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德國自來水廠安全管理體系對北京供水的啟示
發布時間:2019/5/5 瀏覽人數:1087

導讀:供水安全不僅指水量保證和水質達標,同時水廠生產運行和安全管理也越來越受到重視。目前,北京市自來水集團擁有市區水廠15座、調蓄水廠1座、郊區新城水廠14座,日供水總能力450×104m3,其中,市區日供水能力381×104m3。自“南水北調”工程通水后,北京還將建設數個新水廠接納南水。運行水廠的增加、供水能力的提升、凈水工藝的改進和自動化程度的提高,給北京市供水企業安全管理帶來新的挑戰。針對供水安全面臨的挑戰,在更新完善安全管理制度和加強供水企業的安全管理力度的同時,形成一套標準化、規范化的科學安全管理體系,是供水企業亟待解決的問題。因此,北京市自來水集團對德國瀅格水務和水科技中心進行訪問,在詳細考察德國W市現代化水廠W水廠安全管理體系和具體措施的基礎上,結合北京供水企業安全工作現狀,提出了供水安全管理工作優化建議,以期為供水安全管理工作提供支持。

1德國自來水廠安全管理體系

1.1 安全管理體系要素

W市供水系統分為水廠和管網兩個部分,在全市統籌下分別由獨立的專業公司運營,市級機構同時還負責包括取水點、水廠處理單元等處報警系統的監管。對于負責取水和處理的自來水廠,汲取第二次世界大戰的經驗教訓,所有構筑物和凈配水設施均按防戰爭級別設計建設。

W市共有6座水廠,服務人口為15萬人,其中W水廠最大日供水能力1.2×104m3,為德國中型水廠。該廠水源為深層地下水,所處含水層為包含貝殼層的海洋地質結構,對原水有過濾作用。17世紀由易受污染的淺水層地下水改為此水源后,在當時水處理技術有限的情況下,即顯著降低水傳播疾病患病率。

W水廠處理流程見圖1。

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圖1 水處理工藝

原水加氧后經曝氣池排氣,進入壓力式超濾系統,出水經兩級活性炭過濾后進入清水池,清水池出水采用紫外消毒后進入市政管網。其中,超濾采用瀅格公司Multibore?多孔內壓式超濾膜,膜絲為蜂窩式結構,穩定性高,過濾孔徑均勻且僅為20 nm,能有效截留懸浮固體、藻類、“兩蟲”(隱孢子蟲和賈第鞭毛蟲)、細菌(如大腸桿菌、枯草芽孢桿菌等)和病毒(如MS2病毒)。該廠出水不采用加氯消毒,通過原水含水層和超濾系統過濾,減少活性炭工藝進水微生物總量,同時結合出廠前紫外消毒形成三級屏障,降低微生物泄漏風險,保障處理出水的生物安全性。每個處理單元在自動控制和設置自動報警裝置的同時,均有專人定時檢查并記錄。

W市的市政供水管線均采用不銹鋼管,入戶管采用銅管。一方面,市政供水管線輸送水經超濾—紫外聯合工藝處理,生物安全性高,同時由負責運營的管網公司定期沖洗,以保障不采用氯消毒情況下的管網水質。另一方面,對于入戶管,W水廠出廠水添加磷酸鈉和硅酸鈉,防止銅管因水流停滯導致腐蝕,充分保障從源頭到龍頭的水質安全。

基于上述對W市供水系統調查分析,提煉出安全生產標準化系統的4個主體要素,即政府、企業、處理單元和員工,并簡要概括安全生產標準化綜合運行機制為:“政府統籌監管,企業自律實施,單元運行控制,員工參與落實”。

1.2 安全管理體系執行

1.2.1政府統籌監管

W市政府在安全生產標準化工作中,主要負責統籌水廠—管網的協調運行,監管包括取水點和水廠各單元構筑物的報警系統,對安全管理體系執行起宏觀綜合領導作用。其中,取水點報警裝置見圖2,當有非工作人員進入,報警裝置發出警示鳴音,同時將情況上報至市級安全系統。

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圖2 取水點報警裝置

1.2.2企業自律實施

自來水廠作為供水安全的重要機構,對于安全管理體系執行,不僅需根據安全級別要求在水廠建設期確定各構筑物的設置及安全防護方法,而且在運營期還需負責安全標準制定、日常安全管理、安全工器具配備等各個方面。

在整體安全級別方面,水廠吸取第二次世界大戰對城市損毀的經驗教訓,為保證特殊時期如戰爭情況下的供水安全,將整體安全級別定為防戰爭級別。如水廠生產構筑物設置為全地下或半地下,以防空襲打擊;取水點則因位于城市中心,不能建大型保護裝置,因此,建設堅固的小型堡壘加以保護(見圖3)。

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圖3 取水點

在運營期安全管理方面,水廠針對各生產單元和重點操作設備制定詳細的安全管理規定,并將相應安全提示牌掛于各單元入口和重點操作設備處(見圖4);制定專人定時巡查制度,記錄水量水質等生產情況和設備運行情況,保證設備安全運行;根據各生產單元工藝,配備齊全的事故應急處理用品,并設專區分類擺放(見圖5)。

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圖4 安全提示牌1557022938361991.png_ueditor_page_break_tag_

圖5 事故應急處理用品

通過上述對企業安全生產管理任務進行分解,根據水廠安全管理體系的要求,確定各單元安全職責,保證安全生產管理在統一指揮下有序進行。

1.2.3單元運行控制

W水廠主要生產單元由取水泵站、超濾膜過濾、活性炭過濾、紫外消毒和化學藥劑車間組成。雖然W水廠水源經地層過濾已達到飲用水標準,但為保證有突發事件如污染、瘟疫、化學戰爭等發生時的城市正常穩定供水,增設了超濾膜過濾、活性炭過濾和化學藥劑車間,并連續運行全套處理流程。

以涉及到多種具有腐蝕性的化學物質的化學藥劑車間為例,不僅通過集成將水廠生產所需要的化學藥劑及存儲罐整合在一起,而且設置為單獨車間。車間內包括原水濁度高時需投加的三氯化鐵、超濾膜化學清洗使用的氫氧化鈉、硫酸和防止用戶銅管腐蝕添加的磷酸鹽和二氧化硅。各藥劑存儲罐均貼有明確存儲液體類型和危險提示標識(見圖6),投加裝置分別布置在專門的安全柜內(見圖7)。尤其需要指出的是,盡管W水廠水源水質好,超濾膜污染較輕,但W水廠仍設置超濾系統的定期化學清洗,除保證超濾膜污染清洗外,主要是通過每周定期運行化學清洗系統,以確保所有管線、加藥泵、閥門等設備的通暢和自動控制的有效。

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圖6 藥劑存儲罐標識1557022977230091.png

圖7 藥劑投加設備安全柜

1.2.4員工參與落實

企業員工是安全生產的主角,由管理層和執行層組成。其中,管理層負責安全標準及方案的制定,安全防護設施和用品的提供,化學藥劑車間操作人員安全防護用品如圖8所示。由普通員工組成的執行層是各項標準的直接落實者和崗位職責的履行者,分別負責定時巡查各生產單元的設備運行和出水水質情況,并按規定詳細記錄,在整個現代化水廠高度自動化程度下,實現了由傳統的專人值守到專人管理的轉變,保證水廠自動可靠運行。

化學藥劑車間操作人員使用的安全防護用品如圖8所示。

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圖8 操作人員安全防護用品

此外,對于專業操作人員,還根據管理單元的特點,配備便攜式個人安全防護設備,如水源井取水單元位于地下,巡查人員需隨身攜帶CO2檢測儀(見圖9),實時監控CO2濃度,保證操作人員個人安全。

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圖9 CO2檢測儀

1.3 安全管理體系宏觀機制

通過實地考察德國現代化水廠,深入交流安全管理體系4個主體要素的執行,基于霍爾模型,可將上述管理系統的邏輯關系、過程環節及宏觀要素由三維結構模型表示。

將W水廠安全管理體系按照邏輯、時間和知識3個維度劃分,如圖10所示。其中,邏輯維表示安全管理體系中政府、企業、生產單元和員工4個主體要素,以及各要素間相互作用方式;時間維表示安全管理體系的3個環節,即制定、實施和監管;知識維表示安全管理體系中國家標準和企業標準2個層級。綜上所述,形成了以“4個要素,3個環節,2層標準”為框架的模型,從而實現了安全管理體系宏觀機制各要素相互支撐、協調運行。

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圖10 安全管理體系的運行模型

2北京供水企業安全管理

2.1 北京供水企業安全管理現狀

北京市自來水集團負責北京中心城區、通州(城市副中心)及延慶、懷柔、大興等郊區新城的自來水供應,為保證供水工作的安全穩定,依據《中華人民共和國安全生產法》、《北京市安全生產條例》等相關法規,制定了企業的《安全生產責任制管理制度》《安全生產檢查制度》《安全教育培訓管理制度》《事故管理制度》《安全設施管理制度》《有限空間作業安全管理制度》和《安全警示標識和安全防護管理制度》等安全生產標準化管理制度。例如,《安全生產責任制管理制度》規定了廠長、副廠長、生產班(組)長、職工等在內的廠各級人員安全生產責任制,明確了安全保衛科、生產技術科、中心控制室等各職能科室的安全職責;《安全生產檢查制度》詳細規定了各級安全檢查形式、周期、內容和實施方式。

通過上述各項制度,構建了供水安全保障體系,強化了企業各崗位員工的安全生產責任,保證安全生產工作順利進行,防止和減少生產安全事故發生,保障員工人身和企業財產安全。

2.2 北京供水企業安全管理優化

企業的安全生產管理是一項細致繁瑣的工作,參考德國現代化自來水廠安全管理體系的構建與執行,結合于2017年4月1日起正式實施的《企業安全生產標準化基本規范》(GB/T 33000—2016),從供水企業角度提出安全管理優化建議。_ueditor_page_break_tag_

2.2.1供水企業安全管理優化

對于供水企業,安全管理的主要任務是制定企業安全生產管理體系,并為體系的順利實施提供資源保障。首先,提升安全管理精細化水平。全面開展基層單位隱患排查治理體系建設,編制隱患排查崗位清單,形成“排查、上報、治理、驗收”的閉環管理;建立安全風險辨識評估標準,評估風險等級,制定評估方案、管控措施及應急預案,加大管控力度。其次,構建綜合應急響應體系。建立從源頭到龍頭全過程的供水安全綜合指揮管理平臺,提升各類供水安全突發事件的處置效率;提升信息化安全水平,完成水廠工控、網絡和信息系統安全測評,有針對性地采取符合行業特點的防范對策和整改措施。最后,開展多形式安全專項活動。以施工安全、電氣檢修、有限空間作業為重點,加大職工安全培訓力度;開展技術比武、安全征文等各級安全宣傳教育活動;開展安全生產、管網搶修、消防等應急演練,確保作業安全規范,提升應急處置能力。

2.2.2生產單元安全風險防控

生產單元是供水企業的安全管理重點和難點,在現有安全管理各項制度的基礎上,主要抓好安全風險防控和嚴格危化品安全管理兩項工作。對于安全風險防控,根據安全防范建設標準和安全風險辨識評估標準,加強源頭管控,建立雙重預防機制;提升安防防范能力,對重點單位、重要部位安防設施進行升級改造。對于危化品安全管理,為應對化工企業疏解外遷對凈水材料運儲的影響,啟動液氯、液氨退出運行的工藝替代方案,評估并消除替代措施的風險,保證生產安全;加強存量液氯、液氨以及次氯酸鈉的安全管理,組織開展運輸、應急處置等環節的應急演練,全面提升運、儲、管、用各環節監管水平。

2.2.3員工安全主體責任落實

現代化水廠自動化程度高,但對于安全管理,無人值守并非無人管理,且為保證水廠自動可靠運行,員工安全責任落實至關重要。對于員工,應強化安全主體責任落實,牢固樹立安全發展理念。同時,加強二級單位安全機構設置,配齊專業安全管理人員,壓實安全管理責任,把安全生產管理、防范、監督、檢查、獎懲各項措施落實到崗到人,完善內部安全生產責任考核追溯制度。此外,員工應積極參加安全教育培訓,不斷提升安全管理人員的履職能力和普通職工的綜合素質,將專業管理與群眾管理有機結合,不僅充分發揮專業管理人員的骨干作用,而且引導全體職工參與安全管理,以調動全體員工的自覺性和能動性。

3結語

城市供水是城市基礎設施的重要組成部分,是現代化城市政治穩定、經濟繁榮、科技發達、生活富裕的基本保障。因此,為落實新時期北京城市建設“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產”總體原則,充分貫徹國家“十三五”規劃,通過借鑒國外先進技術和管理經驗,對標現代化水廠安全管理制度,建立適應高自動化水平的安全標準化體系,提高首都供水安全保障度,不斷提升首都應對供水安全風險和挑戰的能力,為建設國際一流的和諧宜居之都奠定堅實的供水安全保障基礎。

本文刊登于《中國給水排水》2019年第8期:德國自來水廠安全管理體系對北京供水的啟示,作者:徐錦華,趙蓓,李宗浩,高興華,吳萍,劉武華

該文標準引用格式:

徐錦華,趙蓓,李宗浩,等.德國自來水廠安全管理體系對北京供水的啟示[J].中國給水排水,2019,35(8):9-14.

Xu Jinhua, Zhao Bei, Li Zonghao, et al. Enlightenment of security management of German waterworks on Beijing watersupply operation[J].China Water &Wastewater,2019,35(8):9-14(in Chinese).

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