上海，這座被水滋養(yǎng)的城市，從新中國成立初僅有三座每天千噸處理能力的老舊污水處理廠，到如今擁有超過美國芝加哥、晴天處理量全球領(lǐng)先的白龍港污水處理廠，70多年來，一代代工程設計、建設人員的奮斗，給這座繁華大都市披上一件水清水美的外衣。

1997年，上海市一座百萬噸級的大型污水廠——白龍港污水處理廠正式開工建設，此后的二十余年間，經(jīng)過多次提標擴容工程，至今處理規(guī)模達280萬噸/日，污水處理量約占上海城市污水處理能力的三分之一，白龍港污水處理廠的建設和發(fā)展，是上海市水環(huán)境治理發(fā)展歷程的一個縮影。

白龍港污水處理廠作為長江大保護的最后一道防線之一，在如此大的污水處理規(guī)模面前，經(jīng)過多年的運行實踐檢驗，經(jīng)受住了水量和水質(zhì)大幅變化的沖擊，展示了成熟可靠、穩(wěn)定達標的處理效果，這背后離不開大批優(yōu)秀的污水處理人和污水處理組合工藝創(chuàng)新的保駕護航。

作為首批中國自主創(chuàng)新的四條污水處理組合工藝之一，近期，白龍港污水處理工藝與紀莊子污水處理工藝、高碑店污泥處理處置工藝、唐家沱污泥處理工藝共同成為國內(nèi)首批以中文命名的四大組合工藝(延伸閱讀：重磅揭曉!首批命名的中國自主創(chuàng)新的四條污水處理組合工藝發(fā)布)。

白龍港污水處理工藝授牌儀式

上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司總院副總工程師張欣(左二)、上海城投污水處理有限公司黨委副書記/常務副總經(jīng)理戴勇華(右二)共同上臺接受授牌

發(fā)布會當天，創(chuàng)新應用白龍港污水處理工藝的關(guān)鍵人物、上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司總院副總工程師張欣接受中國水網(wǎng)專訪，為我們講述白龍港污水處理工藝背后的故事。

01青出于藍而勝于藍

白龍港污水處理工藝由上海市政工程設計研究總院設計，目前，該組合工藝在白龍港污水廠、中西部最大的重慶雞冠石污水廠、中原地區(qū)最大的鄭州新區(qū)污水廠等中應用，并且已推廣應用于包括全國 20 個直轄市和省會城市的 120 余座污水廠，污水處理總規(guī)模近 3000 萬 m3/d。

白龍港污水處理工藝是一種高效、環(huán)保、可持續(xù)的新技術(shù)，上海城投水務白龍港污水處理廠是該組合工藝的首個應用廠，此項目的改擴建工程獲得國家優(yōu)質(zhì)工程金獎，突顯白龍港工程是一項社會效益、經(jīng)濟效益、環(huán)境效益三者有機結(jié)合的世紀環(huán)保工程。作為首期發(fā)布的四條組合工藝路線之一，白龍港污水處理工藝對行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新起到了積極的推進作用和示范效益。

張欣在工藝的設計研發(fā)方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。大學畢業(yè)之后，張欣進入到上海市政工程設計研究院工作，在多個重大建設項目中擔任過項目設計負責人，并多次獲得優(yōu)秀設計獎，尤其擔任了白龍港污水處理廠等重大工程項目的設計負責人。

“白龍港污水處理工藝是一個創(chuàng)新，當初開發(fā)這個工藝就是針對白龍港污水廠的特點：一是處理規(guī)模特別大;二是當時排水系統(tǒng)沒有完善，水量和水質(zhì)的沖擊特別大，要滿足我國環(huán)保要求的24小時連續(xù)和瞬時都要達標排放存在較大挑戰(zhàn)?！睆埿辣硎?，該工藝特別適用于處理污水季節(jié)性變化顯著、水質(zhì)水量波動大的情況，尤其是對我國低碳氮比的水質(zhì)條件，具有較好的應用場景。

因為規(guī)模特別大，社會關(guān)注度也很高，這項工程在設計之初壓力很大。設計團隊深知，這項工作不僅缺乏先例可循，而且只能成功不能失敗。對于污水處理來說，既要成熟可靠，確保水質(zhì)穩(wěn)定達標，又要兼顧經(jīng)濟性，這對污水處理工藝提出了極高的要求。

為此，設計團隊不辭辛勞，從北京的高碑店污水處理廠到美國芝加哥的Stickney(當時世界上最大的污水處理廠)，他們遍訪名廠參觀求學，最終卻發(fā)現(xiàn)這些案例與白龍港面臨的水質(zhì)條件存在差異。于是，團隊決定在傳統(tǒng)脫氮除磷工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況進行自主研發(fā)。

在這個過程中，一線運行工人的經(jīng)驗成為了寶貴的靈感來源。設計團隊曾深入上海多家老污水處理廠，與廠長、技術(shù)員和操作工等深入交流，在對他們長期運行實踐中發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象和問題進行分析研究的基礎(chǔ)上，設計團隊結(jié)合當前需求及汲取國外工藝的技術(shù)要素，最終創(chuàng)新性地開發(fā)出了一套適合白龍港污水處理廠的工藝路線。

“白龍港污水處理工藝應該說是在國外技術(shù)的基礎(chǔ)上逐漸演化發(fā)展出來的，并且針對國內(nèi)的實際情況進行了大量的創(chuàng)新和改進?！睆埿乐赋?，在這個過程中，原創(chuàng)的部分相對較少，更多是以創(chuàng)新應用為主。當時在工藝機理的研究方面還相對薄弱，許多關(guān)鍵的參數(shù)，主要還是依靠經(jīng)驗來獲取，而不像國外那樣，有大量的數(shù)據(jù)積累作為數(shù)學模型的支撐。但中國人發(fā)揮自己的聰明才智，將實踐摸索出來的參數(shù)與國外技術(shù)相結(jié)合，在這個融合的過程中，逐步創(chuàng)造出一系列屬于我們自己的獨創(chuàng)工藝和技術(shù)。雖然，大量工藝只是在國外技術(shù)基礎(chǔ)上做了微小改進，但即使是這些改動，也帶動了我們整個污水行業(yè)的迅速發(fā)展，甚至是有些改良工藝和組合工藝產(chǎn)生了更好的節(jié)能降耗效果。

02別人家的孩子 樣樣都要好

白龍港污水處理工藝，是“超短時初沉池+多模式AAO+平流式二沉池+高效沉淀”組合工藝，這個工藝集百家之長，設計團隊把每個工藝中的優(yōu)點、適用和相匹配的技術(shù)要點提煉出來，最終形成了一套獨特的組合工藝。這一過程不僅僅是簡單的技術(shù)集成，而是基于原有技術(shù)的大幅創(chuàng)造和革新。

以生物選擇為例，傳統(tǒng)生物選擇主要是為了防止污泥膨脹，而該工藝中的生物選擇則是為了微生物更好地適應水量水質(zhì)的沖擊，展現(xiàn)出更高的靈活性和適應性。此外，該工藝沿用了STEP FEED工藝多段進水的特點，并將其改造成多點進水、多點回流，這也是在原有基礎(chǔ)上的重大改進。還有一種創(chuàng)新是在實際運行中的改良，如生物反應池設計的一大亮點便是水位自適應功能，通過自動調(diào)整水位來適應水量的變化，從而改變反應池容積的使用量。在水量大時，適當延長停留時間，確保污水得到充分處理;在水量小時，則減少反應池容積的使用量，降低運行成本，特別是能耗。水位降低時，曝氣量和鼓風機壓力也隨之減少，實現(xiàn)了雙重節(jié)能效果。這些都是原創(chuàng)性成果。

編輯：趙凡