竹園四期污水廠：智慧水務(wù)新范式的開(kāi)創(chuàng)者

在快速發(fā)展的城市中，水環(huán)境治理成為了衡量城市宜居程度與可持續(xù)發(fā)展能力的重要指標(biāo)之一。竹園污水處理廠四期（以下簡(jiǎn)稱“竹園四期”），作為上海市重大工程及蘇州河環(huán)境綜合整治四期工程的關(guān)鍵一環(huán)，以其卓越的智能化建設(shè)和創(chuàng)新的治理理念，在行業(yè)內(nèi)樹(shù)立了標(biāo)桿，開(kāi)創(chuàng)了智慧水務(wù)的新范式。

一、標(biāo)桿簡(jiǎn)介：綠色共生，科技領(lǐng)航

竹園四期坐落于浦東新區(qū)高東鎮(zhèn)，占地面積達(dá)58.7公頃，設(shè)計(jì)日處理污水規(guī)模高達(dá)120萬(wàn)立方米，服務(wù)范圍覆蓋了虹口港、楊浦港及蘇州河周邊流域，惠及普陀、長(zhǎng)寧、靜安等多個(gè)區(qū)域，服務(wù)人口約600萬(wàn)。該項(xiàng)目不僅在規(guī)模上令人矚目，更在技術(shù)與管理上實(shí)現(xiàn)了重大突破。自2020年開(kāi)工以來(lái)，竹園四期經(jīng)過(guò)兩年多的緊張建設(shè)，于2022年底順利完成通水調(diào)試，并于2023年5月正式投入運(yùn)行，標(biāo)志著上海在污水處理領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。

竹園四期首次在污水處理領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用預(yù)制拼裝工藝，極大地縮短了建設(shè)周期，提高了施工效率。同時(shí)，項(xiàng)目采用了先進(jìn)的A/A/O+深度處理工藝，確保出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)，為城市水環(huán)境治理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

二、智能化建設(shè)：數(shù)字驅(qū)動(dòng)，智慧水務(wù)新范式

竹園四期以“數(shù)字孿生”技術(shù)為核心，構(gòu)建了全流程智能化管理體系，實(shí)現(xiàn)了從“自動(dòng)化”到“智能化”的跨越式發(fā)展。這一創(chuàng)新不僅提升了污水處理的精細(xì)化水平，更為城市水環(huán)境治理提供了數(shù)字化樣板。

1. 

數(shù)字孿生系統(tǒng)：
竹園四期數(shù)字孿生系統(tǒng)通過(guò)BIM模型和三維掃描模型的融合，接入實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)和監(jiān)控視頻，打造了一個(gè)三維化、全要素的數(shù)字孿生底座系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含“智慧大腦”“數(shù)字孿生仿真子平臺(tái)”“AI運(yùn)行決策控制子平臺(tái)”等多種功能模塊，實(shí)現(xiàn)了污水處理全流程的實(shí)時(shí)模擬與精準(zhǔn)分析。AI運(yùn)行決策控制子平臺(tái)在精確曝氣、水泵自動(dòng)運(yùn)行、DO（溶解氧）精準(zhǔn)控制、智能排泥及設(shè)備健康評(píng)價(jià)等方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用，有效降低了能耗，提升了污水處理效率。

2. 

智慧配水系統(tǒng)：
基于數(shù)值模擬耦合MIKE+水動(dòng)力模型，竹園四期開(kāi)發(fā)了智慧配水系統(tǒng)。該系統(tǒng)結(jié)合管路、水力負(fù)荷、水質(zhì)情況，實(shí)現(xiàn)了四級(jí)總量邊界下的靈活配水，構(gòu)建了區(qū)域污水處理廠群協(xié)同運(yùn)行的新格局。通過(guò)算法優(yōu)化污水分配方案，系統(tǒng)進(jìn)一步提升了片區(qū)水量水質(zhì)綜合精確調(diào)配能力，高效發(fā)揮了污水廠的降碳減污作用。

3. 

智慧安防系統(tǒng)：
智慧安防系統(tǒng)搭載了百度AI大數(shù)據(jù)模型，從全廠600個(gè)攝像頭中選取關(guān)鍵點(diǎn)位，建立了包括不戴安全帽、明火、煙霧識(shí)別等在內(nèi)的十五個(gè)安全預(yù)警模型，并根據(jù)LCS安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)法設(shè)立了四級(jí)安全預(yù)警。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全覆蓋的安全防護(hù)網(wǎng)絡(luò)，為廠區(qū)運(yùn)行安全提供了有力保障。

4. 

數(shù)字化管理閉環(huán)：
竹園四期將數(shù)字孿生系統(tǒng)、智慧配水系統(tǒng)與智慧安防系統(tǒng)相結(jié)合，形成了生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備智能調(diào)控、應(yīng)急預(yù)警處置的數(shù)字化管理閉環(huán)。這一閉環(huán)不僅給生產(chǎn)人員提供了提前預(yù)判和預(yù)警的能力，還以智能化手段輔助決策，顯著提升了管理效率與決策科學(xué)性。

5. 

三、其他亮點(diǎn)：生態(tài)化、資源化、社會(huì)化建設(shè)并進(jìn)

除了智能化建設(shè)外，竹園四期在生態(tài)化、資源化、社會(huì)化建設(shè)方面也取得了顯著成效。

1. 

生態(tài)化建設(shè)：
竹園四期全面貫徹海綿城市建設(shè)理念，通過(guò)雨水花園、植草溝等設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了雨水在城市區(qū)域的自然積存、滲透與凈化。這一舉措不僅提升了廠區(qū)的生態(tài)景觀效果，還年徑流總量控制率達(dá)到了75%，為城市水環(huán)境治理貢獻(xiàn)了力量。

2. 

資源化建設(shè)：
竹園四期積極探索污水資源化利用途徑。廠內(nèi)處理后的水可用于景觀用水、綠化灌溉、設(shè)備冷卻等；廠外則供給外高橋造船廠作為壓艙水試驗(yàn)、船塢區(qū)沖洗污泥等水源替代，預(yù)計(jì)每年可節(jié)約新水量70萬(wàn)噸。這一舉措不僅減輕了區(qū)域內(nèi)自來(lái)水供應(yīng)的壓力，還使竹園四期成為上海市首個(gè)央地企業(yè)聯(lián)合的中水利用示范點(diǎn)。

3. 

社會(huì)化建設(shè)：
作為上海第二批對(duì)外開(kāi)放的污水處理廠，竹園四期積極配合上海城投污水處理有限公司打造“治水惠民互動(dòng)地圖”平臺(tái)。通過(guò)實(shí)地參觀、科普講座、交流走訪等形式，竹園四期向公眾與業(yè)內(nèi)人員展示了污水處理全流程與環(huán)?？萍汲晒杲哟笫聵I(yè)單位、高校及普通民眾超900人次，為增強(qiáng)社會(huì)公眾環(huán)保意識(shí)做出了積極貢獻(xiàn)。

4. 

四、結(jié)語(yǔ)：展望未來(lái)，智慧水務(wù)再升級(jí)

作為智能化標(biāo)桿污水處理廠，竹園四期不僅為上海市創(chuàng)造了更加綠色、可持續(xù)的生態(tài)環(huán)境，更為附近廣大市民提供了健康、安全的生活空間。未來(lái)，竹園四期還將進(jìn)一步探索中水資源化、污泥產(chǎn)品利用、污水熱能回收及光伏發(fā)電等多領(lǐng)域的資源化利用可能性，充分發(fā)揮工程的多重優(yōu)勢(shì)，提升資源利用效率、降低運(yùn)營(yíng)成本、改善服務(wù)質(zhì)量。

竹園四期將以數(shù)字技術(shù)賦能綠色低碳轉(zhuǎn)型，推動(dòng)污水處理行業(yè)向更高效、更環(huán)保的方向發(fā)展。通過(guò)“城投”品牌及智慧服務(wù)，竹園四期將繼續(xù)展現(xiàn)城市治理與人文關(guān)懷的深度融合，為構(gòu)建美麗中國(guó)貢獻(xiàn)力量。在未來(lái)的日子里，我們有理由相信，竹園四期將成為智慧水務(wù)領(lǐng)域的璀璨明珠，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)邁向新的高度。