為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動(dòng)中國(guó)環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近200例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：污水處理廠碳減排與精益化運(yùn)行技術(shù)的研究與應(yīng)用

推薦單位：華電水務(wù)科技股份有限公司

參與環(huán)節(jié)：投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)

項(xiàng)目所在地：河北省石家莊市、河北省秦皇島市北戴河新區(qū)、天津市武清開發(fā)區(qū)、山西省朔州市、安徽省蕪湖市

項(xiàng)目概況

分析匯總市政污水處理廠運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建并優(yōu)化低碳運(yùn)行評(píng)價(jià)體系，開發(fā)碳排放強(qiáng)度核算模型及低碳行為認(rèn)證評(píng)價(jià)系統(tǒng)。基于碳減排、碳轉(zhuǎn)向、碳回收、碳替代四個(gè)方向，開展技術(shù)研究與示范應(yīng)用。規(guī)范并指導(dǎo)水廠減污降碳協(xié)同增效工作，梳理匯總典型案例評(píng)價(jià)報(bào)告，建立并完善水廠碳中和實(shí)施路徑。

項(xiàng)目在石家莊滹沱河、天津武清、山西朔州等項(xiàng)目示范應(yīng)用，構(gòu)建了穩(wěn)定高效的綜合能源供用系統(tǒng)。新增光伏裝機(jī)近4MWp,年發(fā)電量近500萬(wàn)kWh，結(jié)合水量負(fù)荷變化多級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)光伏電量100%就地消納。剩余污泥體積降低67%，可自持焚燒、無(wú)輔料堆肥。污水廠再生水用作電廠循環(huán)冷卻水等生產(chǎn)生活用水。充分利用污水余溫?zé)崮埽诤侠硗卣雇獠繜嵊脩舻那疤嵯?，可?shí)現(xiàn)能源中和。

示范意義

項(xiàng)目旨在規(guī)范并指導(dǎo)污水處理廠減污降碳工作，針對(duì)碳減排與精益化運(yùn)行開展技術(shù)研究，在有效回收和利用資源的基礎(chǔ)上結(jié)合減排實(shí)施思路，構(gòu)建污水處理廠綜合能源供用系統(tǒng)，通過(guò)碳減排、碳轉(zhuǎn)向、碳回收、碳替代四項(xiàng)重點(diǎn)措施，實(shí)現(xiàn)減污降碳協(xié)同增效。開展城鎮(zhèn)污水處理和資源化利用碳排放核算，優(yōu)化污水處理設(shè)施能耗和碳排放管理，通過(guò)碳排放強(qiáng)度核算與低碳行為的評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)比，檢驗(yàn)污水處理廠的低碳運(yùn)行效果。

項(xiàng)目的實(shí)施，有利于華電水務(wù)在污水處理廠碳減排與精益化運(yùn)行管理方面積累經(jīng)驗(yàn)，有利于提高運(yùn)行穩(wěn)定性、管控高效性和經(jīng)濟(jì)合理性。打造華電特色低碳運(yùn)行新概念水廠，為相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及技術(shù)改造提供指導(dǎo)和借鑒，提升華電水務(wù)品牌形象與核心競(jìng)爭(zhēng)力。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

（1）實(shí)施效果

通過(guò)本項(xiàng)目的優(yōu)化建議，可以使污水廠直接碳排放減低10-20%（包括N2O、CO2、CH4等），間接排放降低（包括污泥脫水含水率從80%下降至76%-深脫至60%，干化至30%，此處可以從運(yùn)輸能耗、污泥作為燃料與電煤摻燒可節(jié)約化石燃料消耗-一般摻燒比5%左右，電耗降低超過(guò)20%，藥耗降低50%，補(bǔ)償熱耗），另外，實(shí)現(xiàn)了污水處理廠能耗等級(jí)從二級(jí)提升到一級(jí)水平。

（2）社會(huì)效益

項(xiàng)目打造朔州等華電特色低碳運(yùn)行新概念水廠，為相關(guān)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及技術(shù)改造提供指導(dǎo)和借鑒，提升了華電水務(wù)品牌形象與核心競(jìng)爭(zhēng)力。

（3）生態(tài)效益

項(xiàng)目依靠改變技術(shù)路線、改變運(yùn)行模式，輔以適當(dāng)?shù)牡吞几脑?，減少了社會(huì)碳排放，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)做出重要貢獻(xiàn)。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡(jiǎn)介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

污水處理廠碳減排與精益化運(yùn)行技術(shù)

（2）工藝/裝備原理

碳減排：精準(zhǔn)曝氣、精確加藥系統(tǒng)

碳轉(zhuǎn)向：厭氧氨氧化、反硝化除磷、硫自養(yǎng)脫氮

碳回收：污泥處理及資源化、再生水循環(huán)回用

碳替代：太陽(yáng)能風(fēng)能發(fā)電、水源熱泵供冷供熱

（3）工藝/裝備特點(diǎn)

運(yùn)用精益思想進(jìn)行價(jià)值流分析，明確生化處理、鼓風(fēng)曝氣、污泥處理等高能耗工序，抓住尾水熱能、污泥化學(xué)能兩個(gè)潛在能源回收切入點(diǎn)，掌握溶氧水平關(guān)鍵信息控制點(diǎn)。從降低能耗、能源回收、挖掘新能源三方面構(gòu)建穩(wěn)定高效的綜合能源供用系統(tǒng)。

改進(jìn)曝氣機(jī)制，以高分子透氧膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物載體，使氧氣從內(nèi)部進(jìn)入微生物區(qū)，形成內(nèi)高外低的溶氧梯度，通過(guò)高效逆向傳質(zhì)，提高氧轉(zhuǎn)移效率；引入停滯區(qū)、利用脈沖周期作用，提高氣流利用效率，降低能耗水平。

采用復(fù)合殺菌劑降低污泥胞外聚合物EPS粘性，釋放被裹挾的各組分，加入溶劑改變組分聚集態(tài)，以比重為條件進(jìn)行分離，并對(duì)組分分質(zhì)回用。

利用污水源熱泵回收再生水余溫?zé)崮?，滿足綜合樓、建構(gòu)筑物采暖制冷需求，同時(shí)降低因尾水排放帶來(lái)的熱污染風(fēng)險(xiǎn)。

充分利用場(chǎng)地條件，布設(shè)光伏組件，構(gòu)建分布式光伏-市電協(xié)同供電系統(tǒng)，結(jié)合各工序段生產(chǎn)進(jìn)行多級(jí)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)光伏電量就地消納。

（4）應(yīng)用工業(yè)領(lǐng)域

污水處理領(lǐng)域。

（5）工藝/裝備流程圖

（6）項(xiàng)目部分案列照片

編輯：黃延麗