華建良,周 清,趙 吉,殷莉萍
(華衍水務(中國)有限公司,江蘇蘇州 215000)
水務行業(yè)是典型的重資產(chǎn)行業(yè),無論是廠站,或是管網(wǎng)建設,都涉及大量的資本投資與沉淀。以大型水廠工程為例,投資可達數(shù)億元,建設及試運行周期可達2~3年。如何科學、合理并全面地評價大型凈水廠工程的建設質(zhì)量及運行水平、設計目標和實際運行狀況的差異、工程投資控制水平等,是水務企業(yè)的運營管理難題[1]。
本文將工程建設過程和后期運行結合起來,構建科學合理的大型水廠工程后評估方法體系,以全面評價大型水廠工程項目的建設和管理狀況,審視工程項目建設和管理的合法性質(zhì)、工程質(zhì)量、運行效率、投資效益水平,分析和總結項目的優(yōu)點及薄弱環(huán)節(jié),為被評估項目的運營管理提供合理的導向和建議,同時也為以后大型水廠工程項目建設及管理的持續(xù)改進提供科學依據(jù)和借鑒。
水廠工程項目后評估方法體系主要包括五個方面:項目合法性、工程質(zhì)量、工藝設備、工藝運行及投資控制。這五方面基本涵蓋了從項目前期至建成運行的各個重要節(jié)點。具體方法體系設計如圖1所示。
圖1 水廠工程項目后評估方法體系Fig.1 Post-Evaluation System For Major Construction Project of WTP
為確保后評估的實施效果與效率,在后評估體系中設置了明確的啟用條件:(1)設計規(guī)模大于或等于10萬m3/d的新建(或改建、擴建)水廠工程項目;(2)各分項工程已完成調(diào)試和驗收,總體工程項目已完成驗收或者驗收材料準備齊全,水廠已并網(wǎng)投產(chǎn)且連續(xù)運行滿一年。
為確保后評估的專業(yè)性與公正性,該項工作由獨立的后評估委員會實施。委員會下設工程質(zhì)量(含合法性)、工藝設備、工藝運行以及項目投資控制四個專業(yè)小組,成員從水務企業(yè)、同行水司、設計院、外部監(jiān)理及造價單位中選取。
在實際操作層面,制定了后評估各項內(nèi)容的詳細實際操作方法,如表1所示。后評估各專業(yè)小組在完成評估后,應給出基本結論,并作出優(yōu)秀、良好、合格或是不合格的評價。
表1 后評估操作方法Tab.1 Opeartion Method of Post-Evaluation
在建立完整的后評估方法體系之后,將其應用于太湖流域某凈水廠工程項目的評估。該水廠建設規(guī)模為20萬m3/d,遠期規(guī)劃為50萬m3/d。工程項目于2012年5月立項,2012年11月開工建設,2014年6月竣工,2014年7月試運行。2016年4月啟動后評估工作,投產(chǎn)運行已超過1年。該水廠采用常規(guī)工藝+臭氧-生物活性炭深度處理工藝,主要工藝流程如圖2所示。
圖2 后評估水廠工藝流程圖Fig.2 Process Flow Chart of Post-Evaluated WTP
2.2.1 項目合法性部分
后評估專業(yè)小組對該水廠工程的所有合法性資料原件進行了核查,包括:項目審批資料、規(guī)劃用地資料、圖紙審查資料、涉水審批資料、施工審批資料、項目驗收資料,共計六大類38種。主要評估結論為:該工程項目關鍵資料齊全,重要資料缺少“安全驗收報告”、“竣工備案”,其他資料缺少“安全預評估”,缺少原因不在企業(yè)層面。因此,該工程項目合法性方面的總體評價為合格。
2.2.2 工程質(zhì)量部分
后評估專業(yè)小組對該水廠工程的水工構筑物部分、建筑物部分、安裝工程部分及總平管線等方面進行了細致的檢查,包括:隱蔽工程驗收記錄及資料、工程質(zhì)量控制資料、功能檢驗資料及安全功能檢測情況、施工與設計的相符性、工程實體觀感、工程質(zhì)量事故、廠區(qū)總平布置、創(chuàng)優(yōu)情況等。主要評估結論為:(1)隱蔽驗收資料、功能性檢測資料齊全;(2)材料(設備)進場驗收資料齊全,質(zhì)量達到設計要求;(3)整體施工符合設計要求;(4)建(構)筑物結構線型順暢、清晰,觀感質(zhì)量好;(5)工程總平面設計簡潔、清晰,構筑物與建筑物布置合理緊湊,兼顧了近遠期銜接;(6)水廠整體風格為園林式,自然舒緩、綠色健康,如圖3所示;(7)本工程項目無遺留質(zhì)量事故;(8)工程中仍存在少量粉刷層脫落、池體滲漏等質(zhì)量通病。因此,該項目工程質(zhì)量方面的總體評價為優(yōu)秀。
2.2.3 工藝設備部分
后評估專業(yè)小組對該水廠工程工藝、電氣、供電外線等方面共計326臺(套)主要設備進行了檢查和評估。查閱了相關設備維修保養(yǎng)記錄單、出廠及現(xiàn)場驗收測試報告、設備招標文件、合同、說明書等100余份。主要評估結論為:(1)該水廠配置的臭氧設備、二泵房水泵、高壓電氣設備、氣動閥(閘)門、離心脫水機等關鍵設備均為進口或外資品牌產(chǎn)品,其他設備均為國(省)優(yōu)產(chǎn)品;(2)該工程項目設備的選型、配置、實際運行工況均達到設計及招標要求,實際使用效果滿足生產(chǎn)需求;(3)取水泵為潛水泵,密封件故障率較高;(4)部分投加設備冗余度過高。因此,該工程項目設備部分的總體評價為良好。
圖3 園林式水廠風格Fig.3 Garden Style WWTP
2.2.4 工藝運行部分
后評估專業(yè)小組對該水廠的供水能力、制水水質(zhì)、應急處置、自控系統(tǒng)及標識標牌等方面進行了詳細的檢查和評估,主要評估內(nèi)容及結論如下。
1)供水能力:(1)從水廠投運至后評估期間,最高日供水量為20.5萬t,滿負荷并能保持穩(wěn)定運行,達到設計要求;(2)該水廠二泵房安裝4臺水泵機組,單臺額定流量為 3 800 m3/h,額定功率為550 kW,均為變頻機組,供水靈活性較高。高峰供水時3用1備,水泵機組運行工況正常;(3)正常運行期間,二泵房平均出廠壓力變化為 0.27~0.33 MPa,水泵機組額定揚程為 41 m,滿足使用需求。
2)供水能耗:從水廠投運至后評估期間,該水廠的平均取水電單耗為30.97 kW·h/km3,平均制水電單耗為39.68 kW·h/km3,平均配水電單耗為122.88 kW·h/km3,配水綜合電單耗為423.71 kW·h/(km3·MPa)。取水電單耗和取水距離匹配,制水電單耗和采用同類工藝的凈水廠相當。配水綜合電單耗偏高,未能達到 380 kW·h/(km3·MPa)的要求[2]。
3)制水水質(zhì):(1)從水廠投運至后評估期間,水廠正常運行時,出廠水合格率為100%;(2)水廠連續(xù)滿負荷運行時,出廠水質(zhì)穩(wěn)定優(yōu)于《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749—2006)的要求,出水濁度低于0.2 NTU;(3)原水耗氧量超過6 mg/L時,通過強化常規(guī)及該廠的深度處理工藝,出廠水的耗氧量可保證在3 mg/L以下;(4)對于南方湖庫水源常見的藻類及臭味物質(zhì)問題,該水廠的深度處理工藝可以有效應對,夏季高溫季節(jié),可保證出廠水的2-甲基異莰醇和土臭素的濃度低于10 ng/L;(5)運行中對過程水質(zhì)管控不足,相應檢測項目和頻次不足;(6)對臭氧-生物活性炭工藝的運行管理不足,活性炭生物量偏低,深度處理部分耗氧量去除率偏低[3]。
4)應急處置:2015年初,通過水源監(jiān)測發(fā)現(xiàn)原水存在銻污染,全年原水的銻濃度變化如圖4所示。該水廠現(xiàn)有工藝無法有效保證出廠水的銻濃度低于《生活飲用水衛(wèi)生標準》(GB 5749—2006)5 μg/L 的要求?!冻鞘泄┧到y(tǒng)應急凈水技術指導手冊》建議采用鐵鹽混凝除銻[4],水廠據(jù)此進行了大量的小試及中試研究,結果表明:采用聚合硫酸鐵做混凝劑、原水銻濃度為 7 μg/L 時,投加 150 mg/L 的混凝劑方可保證出廠水達標。然而,鐵鹽投加濃度過高時,水廠排泥量急速增加,濾池反沖洗周期明顯縮短,出廠水的色度上升,甚至存在超標的風險。此外,換用鐵鹽混凝劑還可能導致相關設備和管道腐蝕等問題。因此,2015年期間,該水廠在原水銻濃度較高時,停止供水,由區(qū)域內(nèi)另一水廠負責全區(qū)供水。
5)自控系統(tǒng):(1)該水廠自控系統(tǒng)共有PLC子站7個,工程師站1個,操作員站2個,服務器2臺,且互為冗余;(2)中控系統(tǒng)采用 Wondware Plantform系統(tǒng),兼容性較強,采用大平臺布置,主要的組態(tài)布置及歷史數(shù)據(jù)存儲均在總公司,實行一體化管理;(3)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)運行、采集、處理較快,穩(wěn)定性好;(4)二泵房、加藥間無法達到全自動,需要人為操作或干預;(5)脫水機房及臭氧車間需要現(xiàn)場控制,中控系統(tǒng)只能起到監(jiān)視作用;(6)自動生成報表功能不完善。
圖4 2015年原水銻濃度的變化Fig.4 Variation of Sb Concentration in Raw Water in 2015
6)標識標牌:(1)水源地標識標牌符合《飲用水水源保護區(qū)標識技術要求》(HJ/T 433—2008)的要求;(2)水廠內(nèi)標識標牌符合《城鎮(zhèn)供水設施建設與改造技術指南》(住建部2012.10)的要求;(3)電氣設備標識標牌符合供配電系統(tǒng)通用安全要求;(4)液氧站設置了完善的安全警示標牌。
綜合以上分析,該工程項目工藝運行部分的總體評價為良好。
2.2.5 投資控制部分
后評估專業(yè)小組從項目前期造價合理性、實際投資控制情況、單位噸水造價比較三方面進行了詳細的評估,主要評估內(nèi)容及結論如下。
1)項目前期造價合理性:該項目初步設計概算總投資較可研估算總投資增加700余萬元,增幅約1.6%。變動原因為:(1)配套管線項目跨越鐵路障礙致費用增加;(2)政策變動,土地行政劃撥費用調(diào)增;(3)取水頭部離岸距離調(diào)整致費用增加;(4)工程預備費調(diào)減及廠平優(yōu)化致費用降低。
2)實際投資控制:該項目實際完成投資額較決策層批準投資額減少約1.4億元,降幅約33.6%。主要變動原因為:(1)取水工程部分由于取水管材優(yōu)化、取水泵房及水泵選型優(yōu)化、堤岸修復工程政府出資等原因,節(jié)省投資約2 000萬元;(2)凈水廠工程部分由于建(構)筑物布局優(yōu)化整合、土質(zhì)較好致地基處理費用降低、設備選型優(yōu)化、活性炭及石英砂等材料價格下調(diào)等原因,節(jié)省投資約6 700萬元;(3)供電外線方案優(yōu)化節(jié)省投資約1 600萬元;(4)因項目直接建設成本降低致建設待攤費用及工程預備費大幅下降,節(jié)省投資約4 000萬元。
3)單位噸水造價:以中介機構出具的竣工決算報告中凈水廠投資總成本進行分析,該水廠的實際單位噸水造價約為1 012元/t,低于第三方專業(yè)設計院給出的該區(qū)域相同制水工藝水廠的理論單位噸水造價 1 150元/t。
根據(jù)以上分析,該工程項目的投資控制部分總體評價為良好。
(1)大型水廠工程投資大、建設周期長、管理難度大。后評估體系及方法的建立有助于水務企業(yè)建立從項目前期到建成運行的完整的工程項目管理和評價模式,有助于企業(yè)管理層的科學決策和強化管理。
(2)任何工程項目在規(guī)劃、設計、建設、運行方面均有進一步改善的空間,實施工程項目后評估是發(fā)現(xiàn)此類空間的良好途徑。對于后評估中發(fā)現(xiàn)的問題,應在后續(xù)項目中予以避免,發(fā)現(xiàn)的亮點則可以在后續(xù)項目中予以借鑒。
(3)后評估方法體系的建立與實踐表明,有必要對大型水廠工程項目實施此類評估。后評估不僅是對現(xiàn)有工程項目的檢查和評價,更可以對日后的運營管理提供合理的導向,也可以為新水廠的建設提供合適的指引。
(4)工程項目后評估是一個動態(tài)的管理模式,需要在不斷的實踐中加以檢驗,并不斷的改進和完善。
[1]曹宇生.淺談建設項目后評估[J].貴州工業(yè)大學學報,2008,10(3):42-44.
[2]張悅,張曉健,陳超,等.城市供水系統(tǒng)應急凈水技術指導手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2012:361-365.
[3]朱斌,陳國光.兩種不同深度處理工藝生物泄漏及有機物去除情況研究[J].給水排水,2015,41(4):13-16.
[4]洪覺民.現(xiàn)代化凈水廠技術手冊[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2013:699-700.