綠色標桿廠,看污水處理行業綠色革命
我們(men)從發改委已經公布的45個(ge)綠色(se)低(di)碳標(biao)桿廠(chang)出發,解(jie)碼這(zhe)場(chang)中國(guo)污水處理廠(chang)的綠色(se)革(ge)命(ming)。
這(zhe)些標桿廠(chang)不(bu)僅在處(chu)理效率和(he)質量上表現優異,更在能源資源循環利(li)用(yong)、節能減(jian)排等方向(xiang)做(zuo)出積極探索和(he)示(shi)(shi)范(fan),他(ta)們的經驗和(he)實踐也(ye)在向(xiang)行業傳遞,通過引進(jin)先進(jin)的技術和(he)管理理念,傳統污水處(chu)理廠(chang)也(ye)可以向(xiang)綠色(se)低碳(tan)廠(chang)的華麗轉身,實現綠色(se)環保與及經濟效益的雙贏,為(wei)行業綠色(se)發(fa)展提供借鑒和(he)啟示(shi)(shi)。
當2025年政(zheng)府工作(zuo)報告將“協同推(tui)進降碳(tan)(tan)減污(wu)擴綠(lv)增長”作(zuo)為(wei)環保工作(zuo)的(de)總基調,兩會(hui)的(de)“部長通(tong)道(dao)”里“降碳(tan)(tan)、增綠(lv)、護生態”作(zuo)為(wei)行業(ye)聚焦時,污(wu)水處(chu)理行業(ye)正(zheng)在迎來一場綠(lv)色的(de)革命,綠(lv)色標桿廠的(de)建(jian)設成(cheng)為(wei)了(le)推(tui)動(dong)行業(ye)綠(lv)色革命的(de)關鍵(jian)力量。
一、標桿污(wu)水廠分類(lei)
發改委官網2024年11月公布了第一批共45個具有代表性的污水處理綠色低碳標桿廠名單和經驗做法,標桿水廠共被分為高效減污節能降耗類、資源能源循環利用類、技術管理協同創新類和綜合示范四大類。這四類標桿廠的數量占比情況如下:
接下來我(wo)們依次分析這(zhe)四類標桿(gan)廠技(ji)術應用(yong)、經驗(yan)做法,供(gong)大(da)家(jia)參(can)考。
二、綜(zong)合示范(fan)類標(biao)桿廠
在所有標桿廠中(zhong),綜合示(shi)范類數(shu)量最多,共有16個(ge)項(xiang)(xiang)目,占比超(chao)過36%。這類項(xiang)(xiang)目是集高效減污(wu)、節能降(jiang)耗(hao)、資源能源循環利用和技術管理創(chuang)新于(yu)一體的(de)綜合性示(shi)范項(xiang)(xiang)目,多為標桿中(zhong)的(de)標桿。
1.經驗做法
這類標桿廠更加注重污水處理的資源(yuan)化利(li)用(yong)。涉及(ji)的范圍例如(ru):
a)擴展再(zai)生水利用(yong)(yong)場景:將再(zai)生水廣泛應用(yong)(yong)于(yu)市政雜用(yong)(yong)、生態(tai)補(bu)水、工業等;
b)加強能源(yuan)(yuan)(yuan)回收(shou)利用:利用沼氣、光伏和風力等(deng)發電(dian);污(wu)水(shui)(shui)源(yuan)(yuan)(yuan)/再生水(shui)(shui)源(yuan)(yuan)(yuan)熱(re)泵技術供熱(re)供冷;推進“源(yuan)(yuan)(yuan)網(wang)荷儲(chu)”一(yi)體(ti)化(hua)建設(she),優化(hua)能源(yuan)(yuan)(yuan)結構;耦合污(wu)泥(ni)消化(hua)與(yu)熱(re)解氣化(hua)供能;自(zi)產(chan)蒸(zheng)汽(qi)與(yu)市政蒸(zheng)汽(qi)并網(wang);區(qu)域能源(yuan)(yuan)(yuan)站回收(shou)污(wu)水(shui)(shui)余熱(re)為周(zhou)邊建筑供能。
c)加大(da)污(wu)泥資源化(hua)(hua)利用(yong)。采(cai)用(yong)高級厭氧消化(hua)(hua)技(ji)術,協同市(shi)政餐廚(chu)垃(la)圾處(chu)理;建立污(wu)泥資源中(zhong)心,用(yong)于土壤(rang)改良、林(lin)地和礦山(shan)修復、制作有機肥(fei)等;通過污(wu)泥干(gan)化(hua)(hua)技(ji)術,用(yong)于燒制環保(bao)磚等;周邊電(dian)廠余熱蒸汽用(yong)于污(wu)泥干(gan)化(hua)(hua),后摻燒發電(dian)。
2.頭(tou)部企業的項目參與情況
頭(tou)部企(qi)業的項目參與情況,北(bei)京(jing)(jing)排水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的3個北(bei)京(jing)(jing)再(zai)生水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)項目(高安(an)屯、高碑(bei)店、酒仙橋),首(shou)創環保呼(hu)和浩特市(shi)(shi)辛辛板污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)項目,北(bei)控水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務(wu)杭州市(shi)(shi)余(yu)杭污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)(四期)項目,碧水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)源(yuan)陜西西安(an)經(jing)開草灘污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠(chang)項目,上海城投上海市(shi)(shi)泰和污水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)處理廠(chang),廈門(men)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)務(wu)廈門(men)市(shi)(shi)高崎水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)質凈化廠(chang)等。
3.精選案例
北控水務余杭污水處理廠(chang)四期,采用“全地(di)下雙層加蓋(gai)”建(jian)設形式,是余(yu)杭(hang)區首座地(di)下科技(ji)型污(wu)水處(chu)理廠,也是實(shi)現“廠、網、河”一體化智慧運營的(de)重要實(shi)踐。污(wu)水廠通(tong)過設備改造、工藝(yi)優化調控、清(qing)潔能源回收(shou)利(li)(li)用、創新工作等(deng)(deng)多種措施(shi),推進高效減污(wu)節能降耗,并利(li)(li)用“數字孿生(sheng)”“仿真(zhen)模擬(ni)”“智能識別(bie)”等(deng)(deng)系統,實(shi)現了污(wu)水處(chu)理設施(shi)的(de)智能化、精細化管理。
首創環保辛(xin)辛(xin)板污(wu)水處理廠:承擔(dan)著(zhu)嚴重缺水(shui)型城(cheng)市呼(hu)和浩特市主(zhu)城(cheng)區1/3的污(wu)水(shui)處(chu)理任(ren)務,該(gai)項目先(xian)后開(kai)發了“智慧運(yun)營系統”、“藥(yao)劑配置數(shu)據庫(ku)”、“設(she)備運(yun)維保系統”等多(duo)套信息(xi)化系統。推進高效減污(wu)節能(neng)降耗(hao)技術應用,使用多(duo)級多(duo)段AO、MBBR,大幅(fu)減少碳(tan)(tan)源投加和電(dian)能(neng)消(xiao)耗(hao),并探索性開(kai)展(zhan)污(wu)水(shui)處(chu)理全過程碳(tan)(tan)排放(fang)評估和核算,系統推動污(wu)水(shui)收集處(chu)理減污(wu)降碳(tan)(tan)協同增效。
北排集團的高(gao)安屯(tun)再(zai)生水廠,也是(shi)推動污(wu)水(shui)、污(wu)泥共治,餐(can)廚系(xi)統,多能耦合,能源(yuan)自給(gei)的低碳示范項目(mu)。高安(an)屯(tun)再(zai)生水(shui)廠(chang)已在廠(chang)區內敷(fu)設(she)分布式光伏發(fa)電設(she)施,年(nian)發(fa)電量約(yue)183萬(wan)度。此外,再(zai)生水(shui)廠(chang)還通過(guo)綜(zong)合運用(yong)精(jing)確(que)曝氣、精(jing)確(que)脫氮、高級厭(yan)氧(yang)(yang)消化(hua)耦合沼氣熱(re)電聯產(chan)、厭(yan)氧(yang)(yang)氨氧(yang)(yang)化(hua)、水(shui)源(yuan)熱(re)泵(beng)、再(zai)生水(shui)及污(wu)泥資源(yuan)化(hua)利用(yong)等多項技術實現(xian)減碳、固(gu)碳。
三、技術管理系統創新
項(xiang)目數量第二多(duo)的是技術管理(li)系(xi)統創新類,共有14個標桿項(xiang)目,占比31%。
1.經驗做法(fa)
這些項目(mu)在引進和(he)自主研發新技(ji)術、新工藝的同(tong)時,他(ta)們(men)還注重管(guan)(guan)理(li)創新,建立了完善的污水處理(li)管(guan)(guan)理(li)體系,提高了污水處理(li)的效率和(he)質量。例如,引入物聯(lian)網(wang)、BIM技(ji)術構建全覆蓋、高度集(ji)成的智(zhi)慧水務運(yun)維管(guan)(guan)理(li)平臺(tai),開(kai)發各種智(zhi)慧運(yun)營系統、藥劑配(pei)置數據庫(ku)、機器人巡檢管(guan)(guan)理(li)平臺(tai)等。
一些項(xiang)目還在建設集(ji)污(wu)水處理、生(sheng)活垃圾焚燒、市政污(wu)泥處理三大循(xun)環(huan)經濟(ji)產(chan)業鏈(lian)于一體的循(xun)環(huan)產(chan)業園(yuan)推進產(chan)業集(ji)群發展方向有所(suo)貢獻。
2.頭部企業的項目參與(yu)情(qing)況(kuang)
這(zhe)其中包括首(shou)創環保的(de)(de)太原市城南污水處(chu)(chu)理廠(chang)項目,南京水務的(de)(de)南京市橋北(bei)(bei)污水處(chu)(chu)理廠(chang),碧水源的(de)(de)湖(hu)北(bei)(bei)十堰市神定(ding)河污水處(chu)(chu)理廠(chang),深圳水務的(de)(de)福田水質凈(jing)化廠(chang)一(yi)期;興(xing)蓉(rong)環境的(de)(de)成都市第九再生水廠(chang)等項目。
3.精選案例
南京(jing)水(shui)務的南京(jing)橋北污(wu)水(shui)處理廠,總(zong)處(chu)(chu)(chu)理(li)規模20萬t/d,主體(ti)工(gong)藝(yi)(yi)采用改良(liang)AAO工(gong)藝(yi)(yi)和深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)(yi)(高效混(hun)凝(ning)沉淀(dian)池(chi)+深床濾池(chi)),蘇伊(yi)士(shi)環境科(ke)技為該項(xiang)目(mu)提供了Denifor V反硝(xiao)化(hua)V型濾池(chi)。該項(xiang)目(mu)中(zhong),反硝(xiao)化(hua)濾池(chi)采用全自(zi)動控(kong)制系統,并對投(tou)加的碳源量(liang)進行了精(jing)確(que)控(kong)制,維護簡單,可以實(shi)現全自(zi)動無人值守(shou),同(tong)時,項(xiang)目(mu)還(huan)通過(guo)構建強(qiang)化(hua)凈化(hua)單元、生態廊(lang)道、深度(du)處(chu)(chu)(chu)理(li)區,對橋北污水(shui)處(chu)(chu)(chu)理(li)廠(chang)尾水(shui)進行生態處(chu)(chu)(chu)理(li),增(zeng)強(qiang)水(shui)體(ti)自(zi)凈能力,實(shi)現“水(shui)清、岸(an)綠、景美”。
深(shen)圳水務福田水質凈(jing)化(hua)廠一期,該項目(mu)是(shi)亞洲第一座最(zui)大規模(mo)半地下式水(shui)(shui)質(zhi)凈(jing)化廠,日處理(li)能(neng)力40萬(wan)噸,采用雙層半地下結(jie)構設計(ji),屋頂(ding)(ding)下是(shi)污水(shui)(shui)處理(li)構筑物(wu),屋頂(ding)(ding)上是(shi)7.6萬(wan)平方(fang)米的足球(qiu)運(yun)動(dong)主(zhu)題(ti)公園。通(tong)過‘互聯網+’、信息化技術(shu)、智慧廠站(zhan)平臺、精(jing)確曝氣(qi)、精(jing)確加藥、智能(neng)安(an)全帽等智慧化手(shou)段,實現了生(sheng)產運(yun)營人員精(jing)簡高(gao)效,40萬(wan)噸處理(li)量,運(yun)營工作人員僅22人,人均處理(li)污水(shui)(shui)量達到1.8萬(wan)噸。
四、高(gao)效減污節能(neng)降(jiang)耗
項(xiang)目數量排名(ming)第三的(de)是高效減(jian)污節能降耗類,共有8個標桿(gan)項(xiang)目,占比18%。
1.經驗做法
采用先進(jin)的(de)污水處(chu)理(li)技術和(he)設備提高污水處(chu)理(li)效率,降(jiang)低能耗和(he)物(wu)耗,即(ji)實(shi)現(xian)了(le)污染治理(li),實(shi)現(xian)節約了(le)能源消耗,實(shi)現(xian)了(le)經濟(ji)效益(yi)。涉(she)及的(de)方(fang)向有:
a)推(tui)進高效減(jian)污(wu):如,硫自養反硝化(hua)深度脫氮技術、AOA 處(chu)理工藝(yi)、深度除磷(lin)技術等;多段多級A/O工藝(yi),多點進水,減(jian)少內(nei)回流;優化(hua)工藝(yi)系統控制參(can)數,實現“零碳源”投加。
b)優化碳源(yuan)選擇。如(ru),采用(yong)復合碳源(yuan)或(huo)利用(yong)餐廚(chu)廢液、啤酒廢液等作為替(ti)代碳源(yuan)。
c)推進節能降耗。如,改進MBBR工藝,提高氧氣利用率;采用節能型MBR膜(mo)技(ji)術(shu);應用基于氨氮負荷的(de)精確曝(pu)(pu)氣系(xi)統、全變頻設(she)備管理曝(pu)(pu)氣風機和水泵等(deng);開(kai)展新型攪拌器替換等(deng)設(she)備更(geng)新改造。
2.頭部企業(ye)的項(xiang)目(mu)參與(yu)情(qing)況
中(zhong)持水務(wu)的無(wu)錫(xi)市宜興城市污水資源概念廠,北(bei)控水務(wu)的洛(luo)陽(yang)市澗西污水處理廠,重慶水務(wu)的重慶市長灘(tan)污水處理廠等。
3.精選(xuan)案例(li)的技術應用
中持水務的宜興城市污水資源(yuan)概念廠:該廠(chang)不僅采用了中持水務的珊氮?(硫自(zi)養(yang)反硝化(hua)濾池產品(pin))實現了無需投加外部碳源,水廠(chang)內(nei)的有機質協同處(chu)理(li)中心會將污水處(chu)理(li)環節中產生的污泥以及(ji)餐廚(chu)垃圾、秸(jie)稈及(ji)藍藻等協同厭氧消化(hua)生成沼氣進行發電(dian),實現滿負荷狀態下100%能源自(zi)給。
同時(shi),沼渣進行(xing)好氧堆(dui)肥作為實驗農(nong)田(tian)植被的種植用土,降低(di)(di)污泥處理成本,間接降低(di)(di)二氧化碳排放,此(ci)外,該廠同時(shi)還是國家工程研究中心技術驗證基地,持(chi)續(xu)技術創新。
北(bei)控水務洛陽市澗西(xi)污水處理廠:運營規(gui)模30萬噸/天,污(wu)水廠積極(ji)探索高效(xiao)減(jian)污(wu)、節能(neng)降(jiang)耗路(lu)徑(jing),通過優化(hua)工(gong)(gong)藝(yi),實現(xian)零碳源投加;強化(hua)工(gong)(gong)藝(yi)技(ji)術改(gai)進,開(kai)展MBBR工(gong)(gong)藝(yi)改(gai)進、采用先進的CFBR工(gong)(gong)藝(yi)等,大幅提(ti)高氧氣利用率,降(jiang)低(di)曝氣能(neng)耗,并推動一系列(lie)自主創新及應用,在節能(neng)降(jiang)耗方面成果顯(xian)著。
五、微資(zi)源(yuan)能(neng)源(yuan)循環利用
資(zi)源能(neng)源循環利用(yong)類項目數量(liang)在第一批45個項目總最少,共7個標桿項目,占比15%。
1.經驗做法
這類(lei)標桿廠則(ze)更加注(zhu)重污水處理的資源化利用。涉(she)及的范圍(wei)例如:
a)擴(kuo)展再生水(shui)利用場景:將再生水(shui)廣泛應用于(yu)市政(zheng)雜用、生態補水(shui)、工業(ye)等;
b)加強(qiang)能(neng)源回收(shou)利用(yong)(yong):利用(yong)(yong)沼氣(qi)、光伏和風(feng)力等發電;污水源/再生(sheng)水源熱(re)泵技(ji)術供(gong)熱(re)供(gong)冷;推(tui)進“源網(wang)荷儲(chu)”一體化建(jian)設,優化能(neng)源結構;耦(ou)合污泥消化與(yu)熱(re)解氣(qi)化供(gong)能(neng);自產蒸(zheng)汽與(yu)市政蒸(zheng)汽并網(wang);區域能(neng)源站回收(shou)污水余熱(re)為周邊建(jian)筑供(gong)能(neng)。
c)加大污(wu)泥資源(yuan)化利用(yong)。采用(yong)高級厭氧(yang)消(xiao)化技(ji)術,協同(tong)市政餐廚(chu)垃圾處理;建(jian)立污(wu)泥資源(yuan)中心,用(yong)于土壤(rang)改良(liang)、林地和礦(kuang)山修復、制作有機肥等;通(tong)過污(wu)泥干化技(ji)術,用(yong)于燒制環保磚等;周邊電廠余熱蒸汽用(yong)于污(wu)泥干化,后摻燒發電。
2.頭(tou)部企業的(de)項目(mu)參(can)與情況
頭(tou)部企業的(de)項目(mu)參與情況,北京排水(shui)的(de)3個北京再生水(shui)廠(chang)項目(mu)(高安屯、高碑(bei)店、酒(jiu)仙(xian)橋),首創環保呼和浩特市辛(xin)辛(xin)板(ban)污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)項目(mu),北控水(shui)務杭州市余杭污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)(四期)項目(mu),碧水(shui)源陜西西安經開草灘污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang)項目(mu),上(shang)海城投上(shang)海市泰和污(wu)(wu)水(shui)處理(li)(li)廠(chang),廈門水(shui)務廈門市高崎水(shui)質凈(jing)化廠(chang)等。
3.精選(xuan)案例
青島水(shui)務的(de)青島團島污水(shui)處理廠(chang):市政污泥(ni)采(cai)用(yong)(yong)中溫厭氧消化(hua)工藝,在實現污泥(ni)減量和穩定化(hua)的(de)(de)(de)(de)同時,回(hui)收高熱(re)(re)值的(de)(de)(de)(de)沼氣(qi),并(bing)利(li)(li)用(yong)(yong)沼氣(qi)進行發(fa)(fa)電用(yong)(yong)于本(ben)廠生(sheng)產,從而實現資(zi)(zi)源利(li)(li)用(yong)(yong)節能減碳的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de);協同處理啤酒廠廢水,打造(zao)上下(xia)游產業的(de)(de)(de)(de)協同資(zi)(zi)源化(hua)利(li)(li)用(yong)(yong)新模(mo)式;不斷拓展尾水的(de)(de)(de)(de)利(li)(li)用(yong)(yong)渠道,提供(gong)高品質的(de)(de)(de)(de)市政雜用(yong)(yong)水和清潔能源,打造(zao)全(quan)過程的(de)(de)(de)(de)資(zi)(zi)源綜(zong)合利(li)(li)用(yong)(yong)和綠色低碳發(fa)(fa)展模(mo)式。污水熱(re)(re)源泵(beng)系(xi)統利(li)(li)用(yong)(yong)本(ben)廠出水中蘊(yun)含的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)能作為冷(leng)熱(re)(re)源,為包括青島水務環境調度中心(xin)在內的(de)(de)(de)(de)13000平方米(mi)的(de)(de)(de)(de)辦(ban)公(gong)面(mian)積供(gong)冷(leng)和供(gong)暖,年用(yong)(yong)水量達60多萬噸(dun)。
碧(bi)水源的長沙市湘(xiang)江新區(qu)梅溪湖(雷鋒)水質凈(jing)化廠:該項目是地上太(tai)陽(yang)能光(guang)伏發電+開放(fang)式花園+地下污(wu)水(shui)處(chu)理(li)的(de)環保典型。此外,建設有(you)智慧水(shui)務系(xi)統,可實(shi)現精(jing)確曝氣,既能保障污(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠設備(bei)連續(xu)穩定運行,又可實(shi)現節能降耗。
敲黑板、劃重點(dian)
通過污水處理(li)工藝、低碳減排措施、污泥資(zi)源化等(deng)方(fang)式,我(wo)們分(fen)析了標桿廠的(de)技術應用(yong)情況,大致如(ru)下:
高效減污技術維度(du):硫自養反硝化深度脫氮技(ji)術、AOA處理工藝(yi)、深度除磷技(ji)術、多段多級A/O工藝(yi)、改進MBBR工藝(yi)、節(jie)能型MBR工藝(yi)等;
能(neng)源回(hui)收(shou)維度:利用沼(zhao)氣(qi)、光伏、水(shui)源熱(re)(re)泵;耦合污(wu)泥(ni)消化(hua)與熱(re)(re)水(shui)解氣(qi)化(hua)供能;
資源化利用維度:采用(yong)(yong)復合碳(tan)源(yuan)或利(li)用(yong)(yong)餐廚(chu)廢液、啤酒廢液等作為替代碳(tan)源(yuan);采用(yong)(yong)污泥(ni)高級厭(yan)氧(yang)消化技術(shu)協(xie)同市政餐廚(chu)垃圾處理;利(li)用(yong)(yong)污泥(ni)干化技術(shu)燒制環保磚;利(li)用(yong)(yong)電(dian)廠余(yu)熱蒸(zheng)汽干化污泥(ni)等;
智慧化維(wei)度(du):利用大數據、物聯(lian)網、BIM技術構建水務運(yun)維管理(li)平臺(tai),開發(fa)各種智慧(hui)運(yun)營(ying)系(xi)統(tong)、藥(yao)劑配置數據庫、精準曝氣系(xi)統(tong)、機(ji)器(qi)人巡檢管理(li)平臺(tai)等。
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