●上海城投水务(集团)有限公司制水分公司
上海南市水厂矗立于南浦大桥黄浦江畔,在建厂百余年光阴里,书写了民族自立自强的近代发展史,见证了上海的沧桑巨变。它传承了民族奋进基因,一次次迎难而上,把握发展机遇,始终站在时代潮头,成就了一个又一个“第一”:上海第一座实现臭氧—生物活性炭深度处理全覆盖的现代化自来水厂、第一座入列上海城市展馆的数字水厂、上海制水第一座采用光伏新能源的市四星级绿色工厂……如今,它作为服务申城中心城区100余万人口生产和生活用水的“供水心脏”,在新时代的潮流中砥砺前行,担负起探索水务新质生产力的时代重任。今天,我们跟随参观者的步伐,实地探秘这座百年水厂是如何在这滚滚历史长河中崛起壮大,又是如何在这座现代化大都市中引领和示范现代制水厂新质生产力的蓬勃发展。
南市水厂鸟瞰
自强基因:第一家由中国人自己设计修建的自来水厂
生机盎然的绿色中,一路规范化的整洁厂区令参观者心旷神怡,路过输送给千家万户的清水泵房、清水库,迈入行政办公楼,一缕阳光斜射进一楼大厅,俯瞰南市水厂的前世今生。
光绪二十三年(1897年)华商自来水公司正式在上海南市开办。1902年7月1日,这座第一家由国人自行设计和修建的自来水厂建成通水,水源取自黄浦江,命名为内地自来水厂,这就是南市水厂的开端。1937年,淞沪会战爆发,南市水厂沦陷,水厂停止供水。
1956年,华商“内地自来水厂”与旧法租界“董家渡水厂”合并,继承了民族力争自强的气魄,南市水厂应运而生,日供水能力仅为1.15万立方米。新中国成立后,尤其是在改革开放期间,南市水厂在水质方面不断迭代升级,逐步发展成为日供水能力达89万立方米的大型水厂。2006年9月,为迎接保障上海世博会的召开,南市水厂进行大规模改造,百年老厂重焕新生。水厂采用了世界最先进的水处理技术和污泥脱水技术,同时采取了具有韵律感和节奏感的建筑景观设计,“新”与“旧”在这里交融辉映,相得益彰。2009年,上海世博会对优质直饮水水源的需求推动了南市水厂的升级改造步伐,水厂再次迎来重大转折与全新挑战,成为国内首家实现供水深度处理工艺全覆盖的现代化自来水厂,提供接近欧盟标准的高品质饮用水。
食品管控:第一家高标护航的高品质饮用水供应厂
阳光斑驳中,参观者的思绪从南市水厂的历史底蕴中剥离,回到当下。一楼大厅正播放着厂内生产工艺和品质管控的介绍视频,辅以中英文双语讲解,让来自各国各地的参观者都能在细细聆听之余,点动现场数据交互屏品尝“有点鲜”的直饮水。
为对标“2035年上海市自来水可直饮”目标,南市水厂将生产高品质水的重任担在肩、落于行。能源管理、环境影响辨识等方面制度体系完备,生产全过程采取辨识管控以确保出水水质安全可靠,这让水厂在三标体系基础上,率先获得国际公认的用于食品行业生产管控的HACCP体系认证。基于数字底座,水厂以实时监控替代常规水质监测,并采用HACCP体系对关键环节的水质数据进行闭环管控,此举缩短了水质异常的发现及处置时长,无形中达成提质增效、高质量发展的目标,助力实现万千市民享受高品质饮用水的美好生活。
致远领航:第一家自主无人调度的上海市数字化水厂
体验完直饮水,大厅右侧的自动化实验室吸引了参观者们纷纷驻足,这就是南市水厂锚定的“n”个技术点之一。参观者随后步入南市水厂的中控室,多块大屏清晰展现了为构建“智供应、敏管控、可直饮、慧服务”的黄浦供水示范区战略板块,作为示范区内唯一的基层水厂,南市水厂承担起的“智供应”重任。
南市水厂数字孪生
作为上海市首家以数字孪生和数据模型为核心底座的多维度数字水厂,基于数据和业务两者为底层驱动,利用数字孪生、物联网、大数据分析、人工智能等新一代数字化信息技术,水厂构建起一套适应现代水厂运行管理的智能平台体系。这一体系的搭建采用unity 3D技术,完成了全厂工艺环节、生产设备及各类管路系统的建模;利用物联技术部署感知设备,覆盖各个关键工艺环节,在虚拟空间重构水厂的数字孪生副本。通过多平台联合运作,形成了物理维度上的实体世界和信息维度上的数字世界同生共存、虚实交融的数字化智慧水厂体系,有效辅助了厂内安全管理、品质把控、无废绿色建设等多方位工作的开展,更推动了城市水务行业数字化转型和智能化发展。
追求卓越:第一家行业内的无废工厂&绿色工厂双驱者
在“游览”过数字虚拟水厂后,参观者迫不及待前往生产实地,一起探索无废绿色工厂是如何运行。
南市水厂的“无废工厂”和“绿色工厂”建设基于标准化管控体系(即全周期无废生产、全方位无废生活和绿色化协同支撑),围绕清洁生产、绿色发展、智慧运行和品质生活四个核心,从废弃物的全流程业务统计、成本统计、双碳核算、污泥减量化的几方面深入挖掘。水厂实行诸如建立废砂废炭处置资源化路径、污泥处置资源化(100%用于燃料棒生产)、危废处置内循环化、垃圾储运规范化、砂滤水优化利用等,大力响应上海“无废城市”新发展理念。作为上海市第一家响应绿色发展理念助力碳中和碳减排的新生代水厂,水厂通过各类技术手段达到节能降碳效果,例如:绿化自动灌溉系统收集并使用清水泵房的仪表废水;光伏系统自2021年投运以来,累计发电72.36万度,等效节能218.53吨标准煤,减排二氧化碳467.13吨;数字化模型助力能耗和药耗的降低,水平衡系统运行降低泵组能耗7%,水质模型平均降低药耗12%,药耗减少的二氧化碳当量约3000千克/年……可见,“双驱者”成就的达成源于将“无废”和“绿色”融入生产与生活的点滴,开创了可复制可推广的最佳路径,助推无废工厂和绿色发展理念“双轮驱动”,并驾齐驱。
敢为人先:第一家参评全国安全文化示范的上海制水典范
参观路上类似天线的装置,经常引起参观者的兴趣,这便是UWB人员定位系统基站,与参观者佩戴的定位卡片相对应,有了它的“帮助”,可以更好掌握管控安全风险点内的人员情况,动态调整风险区域分级,全面提升水厂与人员的双向安全。南市水厂的安全管理模式围绕主责主业、本质安全、数字化转型展开,努力建成全厂安全有效感知协同的、安全纵深智慧追溯的、安全业务信息扩展的、安全时域全科在线的四维一体动态安全管理黑灯智慧水厂。基于日常运行管理,厂内更是领先实现了“手持一张图”(操作规程视频化),“随身一手册”(隐患排查标准化),“处置一罗盘”(应急能力实战化)的“三化”工作,以此为基础,深度融合MES系统,进一步构建了安全检查全时域体系,后又结合孪生平台搭建安全模块,以数字化监控抵御水厂生产安全风险。
现场的安全文化栏吸引了参观者驻足。一直以来,水厂在保障扎实的安全基础工作之上,更是将安全文化印刻于心。大量行之有效的主题活动,如安全海报大赛、演讲、家人寄语、书画、安全桌面、主题曲征集等媒介手段,增强了安全理念宣传氛围的营造,保障了“安全优质供水”和“安全生产稳定”。
此次南市水厂的探秘之旅,让跟随参观者的我们深感制水一头连着城市的发展,一头牵动着人民的福祉,要有扎实的内驱力推进新时代制水行业发展。“风正时济,自当破浪前行;任重道远,更需快马加鞭”。放眼未来,南市水厂将始终不忘初心,牢记使命,投身于孪生水厂、无废工厂、全国安全文化厂、示范区示范厂等行业引领的攻坚工作中去,大胆探索诸多高质量发展方向,披荆斩棘,磨砺出一条值得推广借鉴的灯塔引领道路。