大型水厂工程项目后评估方法的建立与实践

2018-03-06华建良殷莉萍

净水技术 2018年2期

华建良，周清，赵吉，殷莉萍

（华衍水务（中国）有限公司，江苏苏州 215000）

水务行业是典型的重资产行业，无论是厂站，或是管网建设，都涉及大量的资本投资与沉淀。以大型水厂工程为例，投资可达数亿元，建设及试运行周期可达2～3年。如何科学、合理并全面地评价大型净水厂工程的建设质量及运行水平、设计目标和实际运行状况的差异、工程投资控制水平等，是水务企业的运营管理难题［1］。

本文将工程建设过程和后期运行结合起来，构建科学合理的大型水厂工程后评估方法体系，以全面评价大型水厂工程项目的建设和管理状况，审视工程项目建设和管理的合法性质、工程质量、运行效率、投资效益水平，分析和总结项目的优点及薄弱环节，为被评估项目的运营管理提供合理的导向和建议，同时也为以后大型水厂工程项目建设及管理的持续改进提供科学依据和借鉴。

1 后评估方法的建立

1.1 后评估方法体系

水厂工程项目后评估方法体系主要包括五个方面：项目合法性、工程质量、工艺设备、工艺运行及投资控制。这五方面基本涵盖了从项目前期至建成运行的各个重要节点。具体方法体系设计如图1所示。

图1 水厂工程项目后评估方法体系Fig.1 Post-Evaluation System For Major Construction Project of WTP

1.2 后评估实施条件

为确保后评估的实施效果与效率，在后评估体系中设置了明确的启用条件：（1）设计规模大于或等于10万m3／d的新建（或改建、扩建）水厂工程项目；（2）各分项工程已完成调试和验收，总体工程项目已完成验收或者验收材料准备齐全，水厂已并网投产且连续运行满一年。

1.3 后评估组织形式

为确保后评估的专业性与公正性，该项工作由独立的后评估委员会实施。委员会下设工程质量（含合法性）、工艺设备、工艺运行以及项目投资控制四个专业小组，成员从水务企业、同行水司、设计院、外部监理及造价单位中选取。

1.4 后评估操作方法

在实际操作层面，制定了后评估各项内容的详细实际操作方法，如表1所示。后评估各专业小组在完成评估后，应给出基本结论，并作出优秀、良好、合格或是不合格的评价。

表1 后评估操作方法Tab.1 Opeartion Method of Post-Evaluation

2 后评估方法的实践

2.1 工程项目基本情况

在建立完整的后评估方法体系之后，将其应用于太湖流域某净水厂工程项目的评估。该水厂建设规模为20万m3／d，远期规划为50万m3／d。工程项目于2012年5月立项，2012年11月开工建设，2014年6月竣工，2014年7月试运行。2016年4月启动后评估工作，投产运行已超过1年。该水厂采用常规工艺＋臭氧－生物活性炭深度处理工艺，主要工艺流程如图2所示。

图2 后评估水厂工艺流程图Fig.2 Process Flow Chart of Post-Evaluated WTP

2.2 后评估实施状况

2.2.1 项目合法性部分

后评估专业小组对该水厂工程的所有合法性资料原件进行了核查，包括：项目审批资料、规划用地资料、图纸审查资料、涉水审批资料、施工审批资料、项目验收资料，共计六大类38种。主要评估结论为：该工程项目关键资料齐全，重要资料缺少“安全验收报告”、“竣工备案”，其他资料缺少“安全预评估”，缺少原因不在企业层面。因此，该工程项目合法性方面的总体评价为合格。

2.2.2 工程质量部分

后评估专业小组对该水厂工程的水工构筑物部分、建筑物部分、安装工程部分及总平管线等方面进行了细致的检查，包括：隐蔽工程验收记录及资料、工程质量控制资料、功能检验资料及安全功能检测情况、施工与设计的相符性、工程实体观感、工程质量事故、厂区总平布置、创优情况等。主要评估结论为：（1）隐蔽验收资料、功能性检测资料齐全；（2）材料（设备）进场验收资料齐全，质量达到设计要求；（3）整体施工符合设计要求；（4）建（构）筑物结构线型顺畅、清晰，观感质量好；（5）工程总平面设计简洁、清晰，构筑物与建筑物布置合理紧凑，兼顾了近远期衔接；（6）水厂整体风格为园林式，自然舒缓、绿色健康，如图3所示；（7）本工程项目无遗留质量事故；（8）工程中仍存在少量粉刷层脱落、池体渗漏等质量通病。因此，该项目工程质量方面的总体评价为优秀。

2.2.3 工艺设备部分

后评估专业小组对该水厂工程工艺、电气、供电外线等方面共计326台（套）主要设备进行了检查和评估。查阅了相关设备维修保养记录单、出厂及现场验收测试报告、设备招标文件、合同、说明书等100余份。主要评估结论为：（1）该水厂配置的臭氧设备、二泵房水泵、高压电气设备、气动阀（闸）门、离心脱水机等关键设备均为进口或外资品牌产品，其他设备均为国（省）优产品；（2）该工程项目设备的选型、配置、实际运行工况均达到设计及招标要求，实际使用效果满足生产需求；（3）取水泵为潜水泵，密封件故障率较高；（4）部分投加设备冗余度过高。因此，该工程项目设备部分的总体评价为良好。

图3 园林式水厂风格Fig.3 Garden Style WWTP

2.2.4 工艺运行部分

后评估专业小组对该水厂的供水能力、制水水质、应急处置、自控系统及标识标牌等方面进行了详细的检查和评估，主要评估内容及结论如下。

1）供水能力：（1）从水厂投运至后评估期间，最高日供水量为20.5万t，满负荷并能保持稳定运行，达到设计要求；（2）该水厂二泵房安装4台水泵机组，单台额定流量为 3 800 m3／h，额定功率为550 kW，均为变频机组，供水灵活性较高。高峰供水时3用1备，水泵机组运行工况正常；（3）正常运行期间，二泵房平均出厂压力变化为 0.27～0.33 MPa，水泵机组额定扬程为 41 m，满足使用需求。

2）供水能耗：从水厂投运至后评估期间，该水厂的平均取水电单耗为30.97 kW·h／km3，平均制水电单耗为39.68 kW·h／km3，平均配水电单耗为122.88 kW·h／km3，配水综合电单耗为423.71 kW·h／（km3·MPa）。取水电单耗和取水距离匹配，制水电单耗和采用同类工艺的净水厂相当。配水综合电单耗偏高，未能达到 380 kW·h／（km3·MPa）的要求［2］。

3）制水水质：（1）从水厂投运至后评估期间，水厂正常运行时，出厂水合格率为100%；（2）水厂连续满负荷运行时，出厂水质稳定优于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的要求，出水浊度低于0.2 NTU；（3）原水耗氧量超过6 mg／L时，通过强化常规及该厂的深度处理工艺，出厂水的耗氧量可保证在3 mg／L以下；（4）对于南方湖库水源常见的藻类及臭味物质问题，该水厂的深度处理工艺可以有效应对，夏季高温季节，可保证出厂水的2-甲基异莰醇和土臭素的浓度低于10 ng／L；（5）运行中对过程水质管控不足，相应检测项目和频次不足；（6）对臭氧-生物活性炭工艺的运行管理不足，活性炭生物量偏低，深度处理部分耗氧量去除率偏低［3］。

4）应急处置：2015年初，通过水源监测发现原水存在锑污染，全年原水的锑浓度变化如图4所示。该水厂现有工艺无法有效保证出厂水的锑浓度低于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）5 μg／L 的要求。《城市供水系统应急净水技术指导手册》建议采用铁盐混凝除锑［4］，水厂据此进行了大量的小试及中试研究，结果表明：采用聚合硫酸铁做混凝剂、原水锑浓度为 7 μg／L 时，投加 150 mg／L 的混凝剂方可保证出厂水达标。然而，铁盐投加浓度过高时，水厂排泥量急速增加，滤池反冲洗周期明显缩短，出厂水的色度上升，甚至存在超标的风险。此外，换用铁盐混凝剂还可能导致相关设备和管道腐蚀等问题。因此，2015年期间，该水厂在原水锑浓度较高时，停止供水，由区域内另一水厂负责全区供水。

5）自控系统：（1）该水厂自控系统共有PLC子站7个，工程师站1个，操作员站2个，服务器2台，且互为冗余；（2）中控系统采用 Wondware Plantform系统，兼容性较强，采用大平台布置，主要的组态布置及历史数据存储均在总公司，实行一体化管理；（3）整个系统的数据运行、采集、处理较快，稳定性好；（4）二泵房、加药间无法达到全自动，需要人为操作或干预；（5）脱水机房及臭氧车间需要现场控制，中控系统只能起到监视作用；（6）自动生成报表功能不完善。

图4 2015年原水锑浓度的变化Fig.4 Variation of Sb Concentration in Raw Water in 2015

6）标识标牌：（1）水源地标识标牌符合《饮用水水源保护区标识技术要求》（HJ／T 433—2008）的要求；（2）水厂内标识标牌符合《城镇供水设施建设与改造技术指南》（住建部2012.10）的要求；（3）电气设备标识标牌符合供配电系统通用安全要求；（4）液氧站设置了完善的安全警示标牌。

综合以上分析，该工程项目工艺运行部分的总体评价为良好。

2.2.5 投资控制部分

后评估专业小组从项目前期造价合理性、实际投资控制情况、单位吨水造价比较三方面进行了详细的评估，主要评估内容及结论如下。

1）项目前期造价合理性：该项目初步设计概算总投资较可研估算总投资增加700余万元，增幅约1.6%。变动原因为：（1）配套管线项目跨越铁路障碍致费用增加；（2）政策变动，土地行政划拨费用调增；（3）取水头部离岸距离调整致费用增加；（4）工程预备费调减及厂平优化致费用降低。

2）实际投资控制：该项目实际完成投资额较决策层批准投资额减少约1.4亿元，降幅约33.6%。主要变动原因为：（1）取水工程部分由于取水管材优化、取水泵房及水泵选型优化、堤岸修复工程政府出资等原因，节省投资约2 000万元；（2）净水厂工程部分由于建（构）筑物布局优化整合、土质较好致地基处理费用降低、设备选型优化、活性炭及石英砂等材料价格下调等原因，节省投资约6 700万元；（3）供电外线方案优化节省投资约1 600万元；（4）因项目直接建设成本降低致建设待摊费用及工程预备费大幅下降，节省投资约4 000万元。

3）单位吨水造价：以中介机构出具的竣工决算报告中净水厂投资总成本进行分析，该水厂的实际单位吨水造价约为1 012元／t，低于第三方专业设计院给出的该区域相同制水工艺水厂的理论单位吨水造价 1 150元／t。

根据以上分析，该工程项目的投资控制部分总体评价为良好。