后發地區中小型常規處理工藝水廠運行管理的改進和探索

陳少飛

（廣東省清遠市自來水有限責任公司，廣東 清遠 511515）

前言

我國地域遼闊、經濟發展不一，各地的水廠技術管理水平也不盡相同：沿海及大中城市經濟發展較快，水廠處理工藝先進、自動化程度高、管理較為到位；后發地區的城鎮經濟條件有限，水廠處理工藝較落后，質量管理不到位。同時我們也清楚看到，我國現有2862 個行政縣、41636 個行政鎮中，大部分都是常規處理工藝的中小型水廠。如何使出廠水質達到新《生活飲用水衛生標準》、進一步降低運行成本，是千千萬萬的中小水廠的期望。本文通過對當地兩座中小型常規處理水廠的研究，摸索出了一些技術改造及運行管理的有效做法，以供同行們參考。

1 當前后發地區中小型水廠的存在問題

一般來說設計能力不超過15 萬立方米/日的水廠，可稱為中小型水廠。從筆者近年來對當地城鎮水廠的調查研究，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80年代，多為常規處理工藝。相對于源水前處理和濾后水深度處理工藝，或者常規處理中較為先進的高效反應池、氣水反沖V 型濾池等處理設施，這些中小型水廠處理工藝確實比較落后。

1.2 水質時好時壞，難以保證

盡管常規處理工藝非常成熟，但由于新頒布的水質標準將出廠水濁度從3NTU 修訂為1NTU 后，這些原來按舊水質標準設計的水處理構筑物就開始顯得有些力不從心。

1.3 運行成本偏高

由于經濟條件限制，后發地區的中小型水廠一般是沒有安裝源水和出廠水流量計、各類用電計量設備，甚至沒有最基本的壓力表，導致無法進行綜合成本、單臺設備或單個項目的成本核算，水廠運行成本普遍偏高。

2 七星崗水廠簡介

七星崗水廠是粵北后發地區典型的中小型常規處理工藝水廠。該水廠分為一、二兩期建成，其中：一期工程建于1989年，設計能力為6 萬立方米/日，主要處理工藝流程為：靜態混合器+回轉式隔板絮凝池+斜管沉淀池+虹吸濾池+液氯消毒。二期工程建于1994年，設計能力為10 萬立方米/日，主要處理工藝流程為：靜態混合器+穿孔旋流絮凝池+斜管沉淀池+雙閥普通快濾池+液氯消毒。水廠現有員工40人，大部分設施為手動操作，且設備服役時間長達近20年。

3 七星崗水廠常規處理工藝存在的問題

和其他中小型常規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，水處理構筑物內藻類繁殖非常迅猛，一個晝夜可長達將近1米。藻類大量繁殖一方面會產生有毒的藻毒素，影響出廠水水質；一方面會堵塞斜管出水口和濾料，嚴重影響了濾池產水量和水質。

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），絮凝反應效果差，大量細小的礬花流經斜管后不但不下沉，反而漂浮到水面，形成泥漿狀的泡沫，導致濾池負荷過高、出廠水濁度超標。

超產嚴重。隨著城市用水量增加，七星崗水廠產量不斷刷新。雖然設計能力為16 萬立方米/日，現最高日供水量已超過19.16 萬立方米，超產近20%。這對已經服役近20年的凈水構筑物及機電設備無疑是一個巨大的考驗。

工人工作積極性差，生產運行成本偏高。2006年單位供水成本約為0.4 元/立方米（含固定資產折舊、水質檢測等費用，不含水資源費）。

4 主要改進措施

針對上述情況，近年來我們從兩方面采取有效措施，解決或改善當前存在問題：一是通過實施技術改造，以采取少見效大的辦法解決生產上技術問題；二是積極開展預算管理和績效考核工作，提高管理效率、降低生產成本。

4.1 在經濟技術可行前提下實施技術改造，重點解決藻類、跑礬和超產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，我們改用了現場制備的二氧化氯消毒劑（復合型），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），水處理構筑物上的藻類確實得到了一定抑制，這讓我們高興了一把。可是好景不長，一個多月后構筑物上的藻類開始產生耐藥性，慢慢開始恢復生長，并且越長越厲害。看來光靠二氧化氯來抑制藻類生長的辦法不可行，我們開始從藻類的生長要數和環境著手。

通過觀察分析，我們基本了解了水構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；水處理構筑物清洗周期過長，著附了適合藻類生長的污泥等物質；水處理構筑物暴露于室外，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，也不可能不斷洗刷處理構筑物，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象。七星崗水廠自2003年以來冬季跑礬的現象越來越厲害，已嚴重威脅出廠水水質。專家指出在處理工藝不變的情況沉淀池出現跑礬現象主要有以下三個原因：

原水發生變化，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跑礬現象的主要原因，應當和“低溫低濁”原水以及混凝劑選用或投加量有關。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，投加硫酸鋁的個別結果還優于其他混凝劑。對此技術人員陷入了深深的困惑之中。經過多次的試驗，發現沉降后的燒杯內壁掛了不少小氣泡，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，結果發現河水做的燒杯沒有氣泡，且礬花不會漂浮到水面。為什么經過水泵運送的原水就產生氣泡呢，我們找來水泵專家認真對一級泵站水泵進行仔細觀察，發現水泵密封效果不佳，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象得到了有效控制，出廠水水質也由此得到了保障。

提高反應沉淀池液面，保證水廠超產不超標。

對于許多資金有限的中小城鎮，在新水廠尚未建成之前，老水廠均可能出現超產的現象。水廠超產盡管會存在水質方面的風險，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可行的情況下，對老水廠挖潛改造，以此來提高產水量。七星崗水廠自2006年來最高日供水量就超過設計能力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：提高反應沉淀池液面不但可增加處理水量，還可以提高水質。

七星崗水廠一期系統是回轉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；二期系統是穿孔旋流絮凝池順接斜管沉淀池，導流墻長達18米，矩形鋼板集水槽由上部圓孔出水。通過觀察，一、二期系統沉淀池集水槽均由于施工技術原因，出水孔標高不一致，造成出水嚴重不均勻，斜管短流現象較多。

由于市區只有一個水廠，不可能大面積長時間停產，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，提高產量。具體做法是：首先封堵一期系統集水槽的出水縫，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 推行預算管理和績效考核，提高積極性、降低運行成本

實施預算管理和績效考核，從科學管理的角度看，作為中小型水廠要實施這種管理模式，最為關鍵的是要抓住關鍵、長抓不懈。本公司自2007年起推行預算管理和績效考核，通過近三年的摸索實踐，總結一套適合企業管理需要的工作方法，并取得了較好的經濟效益。

全員參與、全面預算。

一般人開始搞預算管理，都會認為這些是財務部或高級管理人員的事，與小職員或普通員工關系不大。本人認為這是預算管理的最大誤區，也是影響預算管理效果主要原因。只有全員參與，充分認識預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，但設備齊全，工種多、分類細、費用支出也比較多。在年初編制預算時，水廠就開始根據往年的各類費用統計數據，結合今年的各種形勢預測，要求自下而上編制各種費用預算，并附上說明和計算書。預算匯總到廠部后，由管理人員細致核對，發現異常的及時反饋給部門或班組，必要時可以小范圍討論協商，最后統一意見后匯總數據確定年度總預算。這種自下而上、上下溝通、協商統一的做法，既得到了公司和員工的認同，也為預算實施奠定了科學合理的基礎。

考核關鍵、層層考核。

編制了預算還要制定科學的考核辦法，才能有效落實預算、控制預算、降低成本，并起到調動積極性的作用。與其說編制全面預算是檢查各層次人員的業務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經營理念的理解和落實的具體體現。也就是說：實施全面預算是必要的，但全面考核就要看企業或管理者的意向了。事實上人的精力是有限的，就當前中小型水廠來說，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，那么考核指標的設定可以為：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如何實現，應酌情下放給水廠，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算、降低成本的目的，同時也給予廣大各執行層適當的自主調整權限。執行層可根據不同的條件環境進行企業管理，避免出現“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。

考核內容和項目的設定，也是非常關鍵。建議盡可能采取量化考核，這樣可以提高企業上下員工執行預算水平以及考核的操作性。對于不能量化考核的內容或項目，可以采取描述性進行考核，如果內容不很重要，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，科學處理了崗位分工與合作的關系，基本做到了責任分解、獎罰分明。最為重要的是水廠上下一起團結努力，在提高供水保障能力、降低生產單位成本的同時，通過績效考核，超額完成任務，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、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）

5 結束語

盡管本公司七星崗水廠屬于典型的后發地區中小型常規處理工藝水廠，以前同樣存在很多技術上、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改造，實施科學合理的預算管理和績效考核，從而大大提高了供水安全保障系數和出廠水水質，也進一步降低了水廠單位運行成本。對此我們認為：后發地區雖然經濟條件較差，大家既不應抱怨水廠工藝落后，也不應盲目追求造價高的新技術、新工藝，而是應該實事求是面對問題、分析問題、解決問題，一切從實際出發，中小型常規處理工藝的水廠完全可以生產出符合國家新水質標準的自來水。

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