導讀：供水安全不僅指水量保證和水質(zhì)達標，同時水廠生產(chǎn)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(qū)水廠15座、調(diào)蓄水廠1座、郊區(qū)新城水廠14座，日供水總能力450×104m3，其中，市區(qū)日供水能力381×104m3。自“南水北調(diào)”工程通水后，北京還將建設數(shù)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(yè)安全管理帶來新的挑戰(zhàn)。針對供水安全面臨的挑戰(zhàn)，在更新完善安全管理制度和加強供水企業(yè)的安全管理力度的同時，形成一套標準化、規(guī)范化的科學安全管理體系，是供水企業(yè)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(xiàn)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(yè)安全工作現(xiàn)狀，提出了供水安全管理工作優(yōu)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(tǒng)分為水廠和管網(wǎng)兩個部分，在全市統(tǒng)籌下分別由獨立的專業(yè)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(tǒng)的監(jiān)管。對于負責取水和處理的自來水廠，汲取第二次世界大戰(zhàn)的經(jīng)驗教訓，所有構筑物和凈配水設施均按防戰(zhàn)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(zhì)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。
圖1 水處理工藝
原水加氧后經(jīng)曝氣池排氣，進入壓力式超濾系統(tǒng)，出水經(jīng)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(wǎng)。其中，超濾膜采用瀅格公司Multibore?多孔內(nèi)壓式超濾膜，膜絲為蜂窩式結構，穩(wěn)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(tǒng)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(jīng)超濾—紫外聯(lián)合工藝處理，生物安全性高，同時由負責運營的管網(wǎng)公司定期沖洗，以保障不采用氯消毒情況下的管網(wǎng)水質(zhì)。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(zhì)安全。
基于上述對W市供水系統(tǒng)調(diào)查分析，提煉出安全生產(chǎn)標準化系統(tǒng)的4個主體要素，即政府、企業(yè)、處理單元和員工，并簡要概括安全生產(chǎn)標準化綜合運行機制為：“政府統(tǒng)籌監(jiān)管，企業(yè)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(zhí)行
1.2.1政府統(tǒng)籌監(jiān)管
W市政府在安全生產(chǎn)標準化工作中，主要負責統(tǒng)籌水廠—管網(wǎng)的協(xié)調(diào)運行，監(jiān)管包括取水點和水廠各單元構筑物的報警系統(tǒng)，對安全管理體系執(zhí)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(fā)出警示鳴音，同時將情況上報至市級安全系統(tǒng)。
圖2 取水點報警裝置
1.2.2企業(yè)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(zhí)行，不僅需根據(jù)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(zhàn)對城市損毀的經(jīng)驗教訓，為保證特殊時期如戰(zhàn)爭情況下的供水安全，將整體安全級別定為防戰(zhàn)爭級別。如水廠生產(chǎn)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)。
圖3 取水點
在運營期安全管理方面，水廠針對各生產(chǎn)單元和重點操作設備制定詳細的安全管理規(guī)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(zhì)等生產(chǎn)情況和設備運行情況，保證設備安全運行;根據(jù)各生產(chǎn)單元工藝，配備齊全的事故應急處理用品，并設專區(qū)分類擺放(見圖5)。
圖4 安全提示牌
圖5 事故應急處理用品
通過上述對企業(yè)安全生產(chǎn)管理任務進行分解，根據(jù)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(chǎn)管理在統(tǒng)一指揮下有序進行。
1.2.3單元運行控制
W水廠主要生產(chǎn)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(jīng)地層過濾已達到飲用水標準，但為保證有突發(fā)事件如污染、瘟疫、化學戰(zhàn)爭等發(fā)生時的城市正常穩(wěn)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(xù)運行全套處理流程。
以涉及到多種具有腐蝕性的化學物質(zhì)的化學藥劑車間為例，不僅通過集成將水廠生產(chǎn)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(nèi)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(nèi)(見圖7)。尤其需要指出的是，盡管W水廠水源水質(zhì)好，超濾膜污染較輕，但W水廠仍設置超濾系統(tǒng)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(tǒng)，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。
圖6 藥劑存儲罐標識
圖7 藥劑投加設備安全柜
1.2.4員工參與落實
企業(yè)員工是安全生產(chǎn)的主角，由管理層和執(zhí)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(zhí)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(chǎn)單元的設備運行和出水水質(zhì)情況，并按規(guī)定詳細記錄，在整個現(xiàn)代化水廠高度自動化程度下，實現(xiàn)了由傳統(tǒng)的專人值守到專人管理的轉(zhuǎn)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。
圖8 操作人員安全防護用品
此外，對于專業(yè)操作人員，還根據(jù)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(jiān)控CO2濃度，保證操作人員個人安全。
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(xiàn)代化水廠，深入交流安全管理體系4個主體要素的執(zhí)行，基于霍爾模型，可將上述管理系統(tǒng)的邏輯關系、過程環(huán)節(jié)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(yè)、生產(chǎn)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(huán)節(jié)，即制定、實施和監(jiān)管;知識維表示安全管理體系中國家標準和企業(yè)標準2個層級。綜上所述，形成了以“4個要素，3個環(huán)節(jié)，2層標準”為框架的模型，從而實現(xiàn)了安全管理體系宏觀機制各要素相互支撐、協(xié)調(diào)運行。
圖10 安全管理體系的運行模型
2北京供水企業(yè)安全管理
2.1 北京供水企業(yè)安全管理現(xiàn)狀
北京市自來水集團負責北京中心城區(qū)、通州(城市副中心)及延慶、懷柔、大興等郊區(qū)新城的自來水供應，為保證供水工作的安全穩(wěn)定，依據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《北京市安全生產(chǎn)條例》等相關法規(guī)，制定了企業(yè)的《安全生產(chǎn)責任制管理制度》《安全生產(chǎn)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(yè)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(chǎn)標準化管理制度。例如，《安全生產(chǎn)責任制管理制度》規(guī)定了廠長、副廠長、生產(chǎn)班(組)長、職工等在內(nèi)的廠各級人員安全生產(chǎn)責任制，明確了安全保衛(wèi)科、生產(chǎn)技術科、中心控制室等各職能科室的安全職責;《安全生產(chǎn)檢查制度》詳細規(guī)定了各級安全檢查形式、周期、內(nèi)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(yè)各崗位員工的安全生產(chǎn)責任，保證安全生產(chǎn)工作順利進行，防止和減少生產(chǎn)安全事故發(fā)生，保障員工人身和企業(yè)財產(chǎn)安全。
2.2 北京供水企業(yè)安全管理優(yōu)化
企業(yè)的安全生產(chǎn)管理是一項細致繁瑣的工作，參考德國現(xiàn)代化自來水廠安全管理體系的構建與執(zhí)行，結合于2017年4月1日起正式實施的《企業(yè)安全生產(chǎn)標準化基本規(guī)范》(GB/T 33000—2016)，從供水企業(yè)角度提出安全管理優(yōu)化建議。
2.2.1供水企業(yè)安全管理優(yōu)化
對于供水企業(yè)，安全管理的主要任務是制定企業(yè)安全生產(chǎn)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(huán)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(fā)事件的處置效率;提升信息化安全水平，完成水廠工控、網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)安全測評，有針對性地采取符合行業(yè)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(yè)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(chǎn)、管網(wǎng)搶修、消防等應急演練，確保作業(yè)安全規(guī)范，提升應急處置能力。
2.2.2生產(chǎn)單元安全風險防控
生產(chǎn)單元是供水企業(yè)的安全管理重點和難點，在現(xiàn)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(jù)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(yè)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(chǎn)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(huán)節(jié)的應急演練，全面提升運、儲、管、用各環(huán)節(jié)監(jiān)管水平。
2.2.3員工安全主體責任落實
現(xiàn)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(fā)展理念。同時，加強二級單位安全機構設置，配齊專業(yè)安全管理人員，壓實安全管理責任，把安全生產(chǎn)管理、防范、監(jiān)督、檢查、獎懲各項措施落實到崗到人，完善內(nèi)部安全生產(chǎn)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(zhì)，將專業(yè)管理與群眾管理有機結合，不僅充分發(fā)揮專業(yè)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(diào)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(xiàn)代化城市政治穩(wěn)定、經(jīng)濟繁榮、科技發(fā)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(chǎn)”總體原則，充分貫徹國家“十三五”規(guī)劃，通過借鑒國外先進技術和管理經(jīng)驗，對標現(xiàn)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(zhàn)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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