2021年1月11日,国家发展改革委、生态环境部等十部门联合印发《关于推进污水资源化利用的指导意见》,明确到2035年,形成系统、安全、环保、经济的污水资源化利用格局。
为践行新发展理念,响应推进污水资源化利用的战略号召,加速企业智慧化转型、污水资源化利用及产业结构化升级,环保水务行业正走在生产智能化、工艺装备化、设备集成化、监测数据化和管理信息化的智慧化发展的必然道路上。
以云服务、物联网、人工智能算法等技术为支撑,以单个或者多个污水厂的数据为集合,结合工艺和人工智能算法,给出污水厂运行预测和控制优化,保持稳定达标下的低能耗运行,同时达到较高的自动化处理水平,污水处理正逐步走向“质”与“效”的双提升,以更好地为我国的污水处理赋能。
按区域分布,文中盘点10大行业内标杆型智慧污水厂(华北地区:2个;华东地区:3个;华南地区:1个;西南地区:4个)。
华北-南堡污水处理厂
金科环境采用“蓝色生态园”模式,针对南堡经济开发区企业的水质特点,为南堡污水处理厂量身定做蓝色循环方案,再生水规模达到5万吨/日。
以污水处理厂的一级A尾水作为水源,通过核心工艺,将生产出的再生水/新生水出售给园区企业,用于三友热电厂锅炉冷却水用水以及三友化纤工艺生产用水,同时把水中其他的污染物转化为具有商业价值的产品,最大限度地进行污水资源化利用。
2019年,金科环境将该项目资产证券化,实现轻资产运营。目前系统运行良好,工业企业找到了便宜的水源替代,地下水需求减少,经济效益和社会效益明显。
华北-津沽污水处理厂
津沽污水处理厂采用“多级AO+高效沉淀+深床过滤工艺”,并预留了达到地表水四类水体标准的空间,消毒采用紫外线消毒工艺,除臭采用全过程除臭工艺,污水处理所产生的污泥经浓缩、脱水后,进入津南污泥处理处置厂进行处理,从而实现了污水全部再生利用、污泥全部无害化处理和资源化利用的成果。
华东-洋里污水处理厂
洋里污水处理厂总服务面积76平方公里,总服务人口约150万,是福州市目前规模最大的城市污水处理企业,其远期规划工程规模为日处理污水60万吨,项目分四期建设,一期工程处理规模为20万吨/日,采用A-C卡鲁塞尔氧化沟工艺,二期工程新增处理能力10万吨/日,采用AAO工艺,三期工程处理规模10万吨/日,四期工程采用MBR处理工艺,处理规模20万吨/日。
作为节能减排重点单位,该厂坚持达产达标与节能减排并举,不断运行挖潜,曾在全国城镇污水处理厂节能减排绩效考核达标竞赛活动中取得“竞赛达标示范单位”的光荣称号,为改善城市生态环境,创建“国家环境保护模范城市”及“国家卫生城市”,为全面建设小康社会提供了重要的基础设施保障。
华东-筼筜污水处理厂
厦门市筼筜污水处理厂污水处理能力30万m3/日,污水处理工艺为:组合式高效沉淀池+BIOFOR曝气生物滤池工艺+后置反硝化滤池+高速气浮池工艺,尾水经次氯酸钠接触消毒深海排放,出水水质执行《国家城镇污水水质排放标准》(GB18918-2002)中的一级A排放标准。
该项目采用先进的污水处理设备,厂区主体工艺采用BAF曝气生物滤池处理工艺,经处理后的污水水质排放标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级B排放标准。
华东-泰和污水处理厂
泰和污水处理厂是全国最大的全流程地下式污水处理厂,工程用地面积为27hm2,服务人口约124万,已建成的一期工程规模为日处理量40万m3,规划二期建设规模为日处理量20万m3,两期工程全部建成后将达到每天60万m3。
污水处理采用AAO生反池+高效沉淀池+反硝化深床滤池的组合工艺,具有脱氮除磷功能,采用低温真空脱水干化工艺,达到国际先进水平。
对标“最高标准”、“最好水平”,运用物联网、大数据、BIM等新兴信息技术,泰和污水处理厂将成为一座“感知智能化、运维信息化、设施数字化、管理精细化”的智慧污水处理厂。
华南-中嘉污水处理厂
中山市污水处理有限公司不断加大对污水处理厂实施智慧化升级,于2018年建立了约 300平米的污水处理综合生产监控中心
监控中心配备了完善的软硬件基础设施平台和高质量的污水处理厂中央控制系统,通过物联网和自控技术与污水处理厂管理过程相结合,采用跨区域远程集中监控的管理模式,减少运行人员配置,实现“白天少人定期巡查,晚上现场无人值守”的创新管理模式,在省内处于较为先进的行列。
西南-唐家沱污水处理厂
重庆中法唐家沱污水处理厂日均污水处理量达44.3万吨,主要负责处理江北区、渝北区和两江新区的城市生活污水。
干化污泥和尾水发电是该厂的亮点,充分体现了循环经济、资源再利用的特点。
由于城市扩张和环保的需要,2019年下半年该市政污水厂实施了加盖除臭“手术”,包括:建设4条除臭装置;设施和设备进行加盖密封,加盖方式主要为钢支撑反吊膜。
重庆唐家沱污水处理厂为中法合资项目,采用了先进的反吊膜解决方案:采用强抗腐蚀性的法拉利膜结构将废气罩住,结合钢支撑反吊膜技术将膜悬吊,是一种新型的污水池加盖技术。
西南-陡沟河污水处理厂
陡沟河污水处理厂,污水处理量3.9万吨/日,出水标准地表准四类,服务成都陡沟河流域42平方公里内约20万人为生活污水。
陡沟河污水处理厂安装精准曝气系统,利用气量分配模块对气管支路阀门进行自动控制,使生化池各段气量按需分配,显著提升了氧利用率;同时采用精准曝气系统利用氨氮、化学需氧量、溶解氧仪等在线仪表精准按需曝气,极大降低风机能耗,在节能降耗的同时,提升了总氮、总磷等指标的处理效率,真正的实现了污水处理厂数字化、生态化、智慧化、低能耗绿色的目标。
西南-塔子坝污水处理厂
绵阳塔子坝污水处理厂项目总规模20万吨/日,出水标准达一级A,总服务人口约80万人。
绵阳塔子坝污水处理厂充分利用北控集团BECLOUD云平台实现对污水处理厂和村镇污水处理站的实时监控、指挥调度和科学决策;同时,通过SED生产管理系统,对污水运行工、设备维修工、水质检测工进行规范化、标准化和可视化科学作业管理,有效提高污水厂管理效能和生产保障度。
在确保出水稳定达标的同时,绵阳塔子坝污水处理厂通过对各个生产环节数字化分析,加强生产工艺精细化管控。通过智能曝气、智能加药、智能提升、设备改造升级等一系列措施,节约能耗,提质增效。
西南-六广门再生水厂
六广门再生水厂项目按照国家工信部“绿色工厂”标准进行设计,坚持高标准规划、高质量建设,着力打造贵阳再生水厂领域的首批绿色工程项目。
不同于传统的“长距离管网收集、郊区建厂污水处理”模式,六广门再生水厂选址市中心,占地面积2.29万平方米,处于六广门体育场地下负五层和负六层。
该项目创新采用“全地埋式再生水厂+地上商业综合体”的建设模式,把市政基础设施、生态环境、城市建筑融为一体,最大限度集约利用宝贵的土地资源,实现了生态建设与城市集约化发展的“双赢”。
以上来看,位于中国南部、西南部、华北沿海及华东等经济基础较好地区的污水厂正加速向智慧化转型,为我国污水资源化利用赋能。
面向污水资源化利用的发展格局,污水处理从追求点上效果升级为更注重系统化、区域性水环境质量提升,污水厂智慧化转型势在必行。
通过对不断革新技术的应用,污水厂将实现采集的数据可视化和规范化。
通过智慧化转型,管理者将实现生产运营管理的可视化、智能化和综合化。
未来,智慧污水处理厂将更多实现能源自持甚至是能源输出,真正实现系统、安全、环保、经济的污水资源化利用格局。