(fā)地區(qū)的城鎮(zhèn)經(jīng)濟條件有限,水廠處理工藝較落后,質(zhì)量管理不到位。同時我們也清楚看到,我國現(xiàn)有2862 個行政縣、41636 個行政鎮(zhèn)中,大部分都是常規(guī)處理工藝的中小型水廠。如何使出廠水質(zhì)達到新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》、進一步降低運行成本,是千千萬萬的中小水廠的期望。本文通過對當(dāng)?shù)貎勺行⌒统R?guī)處理水廠的研究,摸索出了一些技術(shù)改造及運行管理的有效做法,以供同行們參考。
一般來說設(shè)計能力不超過15 萬立方米/日的水廠,可稱為中小型水廠。從筆者近年來對當(dāng)?shù)爻擎?zhèn)水廠的調(diào)查研究,它們主要存在以下三方面問題:
1.1 處理工藝落后
這些水廠大部分建于上世紀(jì)80年代,多為常規(guī)處理工藝。相對于源水前處理和濾后水深度處理工藝,或者常規(guī)處理中較為先進的高效反應(yīng)池、氣水反沖V 型濾池等處理設(shè)施,這些中小型水廠處理工藝確實比較落后。
1.2 水質(zhì)時好時壞,難以保證
盡管常規(guī)處理工藝非常成熟,但由于新頒布的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)將出廠水濁度從3NTU 修訂為1NTU 后,這些原來按舊水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的水處理構(gòu)筑物就開始顯得有些力不從心。
1.3 運行成本偏高
由于經(jīng)濟條件限制,后發(fā)地區(qū)的中小型水廠一般是沒有安裝源水和出廠水流量計、各類用電計量設(shè)備,甚至沒有最基本的壓力表,導(dǎo)致無法進行綜合成本、單臺設(shè)備或單個項目的成本核算,水廠運行成本普遍偏高。
七星崗水廠是粵北后發(fā)地區(qū)典型的中小型常規(guī)處理工藝水廠。該水廠分為一、二兩期建成,其中:一期工程建于1989年,設(shè)計能力為6 萬立方米/日,主要處理工藝流程為:靜態(tài)混合器+回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池+斜管沉淀池+虹吸濾池+液氯消毒。二期工程建于1994年,設(shè)計能力為10 萬立方米/日,主要處理工藝流程為:靜態(tài)混合器+穿孔旋流絮凝池+斜管沉淀池+雙閥普通快濾池+液氯消毒。水廠現(xiàn)有員工40人,大部分設(shè)施為手動操作,且設(shè)備服役時間長達近20年。
和其他中小型常規(guī)處理工藝的水廠一樣,七星崗水廠同樣存在工藝落后、出廠水時好時壞、管理靠人管人、運行成本較高等問題,尤其突出的是:
每年的4-10月,水處理構(gòu)筑物內(nèi)藻類繁殖非常迅猛,一個晝夜可長達將近1米。藻類大量繁殖一方面會產(chǎn)生有毒的藻毒素,影響出廠水水質(zhì);一方面會堵塞斜管出水口和濾料,嚴重影響了濾池產(chǎn)水量和水質(zhì)。
每年的10月到次年的3月,由于源水濁度低(一般只有2-5NTU)、氣溫相對較低(最低氣溫約3-5 攝氏度),絮凝反應(yīng)效果差,大量細小的礬花流經(jīng)斜管后不但不下沉,反而漂浮到水面,形成泥漿狀的泡沫,導(dǎo)致濾池負荷過高、出廠水濁度超標(biāo)。
超產(chǎn)嚴重。隨著城市用水量增加,七星崗水廠產(chǎn)量不斷刷新。雖然設(shè)計能力為16 萬立方米/日,現(xiàn)最高日供水量已超過19.16 萬立方米,超產(chǎn)近20%。這對已經(jīng)服役近20年的凈水構(gòu)筑物及機電設(shè)備無疑是一個巨大的考驗。
工人工作積極性差,生產(chǎn)運行成本偏高。2006年單位供水成本約為0.4 元/立方米(含固定資產(chǎn)折舊、水質(zhì)檢測等費用,不含水資源費)。
針對上述情況,近年來我們從兩方面采取有效措施,解決或改善當(dāng)前存在問題:一是通過實施技術(shù)改造,以采取少見效大的辦法解決生產(chǎn)上技術(shù)問題;二是積極開展預(yù)算管理和績效考核工作,提高管理效率、降低生產(chǎn)成本。
4.1 在經(jīng)濟技術(shù)可行前提下實施技術(shù)改造,重點解決藻類、跑礬和超產(chǎn)問題一種直接有效控制藻類繁殖的方法。
為了控制藻類在反應(yīng)沉淀池的生長,一開始我們想從源頭上進行控制,即源水進入水廠時投加抑制藻類的化學(xué)藥物。通過比較,二氧化氯對藻類生長有明顯的抑制作用,同時考慮到液氯運儲安全問題,我們改用了現(xiàn)場制備的二氧化氯消毒劑(復(fù)合型),并對源水前期處理。在改用消毒劑后的一段時間(總投加量控制在0.2-0.3mg/l),水處理構(gòu)筑物上的藻類確實得到了一定抑制,這讓我們高興了一把??墒呛镁安婚L,一個多月后構(gòu)筑物上的藻類開始產(chǎn)生耐藥性,慢慢開始恢復(fù)生長,并且越長越厲害??磥砉饪慷趸葋硪种圃孱惿L的辦法不可行,我們開始從藻類的生長要數(shù)和環(huán)境著手。
通過觀察分析,我們基本了解了水構(gòu)筑物藻類大量繁殖生長的原因:源水受到輕度的污染,并含有少量的藻類;水處理構(gòu)筑物清洗周期過長,著附了適合藻類生長的污泥等物質(zhì);水處理構(gòu)筑物暴露于室外,藻類有充足陽光進行光合作用。
從上述三個成因來看,控制前兩個因素更為困難,因為水廠不可能隨意控制源水水質(zhì),也不可能不斷洗刷處理構(gòu)筑物,所以最后我們采取了遮光方式。為了驗證效果,我們先清洗其中一個沉淀池進行了試驗。遮光材料選用了PVC 波紋板,直接覆蓋于沉淀池集水槽上部,波紋板上加25mm 鍍鋅鋼管壓實,不讓任何光線進入池組。一個星期后,打開波紋板肉眼觀察基本沒有藻類生長現(xiàn)象,而旁邊同期清洗干凈的沉淀池卻長滿了藻類。試驗取得了初步成功,我們開始大面積采用PVC 波紋板遮蓋沉淀池。如今半年過去了,通過遮光后,沉淀池內(nèi)90%以上藻類得到有效控制,剩余少量的藻類也可以在日常池組清洗中得到解決。PVC 波紋板價格約60-70 元/平方米,10 萬立方米水廠沉淀池面積約500 平方米,所需費用僅僅約3萬多元,對于大部分自來水公司還是可以承受的。
積極排查、細心觀察,對癥下藥解決跑礬問題。
跑礬一般是指原水投加混凝劑后,礬花沉降速度小于沉淀池的表面負荷率,礬花不能有效沉淀而隨水流上升的現(xiàn)象。七星崗水廠自2003年以來冬季跑礬的現(xiàn)象越來越厲害,已嚴重威脅出廠水水質(zhì)。專家指出在處理工藝不變的情況沉淀池出現(xiàn)跑礬現(xiàn)象主要有以下三個原因:
原水發(fā)生變化,如水溫、PH 值、濁度過低、藻類繁殖過度等;選用的混凝劑不合適、其投加量過多或過少;沉淀池負荷突然增加。對照上述因素,技術(shù)人員開始逐一排查,希望找出主要原因,初步認為七星崗水廠沉淀池出現(xiàn)跑礬現(xiàn)象的主要原因,應(yīng)當(dāng)和“低溫低濁”原水以及混凝劑選用或投加量有關(guān)。為此我們馬上開展不同混凝劑在不同投加量下的模擬混凝攪拌試驗,藉此希望找到合適的混凝劑和投加量。
從后續(xù)一系列各類混凝劑或組合的混凝試驗來看,除了硫酸鋁投加量比其他偏大之外,其沉降后的效果基本相當(dāng),投加硫酸鋁的個別結(jié)果還優(yōu)于其他混凝劑。對此技術(shù)人員陷入了深深的困惑之中。經(jīng)過多次的試驗,發(fā)現(xiàn)沉降后的燒杯內(nèi)壁掛了不少小氣泡,并且部分礬花隨氣泡上升到水面。難道這就是產(chǎn)生跑礬的原因。實驗人員特意從河邊取水口取來水樣,與山頂水廠原水管取的水樣進行對比試驗,結(jié)果發(fā)現(xiàn)河水做的燒杯沒有氣泡,且礬花不會漂浮到水面。為什么經(jīng)過水泵運送的原水就產(chǎn)生氣泡呢,我們找來水泵專家認真對一級泵站水泵進行仔細觀察,發(fā)現(xiàn)水泵密封效果不佳,特別是取水水位低于或接近泵軸線時更為明顯,大量空氣被吸入水泵,從而導(dǎo)致原水中空氣增加,微小的氣泡在斜管上升流過程中容易把形成的礬花帶到水面。
沉淀池跑礬的主要原因終于找到了。維修人員對癥下藥,立即著手對一級泵站水泵軸封裝置進行改造:把原來的軟密封填料(需要專用工具才能擠進去)的密封方式,改為當(dāng)前成本更低、操作更方便的麻根石墨填料密封。改造后沉淀池跑礬現(xiàn)象得到了有效控制,出廠水水質(zhì)也由此得到了保障。
提高反應(yīng)沉淀池液面,保證水廠超產(chǎn)不超標(biāo)。
對于許多資金有限的中小城鎮(zhèn),在新水廠尚未建成之前,老水廠均可能出現(xiàn)超產(chǎn)的現(xiàn)象。水廠超產(chǎn)盡管會存在水質(zhì)方面的風(fēng)險,但也可為自來水公司增加水量、降低單位成本。對此,大部分自來水公司還是愿意在技術(shù)可行的情況下,對老水廠挖潛改造,以此來提高產(chǎn)水量。七星崗水廠自2006年來最高日供水量就超過設(shè)計能力16 萬立方米/日,2008年達到19.16 萬立方米/日。多年來的實踐證明:提高反應(yīng)沉淀池液面不但可增加處理水量,還可以提高水質(zhì)。
七星崗水廠一期系統(tǒng)是回轉(zhuǎn)式隔板絮凝池順接斜管沉淀池,中間以一道兩米多高的溢流墻作為分隔,鋼筋混凝土集水槽為間斷式線縫出水;二期系統(tǒng)是穿孔旋流絮凝池順接斜管沉淀池,導(dǎo)流墻長達18米,矩形鋼板集水槽由上部圓孔出水。通過觀察,一、二期系統(tǒng)沉淀池集水槽均由于施工技術(shù)原因,出水孔標(biāo)高不一致,造成出水嚴重不均勻,斜管短流現(xiàn)象較多。
由于市區(qū)只有一個水廠,不可能大面積長時間停產(chǎn),只能作局部改造。通過多方比較,我們認為可以充分利用池組液面以上近0.5米的超高,提高出水高度,以增加有效容量,降低流速,提高產(chǎn)量。具體做法是:首先封堵一期系統(tǒng)集水槽的出水縫,在其上方重新鉆打水平一致的出水孔。實施改造后效果非常明顯,產(chǎn)量從原來5 萬立方米/日提高到6 萬立方米/日,待濾水濁度從原來的6-8NTU 降至3-4NTU,濾后水也從0.6-0.8NTU 降至0.3-0.5NTU。此后我們也對二期系統(tǒng)集水槽采取加裝齒狀鋼板,使出水度提高,并取得了同樣的效果。
4.2 推行預(yù)算管理和績效考核,提高積極性、降低運行成本
實施預(yù)算管理和績效考核,從科學(xué)管理的角度看,作為中小型水廠要實施這種管理模式,最為關(guān)鍵的是要抓住關(guān)鍵、長抓不懈。本公司自2007年起推行預(yù)算管理和績效考核,通過近三年的摸索實踐,總結(jié)一套適合企業(yè)管理需要的工作方法,并取得了較好的經(jīng)濟效益。
全員參與、全面預(yù)算。
一般人開始搞預(yù)算管理,都會認為這些是財務(wù)部或高級管理人員的事,與小職員或普通員工關(guān)系不大。本人認為這是預(yù)算管理的最大誤區(qū),也是影響預(yù)算管理效果主要原因。只有全員參與,充分認識預(yù)算管理的目的和重要性,并自覺從各自崗位開始編制本班組、本部門的預(yù)算,在日常實施過程中才能解決員工不理解、不配合、不積極的思想問題。
水廠雖小,但設(shè)備齊全,工種多、分類細、費用支出也比較多。在年初編制預(yù)算時,水廠就開始根據(jù)往年的各類費用統(tǒng)計數(shù)據(jù),結(jié)合今年的各種形勢預(yù)測,要求自下而上編制各種費用預(yù)算,并附上說明和計算書。預(yù)算匯總到廠部后,由管理人員細致核對,發(fā)現(xiàn)異常的及時反饋給部門或班組,必要時可以小范圍討論協(xié)商,最后統(tǒng)一意見后匯總數(shù)據(jù)確定年度總預(yù)算。這種自下而上、上下溝通、協(xié)商統(tǒng)一的做法,既得到了公司和員工的認同,也為預(yù)算實施奠定了科學(xué)合理的基礎(chǔ)。
考核關(guān)鍵、層層考核。
編制了預(yù)算還要制定科學(xué)的考核辦法,才能有效落實預(yù)算、控制預(yù)算、降低成本,并起到調(diào)動積極性的作用。與其說編制全面預(yù)算是檢查各層次人員的業(yè)務(wù)水平和成本測算能力的手段,那么制定考核辦法就是管理者對企業(yè)經(jīng)營理念的理解和落實的具體體現(xiàn)。也就是說:實施全面預(yù)算是必要的,但全面考核就要看企業(yè)或管理者的意向了。事實上人的精力是有限的,就當(dāng)前中小型水廠來說,筆者還是比較贊成采取重點考核或考核關(guān)鍵的辦法。比如:自來水公司對水廠的考核主要要求為安全高效,那么考核指標(biāo)的設(shè)定可以為:安全事故一票否決制和單位供水成本兩個重點,至于水廠的其他具體指標(biāo)如何實現(xiàn),應(yīng)酌情下放給水廠,并由水廠自行分解、自行控制。
同樣采取層層分解、層層落實、上層考核下層的辦法,既可以達到了控制預(yù)算、降低成本的目的,同時也給予廣大各執(zhí)行層適當(dāng)?shù)淖灾髡{(diào)整權(quán)限。執(zhí)行層可根據(jù)不同的條件環(huán)境進行企業(yè)管理,避免出現(xiàn)“一本天書讀到老”、“死腦筋不可變通”或“一抓就死、一松就亂”的管理怪象。
考核內(nèi)容和項目的設(shè)定,也是非常關(guān)鍵。建議盡可能采取量化考核,這樣可以提高企業(yè)上下員工執(zhí)行預(yù)算水平以及考核的操作性。對于不能量化考核的內(nèi)容或項目,可以采取描述性進行考核,如果內(nèi)容不很重要,可不將其納入考核范圍,日后在管理中,由上層管理人員自行掌握控制。因為我們必須注意到:績效考核可以加強或提高管理,但并不可以完全代替管理。
通過三年預(yù)算管理和績效考核,七星崗水廠的單位成本逐年下降,并得到了有效的控制,與此同時員工工作積極性得到了提高,科學(xué)處理了崗位分工與合作的關(guān)系,基本做到了責(zé)任分解、獎罰分明。最為重要的是水廠上下一起團結(jié)努力,在提高供水保障能力、降低生產(chǎn)單位成本的同時,通過績效考核,超額完成任務(wù),獲得了公司的可觀獎金,員工的努力得到了合理的回報,基本達到了企業(yè)、員工雙贏的良好效果。
近三年七星崗水廠單位供水成本(元/立方米)
盡管本公司七星崗水廠屬于典型的后發(fā)地區(qū)中小型常規(guī)處理工藝水廠,以前同樣存在很多技術(shù)上、管理上的問題,但是通過三年來不懈的努力,通過采取有效的技術(shù)改造,實施科學(xué)合理的預(yù)算管理和績效考核,從而大大提高了供水安全保障系數(shù)和出廠水水質(zhì),也進一步降低了水廠單位運行成本。對此我們認為:后發(fā)地區(qū)雖然經(jīng)濟條件較差,大家既不應(yīng)抱怨水廠工藝落后,也不應(yīng)盲目追求造價高的新技術(shù)、新工藝,而是應(yīng)該實事求是面對問題、分析問題、解決問題,一切從實際出發(fā),中小型常規(guī)處理工藝的水廠完全可以生產(chǎn)出符合國家新水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的自來水。
[1]賈韶麗.泡沫瀝青技術(shù)在瀝青路面現(xiàn)場冷再生中的應(yīng)用[J].市政技術(shù),2009-11-10.
[2]舒森,郭平.泡沫瀝青廠拌冷再生技術(shù)在高速公路中的應(yīng)用 [J].筑路機械與施工機械化2009-01-10.