新冠肺炎疫情期间水厂的生产组织及工艺控制

贺艳萍，张 昱

(武汉市水务集团有限公司，湖北武汉 430063)

1 基本现状与问题

武汉水司某水厂始建于1980年，整个工程分四期建设。设计日供水能力为40万m3，实际日供水能力为33万～40万m3，采用混凝、沉淀、过滤等常规制水工艺，出厂水质控制在0.3 NTU以内。现有在岗职工87人，其中，管理技术人员16人，运行操作、维修、化验、后勤等岗位人员71人。该水厂供水区域约70 km2，服务人口约80万，是武汉市武昌区最大的水厂。

2020年年初，湖北省武汉市暴发较大规模新型冠状病毒感染的肺炎疫情(以下简称新冠肺炎疫情)。1月24日，湖北省启动突发公共卫生事件I级应急响应，全面进入战时状态。为防止疫情期间水厂在岗人员感染，降低“封城”之后突发因素对水厂运行的不利影响，某水厂认真摸排各类影响生产的因素(水厂制水量情况如图1所示)，评估运行风险，启动了战时保供措施，有效提高了水厂安全优质供水的应急能力和保障水平。本文对疫情期间的水厂生产组织、工艺控制、在岗人数减少、部分生产资料短缺、生产秩序异常、防疫物质缺乏、后勤保障困难等情况，进行了探讨，保障了疫情期间的安全生产优质供水。

图1 某水厂2020年1月—3月日均供水量较2019年同期的对比Fig.1 Comparison of Average Daily Water Supply of a WTP from January to March in 2019 and 2020

2 疫情期间的生产组织

2.1 强化封闭运行组织领导

某水厂疫情期间成立“某水厂疫情期间防控工作小组”(以下简称水厂防控工作小组)，全面负责水厂封闭运行管理工作的统一指挥和协调，系统实施水厂特殊时期疫情防控、供水安全工作的指导。其中：厂长任组长，负责工作整体安排及事务统筹；书记和副厂长任副组长，负责组织开展生产及相关防疫工作；各部门主任任组员，生产技术室主任负责生产资料调配、水质管理、设备维保抢修及技术支持，综合办公室主任负责生活物资补给、治安保卫、车辆调配、统筹防疫防护、信息报送及宣传工作，运行车间主任负责生产运行安排及制水环节的实际控制。防控工作小组下设综合保障组和运行保障组(图2)。

图2 某水厂封闭运行管理组织机构图Fig.2 Organization Chart of Closed Operation Management in a WTP

2.1.1 综合保障组

主要由生产技术室、综合办公室、化验班、维修班、后勤班及护卫队等职工组成，主要负责设备的维保和检修、水质检测、物资调配、食堂事务、车辆调配、职工防疫防护、治安保卫、信息报送及宣传工作等。

2.1.2 运行保障组

主要由运行车间职工组成，主要负责生产运行的实际组织、制水和水质环节的控制、生产数据的统计和上报、设备及仪表运行情况的收集等。

2.2 实施应急安全生产工作机制

在水厂防控工作小组的领导下，由运行保障组负责对疫情期间的原水水质、水位、供水量、电耗、药耗进行统计，协调确认原材料运输供应事宜，在安全的前提下保证原材料库存充足。由综合保障组负责实施原水、过程水、出厂水的水质应急检测；排查梳理主机主泵、加药/净化/配电系统、在线仪表、应急投加等重点设施设备的维保情况和实际工况，分批次实施检测和维护；拟定配件清单，申购储备常用备品配件和专用设备；同维修单位、设备厂家协调确认特殊时期的外部应急抢修资源和通道。

封闭运行期间，水厂将安全责任重心前移，严格带班领导牵头负责安全检查，实行运行保障组每班次点检巡视、综合保障组安全日检制度。运行保障组根据疫情期间的社会供水水量和压力需求，调整机组搭配，优化运行方案；突发设备故障时，运行保障组及时现场应急处置，综合保障组后续制定抢修方案，组织实施抢修工作(图3)。综合保障组组织成立“防疫保障工作群”，组织学习国家、省、市及上级的各项规定及工作要求，跟踪生产运行情况并结合疫情防控实践，有针对性地编制《高低压电力系统故障》《职工发生疑似或确诊新冠病毒肺炎病例》《原材料短缺》等一点一策，发动管理技术骨干网络办公，线上讨论修编完善预案，远程参与水厂的封闭运行管理。综合保障组每日汇总安全检查、生产运营、防疫保障等信息，按管理权限上报。两组人员分工负责、相互配合、有机联动，既确保能提前发现隐患及时处理问题，又进一步提升了职工的应急处置能力，保障了水厂生产的安全有序。

图3 某水厂封闭运行管理中安全检查及设备维修流程图Fig.3 Flow Chart of Safety Inspection and Equipment Maintenance in Closed Operation Management of a WTP

2.3 封闭值守，保障后勤

通过对疫情期间某水厂的生产资料及社会供水需求的摸排预测，结合该水厂设施设备自动化程度不高、一线运行操作岗位职工劳动强度较大等特点，在人员安排上，某水厂充分发挥管理技术骨干和共产党员的先锋模范作用，适当缩减管理技术人员值守人数，鼓励一线运行操作岗位职工全员参与封闭驻厂值守；在轮岗班次上，某水厂按照职工的专业特点、年龄结构，科学搭配劳动者的轮岗班次，合理规划工作和休息时间，精简高效地保障安全生产。

封闭运行管理下，水厂改变了正常状态下所有职工每日到岗的人员流动，水厂职工成立3轮“封闭运行突击队”实行驻厂封闭值守。每轮设综合保障组12人(由厂领导、车间负责人等管理人员，化验、机械、电气、自控、工艺等技术人员，食堂炊事、保洁、治安护卫等后勤组成)，运行保障组15～16人(由取水、加药、水池、送配及中心控制室等运行值班点组成)，如表1所示。

表1 某水厂封闭运行管理同正常工作日人员配置对比Tab.1 Comparison of Staffing between Closed Operation Management and Normal Working Day in a WTP

由表1可知，疫情期间水厂运行人员约为正常时期的40%，减少了工作人员在疫情期间的接触感染风险。为解决“封城”期间公交停运带来的困难，水厂上下班采取交通车站点接送模式，出入厂执行体温检测，工作场所实行严格的消杀通风和安保管控；职工封闭驻厂值守期间，水厂每日为驻厂职工提供分餐制工作餐，设置不聚集的住宿安置点，实行吃住封闭驻厂，双测温、两报告制度，职工14 d的封闭驻厂值守结束，水厂要求职工回家进行居家隔离28 d，确保再次轮班时的健康安全；水厂每日对驻厂及休息待岗职工本人和家人实施健康状况排查，全面掌握职工身体健康状况。

3 疫情期间的工艺控制

某水厂制定《某水厂关于防控新型冠状病毒肺炎疫情水质保障和人员防护工作细则》，在生产环节中加强水源地巡查，密切关注水质变化，重点调整了净水过程的工艺控制，最大程度地应对新冠肺炎疫情对制水生产可能带来的影响。

3.1 加大原水及水源保护区监测

某水厂取水水源为长江，取至深层水。疫情防控期间，该厂加强了饮用水水源保护地的现场巡查和水质监控，提高了水源水污染的预警响应级别。

一是取水人员严格按照《饮用水水源保护区污染防治管理规定》加强取水口、水源一级保护区等防护的点检巡视力度，严禁捕捞、网箱养殖、停靠船只、游泳和从事其他可能污染水源的任何活动，积极同辖区内环保、水务等部门联防联动，随时启动《水厂水源水污染应急处置预案》，妥善应对可能发生的水源水污染应急事件。

二是鉴于疫情期间，社会大量消杀可能形成的消毒副产物对长江原水的污染。某水厂认真实施原水日检，增加了原水余氯值、嗅和味、pH和耗氧量等相关指标的检测频次。同时，密切关注原水日分析及在线仪表指标的变化情况，同市环保局环境监测中心共享原水粪大肠杆菌群、生物毒性、余氯等疫情防控特征指标的异常变化。经检测，2月1日—4月18日，某水厂上述相关原水指标均符合国家标准确认的安全范围[1]。

3.2 强化消毒工艺控制

某水厂次氯酸钠消毒系统于2019年12月25日投入试运行，设置2座有效容积为120 m3的次氯酸钠储液池和2座有效容积为15 m3的待检池，配备4台磁力泵(2用2备)、2台卸料泵(1用1备)、1套加氯管道冲洗系统等。次氯酸钠投加点16个，其中：前加氯点5个(4用1备)，分别设置在配水井的4根出水管上；后加氯点8个(4用4备)，每期的清水池进水管上设置2个加氯点；补氯点3个，分别设置在3座集水井的进水管上(图4)。

某水厂次氯酸钠投加系统设置手动、自动和远程控制3种投加方式。正常情况下，远程控制投加为主要控制手段，即通过运行人员在上位机界面设定阀门值来调节阀门开度，实现次氯酸钠投加量的控制。为确保疫情期间的水质安全，根据上级工作要求，2020年1月20日始，某水厂将后加氯余氯控制调整至1.0～1.3 mg/L(原标准为0.8～1.3 mg/L)，出厂水余氯控制调整至1.0～1.2 mg/L(原标准为0.9～1.2 mg/L)[2]。后加氯余氯控制区间偏大，远程投加流量计存在一定误差，运行人员阀门开度值把控稍有不当极易影响出厂水余氯指标的达标。针对这一情况，综合保障组及时组织设备商对泵阀前后流量计的精度进行再次校核，将后加氯余氯指导值设定为1.1 mg/L(调整前为1.0 mg/L)，并根据不同时段的取水变化曲线、高位配水池的配水量摸索各期净水构筑物的原水、清水次氯酸钠投加量(原水水质波动较大时，适当加大原水消毒力度),使出厂水余氯值在合格区间内更稳定。

由图5、图6可知：某水厂1月20日前26 d，出厂水日平均余氯值控制在1.0 mg/L左右；1月20日后的64 d，出厂水日平均余氯值控制在1.1 mg/L左右，基本实现了出厂水余氯指标的稳定。

图6 2020年1月20日—2020年3月20日(疫情期间)出厂水日平均余氯值Fig.6 Average Daily Residual Chlorine of Finished Water from January 20, 2020 to March 20, 2020 (during the Epidemic)

3.3 降低沉后水及出厂水浑浊度

杂质多、浑浊度高时，投加次氯酸钠会生成较多三氯甲烷类等消毒副产物[3]，从而降低消毒效果。由此可知，降低过程水、出厂水的浑浊度同加氯消毒工艺紧密相连、不可分割。

某水厂净化系统均采用常规处理工艺[4]，设置网格反应池、斜管沉淀池，采用行车排泥、穿孔排泥。1～3期净化系统建成于20世纪80年代，设置虹吸滤池，出厂水设计浑浊度标准为3 NTU；4期净化系统建成于2015年，设置V型滤池，出厂水设计浑浊度标准为1 NTU。该水厂混凝剂投加方式为神经网络投矾系统，正常情况下，远程控制投加为主要的控制手段，即通过运行人员在上位机界面设定调节阀门开度，实现聚合氯化铝投加量的控制。水厂在各期净化构筑物的反应池设置原矾桶，当发生局部或全部矾液断流时，可采取人工重力投加方式进行应急处置。

为提高疫情期间出厂水质的合格率，某水厂加强了过程水的控制，将沉后水浑浊度控制在2 NTU左右(原标准为3 NTU以内)，滤后水浑浊度控制在0.2 NTU以内(企业内控标准为0.3 NTU以内)，并根据社会供水需求调整了各期净水构筑物的制水负荷和排泥、冲洗周期(将1、2、4期反应沉淀池排泥周期调整为24 h,3期反应沉淀池排泥周期调整为8 h，1～4期滤池冲洗周期调整为24 h，如表2所示)，适当延长1～3期滤池反冲时间，严格监视滤池冲洗时的阀门状态，确保滤池保持良好的截污能力。

同时，该厂综合保障组及时组织设备商对自动投矾系统进行设备检测和维护。根据原水浑浊度、取水水量，摸索聚合氯化铝的投加量，确认调节阀开度，密切关注过程水水质，严格控制精准投加，从而确保现有制水条件下过程水、出厂水浑浊度达到内控要求。2020年1月20日—3月20日，该水厂沉后水日均浑浊度均在2 NTU左右，如图7所示；出厂水日均浑浊度均稳定在0.2 NTU以下，如图8所示。

表2 1～4期净化系统冲洗周期疫情前、中对比Tab.2 Comparison of Washing Period of Purification System in Phase I to IV before and during the Epidemic

图7 2020年1月20日—3月20日1～4期沉后水日均浑浊度Fig.7 Average Daily Turbidity of Watery Sedimentation in Phase I to IV from January 20, 2020 to March 20, 2020

图8 2020年1月20日—2020年3月20日1#、2#出厂干管出厂水日均浑浊度Fig.8 Average Daily Turbidity of Finished Water in 1# and 2# Water Discharge Pipe from January 20, 2020 to March 20, 2020

疫情期间，该水厂对次氯酸钠、聚合氯化铝投加管道设备、报警装置及应急投加设备进行了专项检查，模拟断氯、断矾情形进行应急预案演练。化验人员对每批次次氯酸钠、聚合氯化铝等药剂的游离碱、有效氯、三氧化二铝含量等指标进行了严格的检测，确保源头药剂合格。相关工作人员在水质检测和制水过程中，严格落实手套、口罩、工作服等个人防护措施，避免二次污染。3月10日—3月17日，武汉市疾病预防控制中心对该厂原水、出厂水进行了新冠病毒核酸抽检，检测结果全部呈阴性。

本文通过某水厂新冠肺炎疫情期间启动封闭运行值守管理，优化絮凝沉淀及消毒工艺控制等应急保供措施，获得了以下经验可供同行借鉴和探讨：(1)调整运行班次、减少在岗人员、优化信息报送、实施应急安全检查机制是行之有效的生产组织手段；(2)生产组织和工艺控制要以坚强的组织领导和科学评估制水风险为前提；(3)特殊时期的应急管控既要常态化，更要根据疫情的发展有的放矢，不断调整重点；(4)特殊时期的应急管理将给后疫情时代的水厂运营带来碰撞，引发人员职数调整、自动化更新、安全排查治理机制及应急预案演练培训方式的变革。

截至4月18日，湖北省武汉市全域进入新冠肺炎疫情低风险区。武汉水司某水厂在全面组织职工核酸检测合格、分步落实复产复工的同时仍在延续前期的运营管理，保持着安全供水的零事故记录。