在2024(第十六届)上海水业热点论坛上,青岛水务集团环境能源有限公司党委副书记、总经理刘浩带来题为“高进水浓度下污水处理减污降碳的实践性探索”的主题分享。他表示,青岛市污水处理厂污染物浓度较高,总体呈现“南高北低”的状态,青岛水务集团环境能源有限公司采用“12421”减污降碳实施路径,向“稳中向好、结构向新、质效向优”的国企高质量发展方向努力。
来源:中国水网 整理:王馨
高浓度污水往往带来生物系统负荷的高冲击性,而高出水标准又带来处置工艺的复杂性和高能耗高排放,在“双碳”下,成为了污水处理厂运行管理提质增效的难点。
在2024(第十六届)上海水业热点论坛上,青岛水务集团环境能源有限公司党委副书记、总经理刘浩带来题为“高进水浓度下污水处理减污降碳的实践性探索”的主题分享。他表示,青岛市污水处理厂污染物浓度较高,总体呈现“南高北低”的状态,青岛水务集团环境能源有限公司采用“12421”减污降碳实施路径,向“稳中向好、结构向新、质效向优”的国企高质量发展方向努力。
刘浩
青岛水务集团环境能源有限公司现有下属污水处理厂共13座,污水处理规模达134.35万吨/日,同时拥有1家污泥处置厂和1家中水公司,服务人口450万,服务面积740平方公里。
青岛市是一座节水型的城市,同时,青岛也是实施雨污分流规划建设较早的城市,污水处理厂污染物浓度高,总体呈现“南高北低”的状态。刘浩指出,在这样传统条件下,高浓度污水往往带来生物系统负荷的高冲击性,而高出水标准又带来处置工艺的复杂性和高能耗高排放。
在碳排放核算体系中,公司属各污水厂碳排放强度均值低于行业的平均水平。以团岛污水厂为例,电耗碳排放强度占比最大64%,药耗碳排放强度占比7%,客观反应了各污水厂的碳排放情况。
源头治理减排途径采用“两个清零、一个提标”,两个清零指雨污合流管网清零,提高污水厂进水污染物浓度;黑臭水体清零,城区河道水体质量不断提升。一个提标指城市污水处理厂提标,达到准Ⅳ类水标准。
通过“两个清零”,公司进水污染物浓度逐年显著提升,COD浓度升高35.7%,BOD浓度升高32.8%,TN浓度升高11.6%,氨氮浓度升高9.3%,助力李村河入选全国美丽河湖。
在提标的过程中,减排量在明显增加,CODcr减排量增加28.82%;BOD5减排量增加25.63%;TP减排量增加16.00%;TN减排量增加11.33%。
过程降碳中,公司着力进行四方面实践:
智慧水务建设,提升污水处理质效的智慧化、低碳化
刘浩表示,智能水务作为产业焕新行动和启航行动部署的重要内容,公司正加快成为智算资源的供给者、应用场景的转化者和产业生态的培育者。
公司建立设备的全生命周期系统,按照“1+2+8”建设主线,推动节能降碳“诊断+改造+更新”模式。刘浩表示,设备运营状态直接决定污水厂的减污降碳成效,核心数据库植入设备资产编码、基础信息、设备状态属性等重要参数,同时构建多维度评价体系,建立维修业务管理系统,构建了从计划、采购、安装、维护维修、大修、报废的全生命周期的信息管理系统。
业务流程全覆盖是指对公司14家子公司、8大类共约2.6万台套设备,以设备管理为主线,建立从计划、采购、仓储、维修、维护、评价、报废的全生命周期管理。设备状态全监控通过网页端、手机端,以设备编码为索引,可实时查看设备运行状态、能耗、维修维护档案、维修费用。同时,可按需灵活选取设备数据进行对比分析。
分析评价多维度方面通过对设备运行工况、维修维护成本等分析,可为设备维修必要性,维修维护预算、固定资产投资预算提供依据。同时可按类型筛选出高费用、低能效的设备,为设备选型提供依据。在降本增效方面,通过设备维护维修全业务流程分析,计算维修工时,提高自主维修率,大大降低维修成本。
污水厂“喝上”青岛啤酒
对于啤酒厂来说,废水排放量大、处理成本高、投资高,同时对于污水厂来说低碳高氮也是要面对的难题。对此,公司探索了啤酒废水与市政污水协同处理,联合打造以废治废 、减污降碳协同增效的循环经济新模式。
零碳源投加技术
针对传统生物处理工艺污水碳源利用效率较低,能耗高、药耗高、高碳排放的问题,公司自主研发并推广应用了涵盖“预处理系统、生化处理系统、技术装备和控制体系”的城镇污水零碳源投加深度脱氮除磷全过程关键技术,成为污水处理厂出水水质提标和绿色低碳转型路径选择。
目前,该技术应用规模达98万吨/日,碳减排量4.5万tCO2e,节能降碳效果显著,形成良好的技术产品化路线。
能源资源高效循环利用方面包括污泥资源化处置和再生水利用两个领域。
污泥资源化处置
污泥资源化处置包括协同厌氧消化关键技术和甲烷菌强化关键技术。协同厌氧消化关键技术通过热凝固物投配比、反应温度、pH、停留时间等响应面试验,建立了协同厌氧消化调控策略,实现了体系碱度和营养物质的平衡;甲烷菌强化关键技术通过投加热凝固物、优化厌氧废水上升流速、容积负荷率等举措,颗粒污泥产量增加10%,产甲烷菌的饱和产甲烷速率由2.5天缩短至1天,沼气产量提高27.7%。
再生水利用
在再生水利用方面,通过“一水多用,一管多供”发展方向,重点在景观用水、工业用水、城市杂用、清洁能源等方面发力。
另一是再生水能源利用,通过水源热泵技术向热力公司售热,实现一水多用,开辟“无煤化”供热新路径,水资源循环利用和节能降耗的典型案例。该项目再生水利用量达2160万吨/年,供热量为54.50万GJ/年,碳减排量为12.29万tCO2e/年,减少标煤燃烧4.65万吨/年。
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