【谷騰環保網訊】為努力踐行“綠色辦奧”理(li)念，中(zhong)(zhong)國節能(neng)充分(fen)發(fa)揮主(zhu)業(ye)優勢，承擔(dan)起冬(dong)(dong)奧會期間(jian)北京市部分(fen)固體廢(fei)棄(qi)物和污水(shui)(shui)的處(chu)理(li)保(bao)障工作。中(zhong)(zhong)國節能(neng)所屬(shu)中(zhong)(zhong)環(huan)水(shui)(shui)務小(xiao)湯(tang)山再生(sheng)水(shui)(shui)廠(chang)與馬池口(kou)再生(sheng)水(shui)(shui)廠(chang)利用精確曝氣系統、多段(duan)式A2O工藝等智慧(hui)水(shui)(shui)務手(shou)段(duan)提(ti)質(zhi)降耗。此外，兩(liang)個水(shui)(shui)廠(chang)還利用污水(shui)(shui)源熱泵技(ji)術(shu)將蘊藏在污水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的低(di)品(pin)位熱能(neng)提(ti)取出來，為廠(chang)區供暖。預計冬(dong)(dong)奧期間(jian)，小(xiao)湯(tang)山再生(sheng)水(shui)(shui)廠(chang)將每(mei)日處(chu)理(li)污水(shui)(shui)6萬(wan)噸(dun)，COD減(jian)(jian)排10噸(dun)，氨氮減(jian)(jian)排0.9噸(dun)；馬池口(kou)再生(sheng)水(shui)(shui)廠(chang)將每(mei)日處(chu)理(li)污水(shui)(shui)2.5萬(wan)噸(dun)，COD減(jian)(jian)排4.5噸(dun)，氨氮減(jian)(jian)排0.75噸(dun)。

一、智慧水務提質降耗，支持冬奧排水達標

小湯(tang)山再(zai)(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)采用(yong)精(jing)確曝(pu)(pu)氣系統，相對連續不(bu)(bu)間斷的(de)(de)傳(chuan)統曝(pu)(pu)氣方式，同比節省約(yue)1/5的(de)(de)風機(ji)電能（約(yue)合1500kWh/日）；采用(yong)精(jing)確曝(pu)(pu)氣系統，精(jing)準控制曝(pu)(pu)氣量(liang)(liang)，可有(you)效(xiao)保證冬(dong)(dong)奧(ao)期間的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)質達標(biao)排放，提升周邊水(shui)(shui)(shui)體及生(sheng)態環(huan)境質量(liang)(liang)。水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)生(sheng)化系統采用(yong)多段(duan)(duan)式A2O工藝(yi)，多段(duan)(duan)進(jin)水(shui)(shui)(shui)保證了(le)對原水(shui)(shui)(shui)中有(you)機(ji)物(wu)(wu)的(de)(de)充分利(li)用(yong)，在增加(jia)有(you)機(ji)物(wu)(wu)去除率(lv)的(de)(de)同時(shi)，還減少(shao)了(le)碳(tan)(tan)源(yuan)藥劑(ji)投加(jia)量(liang)(liang)。預計冬(dong)(dong)奧(ao)期間，小湯(tang)山再(zai)(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)與馬池口(kou)再(zai)(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)每日碳(tan)(tan)源(yuan)消耗量(liang)(liang)將不(bu)(bu)超過0.9噸(dun)/m³。此外，還通過控制再(zai)(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)活(huo)性污泥(ni)濃度、增加(jia)污泥(ni)內源(yuan)呼吸作用(yong)的(de)(de)方式，進(jin)一步(bu)降低碳(tan)(tan)源(yuan)藥劑(ji)投加(jia)量(liang)(liang)，保障冬(dong)(dong)奧(ao)期間出水(shui)(shui)(shui)穩定(ding)達標(biao)。預計冬(dong)(dong)奧(ao)期間，小湯(tang)山再(zai)(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)與馬池口(kou)再(zai)(zai)(zai)生(sheng)水(shui)(shui)(shui)廠(chang)(chang)每日除磷藥劑(ji)投加(jia)量(liang)(liang)將不(bu)(bu)超過0.7噸(dun)/m³，磷減排量(liang)(liang)約(yue)為(wei)0.4噸(dun)。

二、水源熱泵節能高效，助力冬奧低碳減排

污(wu)(wu)水中的(de)(de)低(di)品(pin)位熱能可再生熱能資源。通過污(wu)(wu)水源熱泵技(ji)術(shu)，將蘊藏于污(wu)(wu)水中的(de)(de)豐富的(de)(de)低(di)品(pin)位熱能提(ti)取出來，為廠區提(ti)供(gong)冬季供(gong)暖服務。從污(wu)(wu)水中每提(ti)取4 ℃ 溫差，約(yue)能產生4 kW·h/m³ 熱能值，節(jie)省(sheng)了鍋(guo)爐房與傳(chuan)統空調的(de)(de)費用支出。

三、精準落實疫情防控，確保冬奧健康安全

2021年，小湯(tang)山(shan)(shan)再(zai)生(sheng)水(shui)廠(chang)曾承(cheng)接(jie)過小湯(tang)山(shan)(shan)醫院(yuan)醫療廢水(shui)和周邊隔(ge)離(li)點的(de)(de)污水(shui)處理(li)工作。今年，昌平(ping)公(gong)(gong)司將在既往經驗(yan)的(de)(de)基礎(chu)上，繼續(xu)做好重點水(shui)廠(chang)的(de)(de)重點防控，確保冬(dong)(dong)奧期(qi)間(jian)的(de)(de)人員健康(kang)與環(huan)境安全(quan)。為保證對出(chu)水(shui)中(zhong)病菌的(de)(de)有(you)(you)效消(xiao)殺，昌平(ping)公(gong)(gong)司還制定了(le)次(ci)氯(lv)酸鈉、臭氧雙重消(xiao)毒方案(an)——臭氧緊急冷備可在特殊時期(qi)隨(sui)時啟用；次(ci)氯(lv)酸鈉作為持續(xu)投加消(xiao)毒劑(ji)，可保障對出(chu)水(shui)中(zhong)糞(fen)大(da)腸(chang)菌群等的(de)(de)有(you)(you)效去除，確保冬(dong)(dong)奧期(qi)間(jian)排水(shui)安全(quan)。冬(dong)(dong)奧期(qi)間(jian)，中(zhong)環(huan)水(shui)務(wu)昌平(ping)公(gong)(gong)司馬池口(kou)與小湯(tang)山(shan)(shan)再(zai)生(sheng)水(shui)廠(chang)將全(quan)力以赴(fu)做好排水(shui)保障服(fu)務(wu)，全(quan)程(cheng)為“綠色冬(dong)(dong)奧”注入中(zhong)國節能(neng)的(de)(de)“綠色力量”。

四、精準曝氣是什么“黑科技”？

精準曝(pu)氣是污水處理(li)廠由早期粗放式人工控(kong)制(zhi)方(fang)式向現代精細(xi)化自動(dong)控(kong)制(zhi)方(fang)式進階(jie)的產物。

傳統(tong)活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)法已經在世(shi)界范圍內應用數(shu)百年，多(duo)(duo)位國內外權威專家多(duo)(duo)次提出(chu)并強(qiang)調，需要深度挖(wa)掘百年活(huo)性(xing)(xing)污(wu)泥(ni)法工藝(yi)，實現生化處(chu)理工藝(yi)的(de)最優控(kong)制與高(gao)效運行。

精(jing)準曝氣的(de)(de)首要(yao)目(mu)標是保障(zhang)生化處理(li)工(gong)藝穩定運行以(yi)及出水穩定達(da)標，進(jin)而(er)達(da)到鼓(gu)風曝氣系統(tong)的(de)(de)節能降(jiang)耗和污水處理(li)廠的(de)(de)運行成(cheng)本降(jiang)低(di)。

國(guo)際上早(zao)已提倡(chang)污(wu)水(shui)處理(li)廠(chang)自動(dong)化和精(jing)(jing)細化管理(li)與(yu)控制。精(jing)(jing)準(zhun)曝(pu)氣是污(wu)水(shui)廠(chang)實現精(jing)(jing)細化管理(li)的有效工具，需要通過鼓風機、曝(pu)氣設備以及精(jing)(jing)準(zhun)曝(pu)氣系(xi)統等各(ge)方(fang)的共同(tong)努力。

精(jing)準曝氣(qi)系統(tong)可以(yi)使各(ge)種復雜的(de)供氣(qi)方案得以(yi)實現，如(ru)間歇曝氣(qi)、微量曝氣(qi)、正常(chang)曝 氣(qi)、溶解氧分布控制等；可以(yi)幫(bang)助(zhu)污(wu)水處理廠實現工(gong)藝的(de)精(jing)細調(diao)(diao)節，適應(ying)各(ge)種工(gong)藝，并能夠隨著工(gong)藝變化而調(diao)(diao)整；還可以(yi)根據當(dang)前需要的(de)曝氣(qi)量，通知(zhi)鼓風機主控進行風量調(diao)(diao)節，防止發生喘震等異常(chang)情況，節約鼓風機電耗。

為什么要實現精準曝氣？

精準曝氣是智慧水務的核心控制單元！

污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)在生物處(chu)(chu)理過程當中(zhong)，如(ru)果曝氣量不足，會(hui)導致工藝運行惡化，出(chu)水(shui)水(shui)質排放(fang)超標；如(ru)果曝氣量過多，會(hui)導致高能耗，造成(cheng)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)運行成(cheng)本增加。因此，只有根(gen)據實際(ji)需(xu)求合理分(fen)配與精準(zhun)調節各區域的曝氣量，才(cai)能保(bao)證污(wu)(wu)水(shui)處(chu)(chu)理廠(chang)高效和(he)經濟運行。

良好的污水(shui)處理工藝自動(dong)控制系統(tong)，既能保(bao)障污水(shui)處理廠設備連續穩定運行，又可實現節能降耗， 在(zai)工藝升(sheng)級改造中(zhong)得到(dao)關注和應用。精(jing)準曝(pu)氣(qi)控制系統(tong)是(shi)近年(nian)發展起(qi)來的一套(tao)較好控制鼓風曝(pu)氣(qi)的節能技(ji)術。

我國(guo)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠的能耗(hao)(hao)(hao)主要是電(dian)耗(hao)(hao)(hao)，處(chu)理每噸污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)耗(hao)(hao)(hao)電(dian)約(yue)0.2-0.3度，電(dian)費約(yue)占(zhan)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理成本的50%-70%。在我國(guo)污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠建(jian)設(she)(she)基礎上，通過現有設(she)(she)施的優化運營，存(cun)在提高出(chu)水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)質、降低能耗(hao)(hao)(hao)物(wu)耗(hao)(hao)(hao)的巨大空間。截至2019年(nian)6月底，全(quan)國(guo)設(she)(she)市城市累計建(jian)成城市污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠5000多座(不含鄉(xiang)鎮污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理廠和工業(ye))，污(wu)(wu)(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)處(chu)理能力達2.1億立(li)方米/日。

按我國污水(shui)(shui)處理(li)廠每年(nian)處理(li)500億噸(dun)污水(shui)(shui)來(lai)計(ji)算，如果能夠(gou)節省20%的(de)能耗(hao)，這就能夠(gou)為國家(jia)節約(yue)約(yue)30億度電。在目前國家(jia)大力提(ti)倡節能降耗(hao)的(de)背景下，污水(shui)(shui)處理(li)廠的(de)節能降耗(hao)具有重大意義。

我(wo)國約有一半的(de)(de)(de)(de)污水(shui)處理廠采用(yong)氧化溝和AAO工藝，越(yue)來越(yue)多的(de)(de)(de)(de)AAO變形的(de)(de)(de)(de)工藝呈(cheng)現上升的(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢(shi)。鼓風曝氣(qi)的(de)(de)(de)(de)能耗占污水(shui)廠總能耗的(de)(de)(de)(de)51%左右(you)。因此，實(shi)現曝氣(qi)系統的(de)(de)(de)(de)節能運行是污水(shui)廠節能的(de)(de)(de)(de)關鍵。

曝氣過(guo)量直接造成電能浪(lang)費，并且溶解(jie)氧通(tong)過(guo)內回流(liu)被帶到缺(que)氧區影響(xiang)(xiang)反硝(xiao)化(hua)的效果，溶解(jie)氧通(tong)過(guo)外回流(liu)被帶到厭氧區影響(xiang)(xiang)厭氧釋(shi)磷的過(guo)程。

曝氣量不足，影響(xiang)(xiang)生(sheng)(sheng)化池中微生(sheng)(sheng)物活性，可能影響(xiang)(xiang)出(chu)水水質；還可能造成(cheng)二沉池中發生(sheng)(sheng)反硝化，污泥上(shang)浮，影響(xiang)(xiang)出(chu)水。

精準曝氣(qi)系(xi)統既(ji)能保障(zhang)污(wu)水處(chu)理(li)廠設備連(lian)續穩(wen)定運(yun)行，又可實現節能降耗(hao)。

曝(pu)氣(qi)(qi)過程(cheng)涉(she)及兩個步驟: 一是氧(yang)氣(qi)(qi)的擴散和(he)(he)溶解(jie)(jie)。在鼓風曝(pu)氣(qi)(qi)系統(tong)中主要體(ti)現為空(kong)氣(qi)(qi)從(cong)曝(pu)氣(qi)(qi)池底部的曝(pu)氣(qi)(qi)頭釋放后，空(kong)氣(qi)(qi)中的氧(yang)氣(qi)(qi)從(cong)氣(qi)(qi)相向液相中轉移(yi)。二是溶解(jie)(jie)氧(yang)的利用和(he)(he)消耗。這(zhe)個過程(cheng)綜合了(le)好氧(yang)處理過程(cheng)的有機碳去(qu)除過程(cheng)、生物(wu)脫氮、生物(wu)除磷等，是由多(duo)個過程(cheng)綜合作(zuo)用的結(jie)果(guo)。

活(huo)性污(wu)泥法的(de)(de)曝(pu)氣過程是(shi)(shi)為去除有機碳、硝化(hua)、吸(xi)磷等過程提供適宜的(de)(de)溶解氧(yang)，以促(cu)進三種生化(hua)反應的(de)(de)正常進行(xing)。曝(pu)氣流量控(kong)制的(de)(de)目標就(jiu)是(shi)(shi)是(shi)(shi)形成穩定(ding)的(de)(de)溶解氧(yang)條件，為微生物生長與(yu)污(wu)染物降(jiang)解建立一個動態平(ping)衡和(he)可靠的(de)(de)生存環(huan)境。這一動態平(ping)衡過程的(de)(de)實質(zhi)，就(jiu)是(shi)(shi)使總氧(yang)轉移速(su)率近似等于(yu)(yu)總耗(hao)(hao)氧(yang)速(su)率。由于(yu)(yu)污(wu)水(shui)廠的(de)(de)進水(shui)水(shui)質(zhi)和(he)水(shui)量是(shi)(shi)變化(hua)的(de)(de)，在特定(ding)的(de)(de)時(shi)間段(duan)內其耗(hao)(hao)氧(yang)量也(ye)是(shi)(shi)變化(hua)的(de)(de)，只有使該(gai)時(shi)段(duan)內的(de)(de)供氧(yang)量和(he)耗(hao)(hao)氧(yang)量相均衡，才能保證(zheng)處理環(huan)境的(de)(de)穩定(ding)，保證(zheng)出水(shui)水(shui)質(zhi)。

來源(yuan)：中國節能環保、中環水(shui)務、享控云(yun)網(wang)；環保工程師整理

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