十年磨一剑：工艺全流程分析如何驱动净化水厂提质增效——宁波排水的实践与探索

"十五五"时期是市政污水处理提质增效的关键阶段。当行业从大规模建设转向存量运营深耕，如何用科学方法摸清工艺家底、精准识别运行瓶颈、持续挖掘节能降本空间，成为每一家污水运营企业必须回答的课题。

在"2026（第十八届）上海水业热点论坛"上，宁波市城市排水有限公司（以下简称：宁波排水）副厂长、高级工程师张莺以一线技术管理人员的视角，系统分享了宁波排水运用工艺全流程分析驱动净化水厂提质增效的十年实践。从2015年走出去学习到建立标准化方法论体系，从四座净化水厂的典型案例到数字化与绿色低碳的未来方向，张莺用详实的数据和扎实的工程经验，展示了一套可复制、可推广的工艺管理范式。

张莺

01. 十年探索：从"摸着石头过河"到体系化运营

宁波排水的工艺全流程分析之路，始于2015年。

"当时我作为公司首席工艺员前往江南大学参加技术交流，慕名聆听了李激教授的分享，非常认可她关于污水处理厂'摸清家底'的认知。"张莺回忆道。这次交流成为宁波排水工艺管理升级的起点。

2016年，宁波排水将李激教授团队请进来，开展一级A提标改造运行优化技术交流，核心目的是让管理层和技术骨干认识到全流程工艺分析的重要性。"做国企的都知道，领导认可是帮助工作开展的重要前提。"张莺补充道。

2016—2017年，宁波排水在4家污水处理厂开展进水及过程性水质分析，初步摸清了脱氮除磷的基本能力。其中，以江东北区污水处理厂（后更名为福明净化水厂）为试点，通过增设兼氧区和内回流泵，脱氮效率从38%提升至61%；增设辅助除磷装置后，除磷效率从不足50%提高至70%左右。宁波排水的《污水处理厂进水及过程水质分析研究》科研项目也因此获得市局科技项目一等奖。

看到实实在在的变化后，2018年宁波排水邀请领衔受聘专家杭世珺教授和特邀专家李激教授，成立了宁波市城市排水有限公司企业专家工作站，成为宁波市首家建立专家工作站的国有企业，整合了行业专家资源。同年，工艺全流程分析扩展到5家污水处理厂，由李激教授团队对工艺员和化验员进行系统性培训。

"从2016年到2026年，我们对全流程工艺分析进行了十年的摸索与优化。"张莺总结道。十年间，宁波排水逐步走出了一条从"摸着石头过河"到体系化运营的成熟路径。

02. 方法论：什么是工艺全流程分析？如何标准化落地？

"厂内怎么管理？我们把全流程工艺分析工作列入、提升到污水主业运营水平的管理范畴。"张莺表示，围绕这一中心工作，宁波排水形成了"一个目标、两个重点、三个方面、四个思路"的方法论框架。

一个目标

经过十年实践，宁波排水形成了一套完整的工艺全流程分析方法论，并将污水厂工艺全流程分析工作列入提升污水主业运营水平的管理范畴，提高其在运营体系中的位置。

那么，什么是工艺全流程分析？张莺介绍，工艺全流程分析是一项系统性工作，主要涵盖以下几个方面：

一是基于历年及近期水质数据，包括非常规水质指标，结合功能运行状况进行综合评估；

二是对各功能区域的关键指标开展测试，包括硝化速率、反硝化速率、释磷速率等核心参数，掌握各处理单元的实际运行参数；

三是借助模拟优化实验，找准现阶段及下一阶段提标改造的难点所在；

四是在上述分析基础上，对现有工艺运行状态进行系统评估，并有针对性地提出技改意见建议。

通过这几个环节的有机衔接，构成一套完整的、系统性的全流程工艺分析方法，实现从"摸清家底"到"精准施策"的闭环。

两个重点

在实际落地中，宁波排水重点把握两个核心工作：

一是加强对试验结果的重现性论证。通过归纳提炼，宁波排水制定了一套包含9大部分的标准化工作流程——《污水处理厂工艺全流程运行问题诊断及优化研究操作手册》，规范了各个阶段的操作要求，其中对取样点的统一取样要求和化验内容的统一性进行了详尽规范。

二是对各厂情况进行针对性的分析研判。

三个方面

全流程分析的价值最终要体现在对运行问题的精准识别和有效解决上，而这离不开人的能力、制度的保障和常态化的推进。为此，宁波排水从三个维度系统着手：

在能力建设方面，持续加强员工培训，提升工艺员和化验员的专业素养，确保一线团队具备独立开展全流程分析的技术能力；

在机制保障方面，定期与不定期相结合开展化验分析，建立稳定的工作机制，避免全流程分析沦为"一阵风"式的专项运动；

在常态化管理方面，每年定期开展季节性监测，探索形成春、夏、秋、冬等不同季节条件下各污水厂工艺的高效运行模式，因厂制宜形成"一厂一策"的差异化管理方案，并将其作为考核标准纳入污水处理厂日常工作，推动全流程分析从"专项任务"转变为日常运营的标配动作。

四个思路

在此基础上，宁波排水形成了一套从问题识别到闭环解决的"四个工作思路"，确保全流程分析不流于形式、真正落地见效：

一是发现问题。通过对常规及异常运行工艺参数的及时了解和掌握，建立对水厂运行状态的敏锐感知，这是全流程分析的起点。

二是制订研究方案。针对发现的问题，选择合适的工艺全流程分析手段，明确取样点位、监测指标和实验方法，确保分析工作有的放矢。

三是调试及分析研判。根据化验结果进行系统分析，并结合分析结果开展工艺调整调试，在实践中验证判断、逐步逼近问题根源。

四是确定解决措施。根据调试反馈结果，最终明确可执行、可验证的解决措施，形成从问题到方案的完整闭环。

这四个步骤环环相扣、层层递进，构成了全流程分析从"发现"到"解决"的完整方法论链条。

03. 四厂实践：用数据说话，提质增效成效显著

宁波市城市排水有限公司成立于2002年11月，服务面积达1175平方公里，目前日污水处理能力139万吨，日污泥处理能力500吨，再生水日生产能力85万吨，总资产38.95亿元，是宁波市城区最大规模的污水运营单位。公司下属福明、长丰、新周、岚山、栎社、庄桥6座净化水厂及涌烨固废处置分公司，搭建了一体化智慧排水调度平台，实现厂站网联动运行。

依托这样的运营规模和平台基础，加之十年间在全流程工艺分析领域的持续摸索与优化，宁波排水已逐步沉淀出一套可复制、可推广的方法论体系。

这套方法论并非停留在纸面，而是在多座净化水厂的运行实践中落地生根。运用工艺全流程分析，宁波排水在精确控制、应急溯源、节能降本、数字化管控等多个维度取得了切实成果。张莺选取了4座具有典型代表性的水厂进行分享。

福明净化水厂：溶解氧与生物吸磷效率的量化关系

福明净化水厂是宁波市第一家净化水厂，已建成一、二期污水处理工程，日处理能力共计10万吨/日。出水执行浙江省地方排放标准。一、二期的主体工艺是A2O+MBBR。

宁波排水基于对福明厂全流程分析，在福明厂生物反应池缺氧段末端及好氧段各廊道进行沿程取样，监测COD、氨氮、硝氮、总磷、磷酸盐等指标，同步记录各取样点位的溶解氧，观察不同溶解氧分布条件下好氧段的吸磷效果。

从监测结果来看，溶解氧（DO）的高低直接影响好氧段的生物吸磷效率。宁波排水通过多次全流程取样，跟踪好氧段磷酸盐的变化，并结合对应点位的DO数据发现：当好氧末端DO低于1mg/L时，聚磷菌活性受到抑制，好氧段吸磷效率偏低，不到10%；而当DO提升至1.5mg/L以上时，好氧段吸磷率可达50%以上。

这一量化发现，相当于为福明厂的精确曝气控制找到了一把"标尺"——DO并非越高越好，也不是越低越节能，而是存在一个明确的效率拐点。这为后续优化曝气运行、兼顾除磷效果与能耗控制提供了直接的数据支撑。

新周净化水厂：全流程手段助力硫脲冲击溯源排查

新周净化水厂总体设计规模40万吨/日，目前已建成一、二处理能力32万吨/日，出水执行浙江省地方排放标准。一期目前正在进行从A2/O到AOA工艺的改造。

2023年，新周净化水厂经历了一次硫脲冲击事件。宁波排水运用全流程手段进行溯源排查，系统应用分层级、多批次的实验分析策略，开展多批次正交实验，对超过200组水样进行系统分析，通过对比各点位、各稀释度下的抑制率变化，逐步排除非源头点位，最终精准锁定问题区域。

目前，新周厂已建立硫脲检测能力，并持续完善水质预警体系，为今后同类事件的早期识别和快速响应提供了技术基础。

岚山净化水厂：多级AO工艺的DO梯度递减优化

岚山净化水厂一、二、三期总处理能力35万吨/日，出水执行浙江省地方排放标准，一二期目前正在进行AOA工艺改造，原来都是A2O工艺，三期是多段AO工艺。

针对多级AO工艺中DO失衡导致反硝化脱氮受抑制的核心问题，宁波排水结合硝化速率小试试验结论，优化好氧段DO控制区间，通过调节曝气支管阀门，使各廊道DO形成梯度递减的合理分布，系统整体平均DO稳定维持在1mg/L左右。

这一看似简单的DO梯度调控，实则同时撬动了节能、降药耗、稳运行三重收益。经过一段时间的运行验证，鼓风机运行能耗大幅降低，电耗同比下降20%；由于反硝化效率提升，外源碳源投加量随之大幅缩减，2023年较2022年同期乙酸钠药耗下降50%以上；与此同时，系统整体运行稳定性和工艺适配性也显著提升。

栎社净化水厂：总氮预测模型实现碳源精准投加

栎社净化水厂总体设计处理规模为33万吨/日，目前已建成污水总处理能力20万吨/日；目前在建二期工程设计规模13万吨/日。出水执行浙江省地方排放标准。

栎社净化水厂通过采集脱氮全流程过程性仪表的关键核心数据，如氨氮、硝氮等，结合各构筑物进水量计算停留时间，计算拟合碳源投加量及投加启动时间，开发了总氮预测模型，增加预测曲线的直观表达，提前掌握出水总氮变化趋势，实现从"被动应对"到"主动干预"的转变。

模型上线后，碳源投加从"凭经验、靠人工"转向"算得准、投得精"，降本效应迅速显现。碳源单耗锐减至2.65ppm，同比2023年同期降幅高达86%；碳源投加总量仅为835吨，相比减少85%。反映到费用端，碳源药剂费用下降了一个数量级——从2023年的400多万元投入，降至2024—2025年的几十万元，2026年上半年仅为个位数投入。

除了这些账面上看得见的直接降本，总氮预测模型带来的管控模式升级，还产生了更为深远的间接效益。一方面，总氮管控从传统人工管理模式转型为数字化控制模式，工艺人员从繁琐的日常调参中解放出来，得以更专注于策略规划与工艺优化；另一方面，碳源投加量的精准控制直接带动污泥浓度降低，进而形成连锁降本效应——污泥处置费用随之减少，鼓风机运行功率和电耗相应下降，系统抗冲击能力提升、出水SS减少，后续深度处理环节的絮凝剂药剂费用也同步下降。

04. 未来展望：数字化与绿色低碳双轮驱动

展望未来，张莺表示宁波排水将从两个方向持续深化工艺全流程分析的应用：

一是持续推进数字化水厂建设。结合不同工艺处理单元，围绕深度脱氮、除磷的精确调控与预测，构建高级控制模型，推动工艺管理从经验驱动向数据驱动升级。

二是探索绿色低碳运行路径。宁波排水与江南大学李激教授团队保持长期合作，致力于结合全流程诊断工艺，对存量及新建污水厂进行全生命周期的设计与运营指导，持续提升低碳运行水平。

"正是因为我们从全流程分析中拿到了很多好处，所以我们持续一直在做，也一直在优化。"张莺最后表示，宁波排水将继续以工艺全流程分析为抓手，做实做深净化水厂的精细化运营，为行业提质增效贡献宁波经验。

编辑：赵凡