為促進行業(yè)交流進步，便于行業(yè)同儕互學互促，推動中國環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。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。

項目名稱：污水處理廠碳減排與精益化運行技術(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)運營

項目所在地：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

項目概況

分析匯總市政污水處理廠運行數(shù)據(jù)，構(gòu)建并優(yōu)化低碳運行評價體系，開發(fā)碳排放強度核算模型及低碳行為認證評價系統(tǒng)?；谔紲p排、碳轉(zhuǎn)向、碳回收、碳替代四個方向，開展技術(shù)研究與示范應(yīng)用。規(guī)范并指導水廠減污降碳協(xié)同增效工作，梳理匯總典型案例評價報告，建立并完善水廠碳中和實施路徑。

項目在石家莊滹沱河、天津武清、山西朔州等項目示范應(yīng)用，構(gòu)建了穩(wěn)定高效的綜合能源供用系統(tǒng)。新增光伏裝機近4MWp,年發(fā)電量近500萬kWh，結(jié)合水量負荷變化多級調(diào)節(jié)，實現(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。充分利用污水余溫熱能，在合理拓展外部熱用戶的前提下，可實現(xiàn)能源中和。

示范意義

項目旨在規(guī)范并指導污水處理廠減污降碳工作，針對碳減排與精益化運行開展技術(shù)研究，在有效回收和利用資源的基礎(chǔ)上結(jié)合減排實施思路，構(gòu)建污水處理廠綜合能源供用系統(tǒng)，通過碳減排、碳轉(zhuǎn)向、碳回收、碳替代四項重點措施，實現(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，通過碳排放強度核算與低碳行為的評價結(jié)果對比，檢驗污水處理廠的低碳運行效果。

項目的實施，有利于華電水務(wù)在污水處理廠碳減排與精益化運行管理方面積累經(jīng)驗，有利于提高運行穩(wěn)定性、管控高效性和經(jīng)濟合理性。打造華電特色低碳運行新概念水廠，為相關(guān)項目的設(shè)計、建設(shè)、運營及技術(shù)改造提供指導和借鑒，提升華電水務(wù)品牌形象與核心競爭力。

項目亮點介紹

（1）實施效果

通過本項目的優(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20%，藥耗降低50%，補償熱耗），另外，實現(xiàn)了污水處理廠能耗等級從二級提升到一級水平。

（2）社會效益

項目打造朔州等華電特色低碳運行新概念水廠，為相關(guān)項目的設(shè)計、建設(shè)、運營及技術(shù)改造提供指導和借鑒，提升了華電水務(wù)品牌形象與核心競爭力。

（3）生態(tài)效益

項目依靠改變技術(shù)路線、改變運行模式，輔以適當?shù)牡吞几脑?，減少了社會碳排放，為我國實現(xiàn)“雙碳”目標做出重要貢獻。

項目技術(shù)工藝/裝備簡介

（1）技術(shù)工藝/裝備名稱

污水處理廠碳減排與精益化運行技術(shù)

（2）工藝/裝備原理

碳減排：精準曝氣、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：太陽能風能發(fā)電、水源熱泵供冷供熱

（3）工藝/裝備特點

運用精益思想進行價值流分析，明確生化處理、鼓風曝氣、污泥處理等高能耗工序，抓住尾水熱能、污泥化學能兩個潛在能源回收切入點，掌握溶氧水平關(guān)鍵信息控制點。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)。

改進曝氣機制，以高分子透氧膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)生物載體，使氧氣從內(nèi)部進入微生物區(qū)，形成內(nèi)高外低的溶氧梯度，通過高效逆向傳質(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)，以比重為條件進行分離，并對組分分質(zhì)回用。

利用污水源熱泵回收再生水余溫熱能，滿足綜合樓、建構(gòu)筑物采暖制冷需求，同時降低因尾水排放帶來的熱污染風險。

充分利用場地條件，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)進行多級調(diào)節(jié)，實現(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）項目部分案列照片

編輯：黃延麗