【案例】湛江市广业生态环保有限公司（赤坎水质净化厂）

为促进行业交流进步，便于行业同侪互学互促，推动中国环境产业转型升级。E20环境产业圈层特推出《水务行业优秀案例汇编》，汇集了近150例案例，涉及村镇污水治理、工业废水治理、工业园区废水治理、水环境治理、市政污水管网、再生水回用、污泥处理处置等领域。

项目名称：湛江市广业生态环保有限公司（赤坎水质净化厂）

推荐单位：广东省广业环保产业集团有限公司

参与环节：投资、建设、运营

项目所在地：广东省湛江市赤坎区

项目概况

赤坎水质净化厂位于湛江市赤坎区海田小区东盛路，是湛江市首座城市污水集中处理厂，是一座布局合理、环境优美的现代化污水处理厂，被评为广东省“环保示范教育基地”和湛江市“园林式单位”。该厂纳污范围东起湛江湾、滨湖，南达体育南路，西至铁路，北以外环路为界，主要收纳赤坎区的生活污水，惠及人口20多万人。远期设计规模32万吨/日，首期设计10万吨/日，分两期建设。一期工程规模5万吨/日，2005年2月通过广东省环境保护局竣工环保验收；二期工程规模5万吨/日，2010年1月通过广东省环境保护厅验收，正式投产运行，两期工程都采用微孔曝气氧化沟A2O除磷脱氮工艺，出水采用紫外线消毒。

三期工程首期工程为5万吨/日，污水处理工艺采用CAST工艺+纤维滤盘过滤，工程于2015年9月动工建设，2017年1月投入试运行，2017月4月底通过湛江市环境保护局验收，正式投产运行。

赤坎水质净化厂一二期开展扩容提质工程，于2020年12月27日通过环保验收，一二期污水处理能力由10万吨／日提升到15万吨／日。全厂污水处理能力共20万吨／日，排放标准执行国家标准GB 18918-2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级A标准与广东省地方标准DB 44/26-2001《水污染物排放限值》第二时段一级标准的较严者。

污水厂运营过程中，生产技术团队围绕生产难点痛点问题结合先进技术创新，开展科研及技术改造项目超40项，中水技术应用推广、AI智能控制系统运用及磁粉精准投加装置在污水处理行业具有重大推广意义。 

示范意义

一、推广水资源循环利用，打好可持续发展路线基础

赤坎厂自2012年开始湛江市中粤能源有限公司、湛江电力有限公司再生水供应服务，中水作为发电厂机组冷却用水使用，日最高供应量为1.5万吨/日，年供水量约450万吨，此外，赤坎城区道路清洗及滨湖公园绿化浇灌，2025年供应再生水至城发润璟湾小区作绿化浇灌及景观用水，为粤西地区首个“再生水进居民小区”项目。优化周边生态环境，实现绿色低碳工作模式。

二、AI智能控制系统运用，精益求精，不断优化生产运营

赤坎厂使用传统加药方式的过程中存在“过度加药”的现象，不仅浪费除磷药剂，还会影响沉淀效果，出水指标波动较大。赤坎水质净化厂一二三期生化池曝气、磁混凝沉淀池加药除磷进行实施项目，通过将我司自主研发的AI 智慧曝气除磷精准控制系统算法模型进行软件植入，结合检测硬件与控制硬件，形成输入输出信号的闭环，搭建出完整的 AI智慧曝气除磷精准控制系统。实现控制系统、仪表反馈系统、调节阀系统、曝气系统和加药系统组合联合控制，减少鼓风机电耗量（节省电耗10%以上）、减少除磷相关投药（节省药耗10%以上）量及现场运行人员的劳动强度，最终实现污水厂节能降耗和精细化管理，协助企业提升了智慧化运营管理水平。

三、自主研发磁粉自动精准投加装置，优化工艺运行条件

扩容提质工程增加磁混工艺，在磁粉的投加及回收及环节，磁粉投加都是人工投加而且和污水的搅拌有的不均匀，磁粉回收都是采用磁分离机进行回收，但是很多磁分离机回收效率不高，造成磁粉浪费，由于磁粉比重比较大，人工投加造成不能连续而且劳动强度大。由此，我司自主研发一套磁粉自主投加装置，装置研发过程攻克多个问题。如磁粉的挤压摩擦，在投加运行中出现磁粉堆积、架桥结拱，在料仓出口处形成拱形空穴，磁粉不下落；磁粉无法按要求配比投加，设备运转不平稳。不断优化装置结构，该磁粉精准自动投加控制系统采用机械搅拌破拱，直接投加达到长期平稳精准投加。采用机械设备代替人工投加磁粉，降低了员工的劳动强度，节约人工成本；磁粉的投加被限制在指定区域，避免了磁粉投加造成的环境污染问题，提高清洁生产水平。实施改造后每年节省人工费，约为约9.2万/年。

四、磁混凝剩余污泥回流技改，攻坚生产运行难点痛点问题

扩容提质后磁混凝池尾水低浓度，回流污泥回流入储泥池，会稀释储泥池污泥，引起脱泥机污泥浓度突变、污泥浓度下降，导致脱泥机跑漏泥的情况，严重影响脱泥效果和效率，影响生产的稳定运行。通过合理化改造，实施推广赤坎厂一二期磁混凝池尾水回流技改可解决低浓度污泥磁混凝池回流污泥稀释储泥池污泥造成离心机发生漏泥事故和泥饼含水率升高、增加脱泥成本的问题；而且，含有残余PAC药剂磁混凝池剩余污泥可增强二沉池吸附沉淀效果。另外，也可以在出现磁混凝沉淀池斜管堵塞的时候，快速清池以尽快恢复生产而不影响脱泥。

项目亮点介绍

1、实施效果

通过一系列技术改造优化生产运行，整体能耗物耗控制成果处于行业领先水平。不仅达到节能降耗目的，也推动了绿色低碳可持续发展理念落到实处，持续贯彻绿色低碳运行理念。

2、社会效益

通过节能技改、优化能源结构和开展对外开放参观、环保与公众零距离、党建+生态文明新模式等一系列低碳宣传活动，不仅推动绿色低碳发展、提升公众环保意识、促进技术创新、改善周边水环境质量，提高居民生活质量、促进社会和谐等方面带来显著的社会效益，具有重要的社会意义。

3、生态效益

赤坎厂项目COD年削减量7711.42吨以上，年度总碳排放量约为8500吨CO2-eq，减排碳排放强度0.235kgCO2/m³，优于同行业平均水平的0.94kgCO2/m³。实行低碳运行模式，在改善水体质量、促进资源循环利用、增强生态恢复能力等方面带来显著的生态效益。

项目技术工艺/装备简介

1、技术工艺/装备名称

磁粉自动精准投加装置：传统人工磁粉投加存在投加方式是人工将整包磁粉向水体直接倾倒，因此会产生以下问题：

（1）投加不精准，存在磁粉投加过量造成浪费的情况，而且短时间内过多的磁粉不能有效地与悬浮物结合，反而使水体中的浊度增大，影响絮凝剂对污染物的吸附，同时产生的过强磁场也会影响絮体的稳定性，导致处理效率降低。

（2）人工在搬运、投加过程中磁粉漏撒难以清理，影响清洁生产环境，而且劳动强度大。因此，公司技术骨干经研究，自主研发制作安装精准自动投加装置，提高自动化运行水平，并达到降耗增效的目的。装置主要特点有：

①根据进水量及既定磁粉流失率设定单位时间投加量；

②料仓内设计有防止磁粉积压成拱装置；

③投加全过程自动精准计量

④代替人工投加，减少人工劳动强度，同时提高车间环境卫生。

2、技术工艺/装备原理

AI 智能曝气精准控制系统：AI 智能曝气精准控制系统技术由 AI 智能精准控制系统和自动化系统组成。AI智能精准控制系统通过建模及软件嵌套建立，包含风机流量、在线水质指标值、污水流量等工艺参数的采集及智能曝气控制算法模型等功能）集成在一起对自动化曝气设备进行控制，配合自动化曝气设备的顺序控制（鼓风设备的启动、调频、停止、连锁控制、状态报警等功能），构成了整个智能曝气精准控制系统。

AI 智能曝气精准控制系统系统选取工艺反馈为进出水指标和生化池（好氧段）的相关指标，控制单元仅在风机控制，不涉及全面环节、全面活性污泥模型，是为短程。该短程建模不受排泥、硝化速率、药剂影响、泥龄等不可测或变量非线性的因素影响，能形成可测、精确的闭环计算；减少了影响因数，加大了反馈、控制的线性关系和精准性；该短程时间仅为 11 小时，能最大限度保障反馈与控制的及时性。该短程建模主要以生化池出水上清液氨氮作为最核心的精准控制参数而非 COD、DO 等参数。

3、技术工艺/装备原理

AI 智能投药精准控制系统：通过前反馈及后反馈的监测数据，由智能加药控制柜软件控制系统对变频器调整来智能投加药量，具体的加药量需转化为加药流量换算，通过加药管道上的流量计辅助反馈。出水总磷在线检测仪表将检测指标数据反馈到智能加药软件控制系统，经过逻辑计算，判断是否需调整/修正加药量，调节前端加药泵的智能加药量，满足既经济又稳定的达标排放。

常规的化学除磷，去除的主要是正磷酸盐，而对于有机磷及偏磷酸盐等是很难去除的，通常需要次氯酸钠化学氧化或碱性水解的方式将其分解成正磷酸盐，通过化学除磷药剂去除，因此本方案采用安装在混凝反应池前端的正磷酸盐检测仪检测进水正磷酸盐浓度C进水正磷酸盐，同时设定出水正磷酸盐的目标浓度C设定目标（能达到达标排放的浓度值），通过正磷酸盐浓度C进水正磷酸盐与目标浓度C设定目标的差值，计算出理论投加除磷剂的加药量K除磷剂。除磷剂加药量K除磷剂与进水流量计关联，根据进水流量计的瞬时流量Q进水 ，混凝除磷剂加药量K除磷剂与瞬时流量Q进水乘积，系统自动换算得出混凝除磷剂理论加药流量Q除磷剂，以加药流量计数据呈现。

赤坎厂核心的控制原则/方法：根据前期调研数据如下，赤坎三期出水总磷稳定控制在0.15以下，智能算法上会按照经验铆定一个数值（可以根据实际调整），同时通过水量比例来加权算总磷去除总量，且根据一二期总出水情况核算整体的除磷剂投加范围（智能实时调整）。稳定出水TP在0.2-0.4mg/L，避免过度投药或投药不足的情况。

工艺/装备流程图

厂区/项目地全景照片及主要工艺设备照片

编辑：王秀