2026年污水處理廠曝氣系統(tǒng)故障應(yīng)急演練方案一、演練目的2026年3月，本廠將完成提標(biāo)改造，新增三條MBBR線，曝氣系統(tǒng)由“羅茨鼓風(fēng)機(jī)+微孔曝氣盤”升級(jí)為“磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)+可提升式微孔管”，控制邏輯由DO單閉環(huán)改為“氨氮-DO-風(fēng)量”三閉環(huán)。新系統(tǒng)復(fù)雜度高、耦合度大，一旦故障，可在15分鐘內(nèi)造成生物池DO驟降、硝化菌活性抑制、出水氨氮超標(biāo)。本次演練以“真實(shí)故障、真實(shí)響應(yīng)、真實(shí)恢復(fù)”為原則，通過全要素、全崗位、全介質(zhì)模擬，驗(yàn)證應(yīng)急預(yù)案的可行性，鍛煉運(yùn)行、檢修、化驗(yàn)、調(diào)度、安保、后勤六條線的協(xié)同能力，固化“三分鐘確認(rèn)、五分鐘隔離、十五分鐘搶修、三十分鐘恢復(fù)”的硬指標(biāo)，確保在2026年汛期高負(fù)荷到來前，形成一套可復(fù)制、可推廣、可考核的曝氣系統(tǒng)故障應(yīng)急處置標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)包。二、演練情景設(shè)定1.故障類型：2號(hào)磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)突發(fā)“IGBT過溫+喘振”聯(lián)鎖停機(jī)，備用1號(hào)風(fēng)機(jī)自啟失敗，全廠瞬時(shí)風(fēng)量由45000m3/h跌至18000m3/h，生物池DO從3.2mg/L跌至0.8mg/L，出水在線氨氮15分鐘升高至6.5mg/L（限值5mg/L）。2.觸發(fā)條件：風(fēng)機(jī)房溫度38℃，冷卻水壓力0.18MPa（低于0.2MPa保護(hù)值），風(fēng)機(jī)喘振持續(xù)6s，PLC判定為“不可自恢復(fù)故障”。3.疊加風(fēng)險(xiǎn)：當(dāng)日進(jìn)水COD520mg/L、TN65mg/L，較設(shè)計(jì)值高20%，碳源投加系統(tǒng)正在檢修，無法緊急投加甲醇；同時(shí)，5km外市政管網(wǎng)進(jìn)行雨污混錯(cuò)接改造，存在上游雨污溢流沖擊可能。4.演練時(shí)長：全程90分鐘，其中故障發(fā)生0min，應(yīng)急響應(yīng)3min，現(xiàn)場處置30min，系統(tǒng)恢復(fù)45min，評(píng)估總結(jié)12min。三、組織機(jī)構(gòu)與職責(zé)1.演練指揮部總指揮：生產(chǎn)副總經(jīng)理（具備注冊(cè)環(huán)保工程師、注冊(cè)安全工程師雙證）副總指揮：設(shè)備總監(jiān)、運(yùn)行總監(jiān)職責(zé)：啟動(dòng)Ⅲ級(jí)應(yīng)急響應(yīng)，對(duì)外信息報(bào)送，統(tǒng)籌資源調(diào)配，決定減產(chǎn)、停產(chǎn)、溢流閘開啟等重大節(jié)點(diǎn)。2.專業(yè)處置組2.1運(yùn)行控制組（7人）組長：中控室主任任務(wù)：DO趨勢(shì)預(yù)判、風(fēng)量再分配、進(jìn)水減量、碳源應(yīng)急投加、污泥回流比調(diào)整、出水閘閥聯(lián)控。2.2設(shè)備搶修組（8人）組長：機(jī)械維修車間主任任務(wù)：風(fēng)機(jī)本體故障排查、IGBT拆換、冷卻水系統(tǒng)反沖洗、喘振閥復(fù)位、備用風(fēng)機(jī)啟機(jī)測(cè)試。2.3儀表保障組（4人）組長：儀表工程師任務(wù)：DO、氨氮、風(fēng)量、壓力在線儀表校核，假信號(hào)屏蔽，備用傳感器熱插拔，數(shù)據(jù)鏈路至市生態(tài)環(huán)境局上傳不中斷。2.4水質(zhì)快檢組（3人）組長：化驗(yàn)室班長任務(wù)：生物池前端、末端、出水口三點(diǎn)采樣，5分鐘出DO、氨氮、COD、SV30，15分鐘出硝化速率，為運(yùn)行組提供調(diào)整依據(jù)。2.5安全警戒組（5人）組長：安保隊(duì)長任務(wù)：風(fēng)機(jī)房拉設(shè)30m隔離區(qū)，配發(fā)正壓式呼吸器，設(shè)置防爆風(fēng)機(jī)強(qiáng)制通風(fēng)，杜絕火源，記錄進(jìn)出人員、工器具。2.6后勤聯(lián)絡(luò)組（3人）組長：行政主管任務(wù)：應(yīng)急物資搬運(yùn)（IGBT模塊、冷卻水軟管、曝氣鏈備件）、盒飯、飲用水、應(yīng)急車輛調(diào)度、對(duì)外輿情監(jiān)測(cè)。四、應(yīng)急物資與裝備清單1.關(guān)鍵備件：磁懸浮鼓風(fēng)機(jī)IGBT模塊2塊、喘振閥膜片4套、冷卻水過濾器濾芯6只、可提升式微孔管10根、曝氣鏈卡箍20套。2.工器具：防爆電動(dòng)扳手2把、防爆手電4支、紅外測(cè)溫槍2把、超聲波流量計(jì)1套、fluke示波器1臺(tái)、備用DO儀2臺(tái)、氨氮快速測(cè)定儀1臺(tái)。3.防護(hù)裝備：正壓式呼吸器6套、防化服6套、防爆對(duì)講機(jī)10部、應(yīng)急照明燈4盞、警示帶2卷、急救箱2套。4.應(yīng)急藥劑：甲醇500L（噸桶）、乙酸鈉200kg、PAC1t、次氯酸鈉0.5t，全部貼有二維碼，掃碼可知MSDS。五、演練流程與時(shí)間節(jié)點(diǎn)（一）前期準(zhǔn)備階段（T-30min）1.中控室提前將2號(hào)風(fēng)機(jī)冷卻水手動(dòng)閥關(guān)至70%，模擬冷卻水不足。2.儀表工程師在PLC側(cè)植入“喘振信號(hào)”，設(shè)定觸發(fā)閾值6s。3.運(yùn)行組提前通知進(jìn)水泵站降頻至80%，預(yù)留沖擊余量。4.安全組對(duì)風(fēng)機(jī)房進(jìn)行可燃?xì)怏w檢測(cè)，確保＜1%LEL。（二）故障發(fā)生（T0）1.2號(hào)風(fēng)機(jī)HMI彈出“IGBT過溫+喘振”報(bào)警，風(fēng)機(jī)自由停車，風(fēng)量驟降。2.中控室聲光報(bào)警，值班長立即電話匯報(bào)總指揮，同時(shí)按下“應(yīng)急演練”紅色按鈕，廣播系統(tǒng)播報(bào)：“曝氣系統(tǒng)故障應(yīng)急演練啟動(dòng)，非演練人員請(qǐng)撤離至安全區(qū)域?！保ㄈ┬畔⒋_認(rèn)與初判（T0+3min）1.運(yùn)行組：①確認(rèn)生物池DO曲線斜率-0.16mg/L·min；②確認(rèn)進(jìn)水在線流量計(jì)450L/s，無突變；③確認(rèn)出水氨氮曲線拐點(diǎn)上升。2.設(shè)備組：①就地檢查2號(hào)風(fēng)機(jī)控制柜，IGBT溫度燈紅；②確認(rèn)冷卻水壓力0.18MPa；③確認(rèn)1號(hào)風(fēng)機(jī)自啟失敗原因?yàn)椤袄鋮s水電磁閥未得電”。3.總指揮宣布啟動(dòng)Ⅲ級(jí)響應(yīng)，各組按預(yù)案就位。（四）應(yīng)急調(diào)控（T0+5min）1.運(yùn)行組：①立即關(guān)閉2號(hào)風(fēng)機(jī)出口電動(dòng)蝶閥，防止倒灌；②將進(jìn)水泵站瞬時(shí)流量由450L/s降至300L/s，減少25%；③開啟4號(hào)、6號(hào)水下推流器，提高氧傳質(zhì)效率；④啟動(dòng)碳源應(yīng)急投加泵，甲醇投加量由0調(diào)至80L/h，補(bǔ)充反硝化碳源，減輕氨氮沖擊。2.水質(zhì)快檢組：①在生物池首端、末端、出水口采樣，快速檢測(cè)DO、氨氮；②出具數(shù)據(jù)：末端DO0.9mg/L、氨氮6.5mg/L，預(yù)測(cè)30min后氨氮將升至9mg/L。3.設(shè)備組：①手動(dòng)開啟1號(hào)風(fēng)機(jī)冷卻水電磁閥，確認(rèn)壓力升至0.25MPa；②復(fù)位1號(hào)風(fēng)機(jī)PLC，執(zhí)行“一鍵啟機(jī)”流程，30s后1號(hào)風(fēng)機(jī)加載至60Hz，風(fēng)量升至22000m3/h；③開啟生物池中段應(yīng)急曝氣旁路，將1號(hào)風(fēng)機(jī)30%風(fēng)量引入中段，減緩DO下滑。（五）現(xiàn)場搶修（T0+15min）1.設(shè)備組：①斷電掛牌，拆下2號(hào)風(fēng)機(jī)IGBT模塊，測(cè)溫硅脂干結(jié)，更換新品；②對(duì)冷卻水過濾器進(jìn)行反沖洗，排出黑色絮狀物約0.5L；③拆檢喘振閥，發(fā)現(xiàn)膜片老化裂紋，更換新品；④清理風(fēng)機(jī)蝸殼內(nèi)積塵，恢復(fù)動(dòng)平衡。2.儀表組：①對(duì)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量、壓力、溫度傳感器進(jìn)行校核，誤差＜1%；②將備用DO儀探頭插入生物池末端，與在線DO比對(duì)，偏差0.1mg/L，確認(rèn)可信。3.安全組：①每10min檢測(cè)一次風(fēng)機(jī)房可燃?xì)怏w，保持＜1%LEL；②記錄進(jìn)出人員8人次、工器具16件，無遺失。（六）系統(tǒng)恢復(fù)（T0+45min）1.設(shè)備組：①完成2號(hào)風(fēng)機(jī)組裝，絕緣測(cè)試＞500MΩ；②送電，執(zhí)行“空載試運(yùn)行”5min，軸承溫升＜5℃，無異常振動(dòng)；③逐步加載至50Hz，風(fēng)量升至23000m3/h，與1號(hào)風(fēng)機(jī)并聯(lián)，總風(fēng)量恢復(fù)至45000m3/h。2.運(yùn)行組：①將進(jìn)水流量由300L/s階梯提升至400L/s，最終恢復(fù)至450L/s；②逐步下調(diào)甲醇投加量至40L/h，觀察反硝化速率；③停水下推流器2臺(tái)，保留2臺(tái)，節(jié)能降耗。3.水質(zhì)快檢組：①出水氨氮降至4.8mg/L，DO升至3.0mg/L，硝化速率恢復(fù)至8mgNH?-N/gMLSS·h；②出具“水質(zhì)恢復(fù)確認(rèn)單”，交總指揮簽字。（七）演練評(píng)估（T0+78min）1.各組提交“應(yīng)急處置卡”，記錄關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)時(shí)間、人員、數(shù)據(jù)。2.指揮部組織桌面推演復(fù)盤，對(duì)照“三分鐘確認(rèn)、五分鐘隔離、十五分鐘搶修、三十分鐘恢復(fù)”硬指標(biāo)，逐條打分。3.發(fā)現(xiàn)3項(xiàng)短板：①冷卻水電磁閥未納入周巡檢，導(dǎo)致備用風(fēng)機(jī)自啟失??；②甲醇應(yīng)急泵啟動(dòng)需人工旋開出口閥，耗時(shí)2min；③風(fēng)機(jī)房未安裝防爆軸流風(fēng)機(jī)，油氣聚集風(fēng)險(xiǎn)高。4.形成整改清單，責(zé)任人、完成時(shí)間、驗(yàn)證方式全部錄入ERP系統(tǒng)，限時(shí)7天閉環(huán)。六、技術(shù)要點(diǎn)與操作細(xì)節(jié)1.DO驟降預(yù)判模型采用“前饋+反饋”算法：前饋以進(jìn)水氨氮負(fù)荷為變量，反饋以DO偏差為變量，提前3min輸出風(fēng)量需求。演練中，模型計(jì)算需風(fēng)量42000m3/h，實(shí)際僅18000m3/h，觸發(fā)“低DO預(yù)警”，為運(yùn)行組提供決策依據(jù)。2.磁懸浮風(fēng)機(jī)IGBT熱插拔拆除前先對(duì)直流母線放電至＜5V，使用帶吸盤的提拉器垂直拔出，避免磕碰陶瓷基板；新模塊涂抹0.2mm導(dǎo)熱硅脂，緊固扭矩1.8N·m，對(duì)角線順序鎖緊。3.可提升式微孔管應(yīng)急替換水下作業(yè)使用“Ω”型快拆吊架，人工搖柄30s可提升1m，無需排空生物池；新管采用EPDM+硅膠復(fù)合膜，打孔?1mm×8000個(gè)/m，氧轉(zhuǎn)移效率α=0.45，較舊管提升12%。4.甲醇應(yīng)急投加量計(jì)算按CN比4:1補(bǔ)加，氨氮超標(biāo)6.5→5mg/L，需去除1.5mg/L，水量4萬m3/d，需甲醇=1.5×4×4×0.15=3.6kg/h，取安全系數(shù)1.5，投加量5.4kg/h，折合80L/h（密度0.79g/mL）。5.防爆通風(fēng)設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)房設(shè)置兩臺(tái)防爆軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量3000m3/h·臺(tái)，換氣次數(shù)12次/h，確保油氣濃度＜25%LEL，滿足GB50058-2014要求。七、考核評(píng)分細(xì)則1.時(shí)間指標(biāo)（40分）三分鐘確認(rèn)8分、五分鐘隔離8分、十五分鐘搶修12分、三十分鐘恢復(fù)12分，每超時(shí)1min扣1分，扣完為止。2.水質(zhì)指標(biāo)（30分）出水氨氮峰值＜7mg/L得10分，＜6mg/L得20分，最終恢復(fù)＜5mg/L得30分；每超標(biāo)0.1mg/L扣1分。3.安全指標(biāo)（20分）未發(fā)生人身傷害、火警、爆炸得20分；出現(xiàn)一次未佩戴防護(hù)用品扣5分，出現(xiàn)火源扣20分。4.協(xié)同指標(biāo)（10分）各組信息傳遞流暢、記錄完整、指令無重復(fù)、無沖突得10分；每出現(xiàn)一次指令沖突扣2分。八、培訓(xùn)與宣貫1.演練前一周，組織三次夜校培訓(xùn)：①磁懸浮風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)與故障樹；②DO-氨氮聯(lián)動(dòng)控制邏輯；③正壓式呼吸器穿戴比武。2.制作“曝氣故障一張圖