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40座污水厂脱颖而出!盘点第一期“双百跨越”标杆污水厂比选

时间:2021-04-30 09:13

来源:中国水网

作者:徐冰冰

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2021年3月31日,E20研究院副院长,“双百跨越”污水处理标杆联盟秘书处秘书长肖琼在2021(第十九届)水业战略论坛上分享了“双百跨越”污水处理标杆比选活动的背景与第一期比选结果,北京市市政工程设计研究总院有限公司原副总工程师、“双百跨越”标杆污水处理联盟污泥首席专家杭世珺以及中国人民大学教授、中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任、“双百跨越”标杆污水处理联盟运营管理首席专家王洪臣针对此次比选活动进行了现场点评。

“双百跨越”污水处理标杆比选缘起

良好的生态环境是人民对美好生活追求之基本,环境基础设施是良好生态环境供给的基本保障,也是环境服务的核心载体。面对高质量发展的未来趋势,污水处理基础设施升级势在必行,以“树立行业标杆,引领高质量升级方向”成为一条康庄大道。

在“双百跨越”(即从2021建党百年向2049建国百年迈进)的关键节点,2020年7月,E20携手16家水务领跑企业共同发起成立“双百跨越”污水处理标杆联盟。(相关阅读:引领行业升级方向,“双百跨越”污水处理标杆联盟成立)联盟践行“双百跨越”行动计划,为树立污水处理标杆形象,引领污水处理行业未来,开展了“双百跨越”标杆污水厂比选活动。

“双百跨越”污水处理标杆联盟不断走进标杆污水厂,围绕需求策划价值服务。2020年3月,启动行业专家座谈与污水厂调研走访;2020年7月,“双百跨越”污水处理标杆联盟筹备成立;2020年9月17日,“双百跨越”污水处理标杆比选的预选榜单发布(近百座中筛选出53座);2021年2月,联盟2021年度工作会议决定启动第一期标杆水厂比选活动。(相关阅读:污水系统的双百跨越——提质增效是迈向未来第一步;“双百跨越”标杆污水处理厂预选榜单发布,53座污水厂脱颖而出;践行“双百跨越” 第一期标杆比选正式启动;百年献礼行——寻找百座优秀污水处理标杆)

比选活动以污水处理厂为评比对象,评比内容包括污水管网、污水处理、污泥处理处置三大环节,以安全稳定和长效达标为两大基础,以创新引领助推污水处理领域向精细化、智慧化、资源化、低碳化、生态化、社会化六大方向不断升级,并设计了16个细分榜单,从细分榜单中比选出引领细分领域发展的标杆污水处理厂。

第一期标杆比选活动由初选、区域评审、线上公示产生最终结果,其中,由联盟顾问专家、比选专家、特聘运营评估专员共40位专家组成的评审专家组,分别参加了在上海城投水务泰和污水厂、海峡环保洋里污水厂、天津创业环保津沽污水厂举办的面对面区域评审会议。专家和厂长在评审与交流的同时,面对面感受污水厂在标杆引领建设方面的做法与效果。(相关新闻:标杆比选第一场区域评审走进上海泰和污水处理厂;“双百跨越”标杆污水厂比选福州评审会成功召开;“双百跨越”污水处理标杆比选(天津站)评审会成功召开)

“双百跨越”污水处理标杆比选活动背景与成果分享

第十九届水业战略论坛的“双百之夜”专题活动上,首届“双百跨越”污水处理标杆比选活动结果揭晓,来自21个水务企业的40座污水厂榜上有名。(相关新闻:首届“双百跨越”标杆污水处理厂榜单发布 40座污水厂榜上有名!)联盟秘书处秘书长肖琼做了第一期比选的主题分享。

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“双百跨越”污水处理标杆联盟秘书处秘书长 肖琼

肖琼介绍,评选结果从入围区域评审的27家水务集团中上榜21家企业,并从64座入围污水厂中产生40座标杆污水厂,其中A:B方阵运营的污水厂比例是3:2(备注:A方阵-环境(投资)运营集团 B方阵-区域环境综合服务集团)。上榜的40座标杆污水厂分布在全国18个省的29个城市,70%分布在南方。入围的64座污水厂平均投运年限11年,最早投运年限距今已63年。平均设计规模19万立方米/日,2020年平均负荷率89%,A²O为主流工艺,排放标准全部达到一级A及以上标准。

肖琼介绍了评选的细分榜单以及部分核心指标,其中,精细化和智慧化是水务行业目前升级的重要方向。

精细化比选出2个细分榜单,有19座污水厂入围,上榜9座。其中,运营管理标杆污水厂在精细管理的成本控制和生产效果方面表现较优,而厂网一体化标杆污水厂在管网维护管理及进水水质水量管控方面表现突出。

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成本分析对比

智慧化方面比选出4个细分榜单,32座污水厂入围,上榜14座。其中,配备精准曝气控制的污水厂数量最多,有18座。智慧化手段可以助力节约人力成本,64座污水厂单位人员配置的平均值为4人/万吨,而智能值守标杆污水厂单位人员配置为1人/万吨。

资源化方面比选出2个细分榜单,14座污水厂入围,5座上榜。目前,行业现状是城市污水在资源化利用上极小部分实现了商业化,这部分用户多为工业企业、工业园区。入围的污水厂中,再生水工业利用的最高价格接近6元/吨,平均价格为2.9元/吨。另一方面,生态补水、市政杂用等成为再生水利用的主要途径,但很难产生直接的付费价值。

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电耗数据分析对比

低碳化方面比选出3个细分榜单,8座污水厂入围,上榜5座。城市污水厂正由节能降耗向绿色低碳循环、系统融合的方向转型,但目前行业低碳化才刚刚起步。入围的64座污水厂中最低单吨电耗达到0.12kWh/吨,最高单吨电耗0.69kWh/吨,而地下污水厂和地上污水厂的单位运营电耗差距较大,其中,地下污水厂平均电耗0.73kWh/吨。(剔除可再生能源利用及污泥处置发电耗电等外部电耗,剔除地下污水厂提升排放、通风等高电耗因素影响)此外,工艺选择及南北差异均对能耗影响明显。

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占地空间分析对比

生态化指标比选出3个细分榜单,18座污水厂入围,上榜10座。城市污水厂逐渐由工厂(灰)转变为能源/资源中心(绿)、城市生态综合体(美)。在土地价值越来越集中的城市核心区域,地下污水厂的空间价值开发越来越受到重视,这对污水厂的通风条件、噪声控制等提出更高要求,厂界周边的噪声平均<45dB,厂区、生产区域的平均噪声<50dB将是标杆污水厂追求的目标。

社会化指标比选中产生2个细分榜单,18座污水厂入围,上榜10座。污水厂逐渐由环境服务功能单元向行业服务单元、百姓休闲娱乐场所转变。在开拓环境行业教育方面,64座入围标杆污水厂年接待环境主题教育参观人数在2000人次以上,年接待实习人数在500人次以上,年均接待公众参观在2200余人次。

肖琼表示,标杆引领行业高质量升级之路任重道远,第一期比选的40个标杆污水厂只是“单项冠军”,距离综合全能型冠军还有很长的路,这仅仅只是拉开了“双百跨越”新征程的序幕,期待2049年百座全能冠军的诞生。

道不孤,必有邻。污水处理标杆比选活动是一项公益活动,肩负着行业使命。肖琼呼吁水务企业、行业专家共同努力,携手承担行业责任,积极担当引领行业升级建设的主人。欢迎更多的行业同仁加入到联盟和标杆比选活动中来,共创现在、共赢未来。

联盟顾问专家杭世珺对标杆污水厂进行点评

作为联盟的顾问专家,杭世珺参加了2场标杆比选的区域评审会议,她在对标杆污水厂进行专业评审的同时,也从污水厂的运营管理、资源化开发和低碳化等方面对上榜的标杆污水厂进行了详细的点评。

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“双百跨越”标杆污水处理联盟污泥首席专家 杭世珺

在精细化运营管理方面,杭世珺表示:

首先,标杆污水厂做到了出水水质的长效达标,做到了精准加药、精确曝气、精准排泥等,在水量自动调节、全流程水质在线监测,以及在人员、库存、资料、安全管理方面的管控较为细致。

第二,标杆污水厂做到了关键环节的精准控制,比如对生物系统进行预警监控,系统内溶解氧/曝气量的合理控制,合理的排泥方式以及排泥量,满足加药量的同时最大程度地减少药量的浪费。

第三,在智能管控平台应用方面,污水厂能做到集中监控,搭建生化处理模型,整合各种不同的PLC平台,完善报表系统,模拟出水水质结果,做到全厂一张图,一个平台从多维度呈现管理信息。

杭世珺对精细化建设突出的标杆污水厂实际案例进行了分析。

上海白龙港污水处理厂作为亚洲最大规模的污水厂,2020年全年污水处理量达到了11.4亿立方米,相当于84个西湖水量,COD消解量达到28万吨,占上海COD总排量的三分之一。在大体量下的长效达标和稳定运营得益于无处不在的精细化管理。

污水厂采用活性污泥沉降比自动监测和分析系统,自动采集沉降比及水量数据,建立相关的数学模型,将数据传输到中控室,中控室根据收到的数据进行分析,以此达到实时合理的排泥方式以及排泥量,对生物系统进行预警加强监控。这个是比较有特色的精细管控闭环。

上海白龙港污水处理厂另外一个特色是封闭式智能巡检系统,它可以实现封闭式环境中的曝气情况、曝气设备、活性污泥感官性状等巡检,自动识别异常的种类、异常的位置和提出处理建议。具有观察范围广,避免发生人身安全等优势。

北京高碑店污水处理厂是一百万吨处理规模的大型污水处理厂,运行已有28年,非常稳定。能够产生高品质的再生水是它的一大特色,再生水产量能达到3.2亿方,而且全部进行了资源化利用。另外,沼气发电和水源热泵,也实现了能源的最大化利用。

运营管理方面,北京高碑店污水处理厂把以前各个年份的生产管控经验和管理模式进行总结提炼,制成一个全流程的生产体系口袋书,让巡检人员随身携带。他们还精细分析出各个单元的成本管控要点,做成一个可视化的成本管控的指南针,也放在运营管理人员的身上携带。他们还将核心工艺环节优化运行经验进行提炼,固化在刻录机里,一线人员随身携带。它是多维度的、全流程的调控,可实现不同季节、各种功能性的精准调控,使水质能够精准达标。它也能够在中控室弹窗,反映问题。还有就是碳源的联动,精细脱碳的处理方式,这些是高碑店污水处理厂非常有特色的地方。

常州市江边污水处理厂荣获了国家优质工程奖、全国十佳污水处理厂等荣誉称号,它的特点是优化了全过程管理与安全风险控制。它的控制核心是生化反应池,控制关键是二沉池,在这两个关键点上进行了一个全流程的运营管理系统。

重庆中法唐家沱污水处理厂进水浓度很高,实际进水超过设计的50%以上,但是仍然能够进行高效的处理和运营,保证出水的稳定达标。主要特色是污水厂采取的精准曝气系统,它根据进水水质进行分析运算,计算出生物池的DO,并与精准曝气系统直接对接,实现生物池的自动运行。

在资源化与低碳化标杆建设方面的点评:

污水厂在再生水利用方面的主要方式包括厂内回用、生态补水和市政杂用。节能降耗上,在风机、提升泵上进行了很多技改。能源发电主要是光伏板、厌氧沼气发电。污水的热能利用主要是污水源热泵。一些标杆厂做到了污泥资源利用,主要包括磷回收、无害化资源利用等,但是能做到这些的污水厂相对来说比较少一点。

在具体的实际案例点评方面:

洛阳瀍东污水处理厂积极推进光伏项目,2020年6月正式并网,发电总装机容量为734.58KW,年最大发电量可达65万KW·h。通过加强节能降耗,持续推进技改项目,持续实现能耗成本的逐年下降。

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2020年睢县全年电能自给表

商丘睢县第三污水处理厂是一个污水概念厂,采用DANAS干式厌氧发酵技术,对有机废弃物协同处理和资源化利用,综合解决区域内有机废弃物的污染问题,生产生物天然气和有机肥等资源化产品。每天的沼气量能达到2500立方米。睢县的资源化循环效益非常好,全年电能自给率>45%,从2020年全年的电量自给表就能看出来。

合肥市朱砖井污水处理厂是安徽首座SBR工艺达到了类地表Ⅳ标准,他们的特点很突出,而且药剂使用量低,电耗也非常低。2020年度电耗成本为0.099元/吨水;碳源药剂单耗为0.019元/吨水;消毒药剂单耗为0.012/吨水;除磷药剂单耗为0.018元/吨水。

这个污水厂进行了进水提升泵技改和曝气风机优化,技改前水泵长期运行于低效率区间,改造后水泵平均效率值提高8-9%,全年节约电费可达30万元左右。原罗茨风机曝气不足、能耗高、噪音大,更换空气悬浮鼓风机后,能耗较原风机降低约40%。

杭世珺最后表示,污水厂要在保障环境基本要求排放标准的前提下,结合六化(精细化、智慧化、资源化、低碳化、生态化、社会化方向),实现高质量发展,满足人民的生活需要,提高人民的满意度。

联盟顾问专家王洪臣对标杆污水厂进行点评

王洪臣针对精细化、智慧化、生态化、社会化之下的10个榜单进行了介绍,他着重对当前的行业现状进行了分析。

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“双百跨越”标杆污水处理联盟运营管理首席专家 王洪臣

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分析介绍的榜单

王洪臣提到,因管网产权和运营管理权与污水厂的运营管理权的分离,导致目前大部分水厂还是难以实现厂网一体管理。

在关键环节的精准控制方面,从精准加药、精准曝气、精准排泥、精准除砂等环节的控制管理来看,入围的水厂全部做到精准控制的不到10%,其中做到精准曝气环节控制的水厂数量较多。

在少人值守方面,入围的标杆水厂平均配置是4人/万吨设计处理规模,而标杆水厂的数据是不到1人/万吨设计处理规模,真正实现白天无人值守、夜晚少人值守的状态。

空间高效利用上,目前还是以地下水厂为主。入围的污水厂平均单位设计规模占地面积为1.1平方米/吨,而地下污水处的平均单位占地面积为0.53平方米/吨。地上空间的利用主要途径是办公场所、停车场、公园等公共区域,地下空间利用主要是办公、展览展示等。

目前工况比较优良的主要以地下污水处理厂为主。其中噪音控制为核心项,但注重此项控制的水厂并不多。

生态优美污水厂打造上,多以厂区绿化,生态公园、生态湿地等景观环境打造为主,形成区域性的花园式污水厂, “邻避”变为“邻利”。

目前污水厂主要是以向社会公众提供免费的休闲打卡场所、生态公众的方式达到社会公众的认可。还没有达到一种自然吸引游客、知名景点、产生悠闲娱乐经济效应的状态。

环境教育基本上处于比较浅层的阶段,以接待实习和环境主题教育为主。相对优秀的标杆污水厂每年能接待实习的人数在500人次以上;接待环境主题教育参观的人数在2000人以上,算是比较优秀的。

王洪臣表示,当前我国的污水处理厂还有很多地方需要提升,精细化程度和科学的运营管理程度还差得非常远,期待行业未来一同把它做好。

标杆污水厂代表樊昱昕介绍泰和污水厂

标杆比选活动介绍及点评的最后环节,上海城投污水处理有限公司泰和污水处理厂副厂长、高级工程师樊昱昕作为标杆污水厂代表,在论坛上分享了上海市泰和污水处理厂的建设经验。

泰和污水处理厂作为上海市规模最大的全地下污水处理厂,也是全国最大的全流程地下式污水处理厂,对标“最高标准”、“最好水平”,运用物联网、大数据、BIM、云技术、移动互联等新兴信息技术,打造出一座“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,实现标准化、科学化、精细化的安全绿色运维。

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樊昱昕

编辑:陈伟浩

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