思普潤典型案例:山東煙臺辛安河項目
今日,應(yīng)用思普潤MBBR4.0技術(shù)的“煙臺辛安河污水廠BFM工藝技術(shù)改造工程項目”成功入選《2023年度中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會典型工程項目案例遴選入庫名單》。
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山東煙臺辛安河項目基本情況及運行效果
01.基本情況
煙臺市辛安河污水處理廠設(shè)計處理規(guī)模12萬m3/d,出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。伴隨城市高速發(fā)展,污水廠已滿負荷甚至超負荷運行,影響出水穩(wěn)定性。2021年,實施煙臺辛安河污水處理廠技術(shù)改造工程項目,新建1萬m3/d污水處理設(shè)施,以減輕現(xiàn)有污水線運行壓力。新建設(shè)施面臨高標準(TN<5mg/L)和缺地(可用地1417.25m2)兩大難題,傳統(tǒng)的活性污泥工藝難以滿足要求。最終采用青島思普潤水處理股份有限公司自主研發(fā)的生物集效工藝(BFM)實施,以短流程連續(xù)流生物膜工藝實現(xiàn)了對長流程活性污泥工藝的替代和顛覆。
項目采用基于高負荷生物膜法的集約型裝配式方式建設(shè),用時29d完成施工,達到通水要求?;贐FM工藝高效的脫氮除磷效果,核心生化段停留時間僅為10.75h,較同廠活性污泥工藝降低50%以上。生化段噸水占地僅為0.06m2/(m3·d-1),各構(gòu)筑物布置靈活緊湊,實現(xiàn)了廠內(nèi)土地資源的存量挖潛。BFM工藝出水無需其他深度處理單元,經(jīng)紫外消毒后即可實現(xiàn)高標準外排,出水穩(wěn)定優(yōu)于設(shè)計排放標準。項目配套思普潤自主研發(fā)的智水優(yōu)控系統(tǒng),實現(xiàn)短流程工藝智能控制和功能菌群定向調(diào)控,達到了節(jié)能降耗和智慧運維的目的。
圖1.辛安河BFM項目實景圖
02.運行效果
煙臺辛安河BFM項目基于生物膜高負荷性能實現(xiàn)了高效的脫氮除磷效果,出水氨氮≤0.5mg/L,TN<5mg/L(均值≤2mg/L)、TP≤0.1mg/L,冬季低溫條件下出水依然穩(wěn)定優(yōu)于設(shè)計排放標準。項目構(gòu)建了“異養(yǎng)反硝化-自養(yǎng)厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”的多途徑脫氮體系,實現(xiàn)了敏感型厭氧氨氧化菌的高效富集,相對豐度接近6%,厭氧氨氧化脫氮貢獻率長期且穩(wěn)定超過25%;好氧區(qū)基于生物膜分層分布特點實現(xiàn)反硝化菌富集,同步硝化反硝化脫氮貢獻率達15%以上,降低了傳統(tǒng)單一脫氮路徑對于碳源的需求,噸水直接運行費用降低0.2元/m3以上。智水優(yōu)控系統(tǒng)的加載保障了短流程下運行調(diào)控的快速響應(yīng)和厭氧氨氧化菌的精準控制,破除了主流自養(yǎng)脫氮工藝應(yīng)用壁壘,在高標準基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能降碳。
圖2.辛安河BFM項目功能菌相對豐度及懸浮載體掛膜情況
圖3.辛安河BFM多途徑脫氮效果
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山東煙臺辛安河項目工藝技術(shù)特點
01.集約高效
突破了微生物的富集與分離技術(shù),構(gòu)建了基于流化床生物膜法的高效脫氮除磷工藝系統(tǒng),實現(xiàn)了生物膜法對于活性污泥法的替代,提升了污水處理生化效率,降低了污水處理設(shè)施用地,較傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)約 70%的土地占用,是城市建設(shè)用地從增量擴張到存量挖潛關(guān)鍵轉(zhuǎn)變的核心所在。出水滿足國內(nèi)最嚴格污水排放標準的要求,可耐受長時150%,短時 200%的負荷沖擊,實現(xiàn)工藝穩(wěn)定運行,助力水環(huán)境生態(tài)恢復(fù);
02.綠色低碳
實現(xiàn)了功能菌定向篩選與高效富集,構(gòu)建“異養(yǎng)反硝化-自養(yǎng)厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”多途徑協(xié)同脫氮系統(tǒng),厭氧氨氧化菌相對豐度達1.5%以上,是已有報道的10倍以上,厭氧氨氧化脫氮貢獻率長期穩(wěn)定大于25%,同步硝化反硝化脫氮貢獻率大于15%,降低了運行費用。建立了多種流化池型和流態(tài)控制方法,開發(fā)了高效流化裝備,好氧降低10%-20%,攪拌降低50%-75%,同步實現(xiàn)了節(jié)能降耗。
03.智慧智能
開發(fā)了基于“數(shù)據(jù)清洗-AI智能控制-全要素智慧管理”的智水優(yōu)控云平臺,構(gòu)建了儀表異常值檢測及軟測量模型,解決了污水廠儀表設(shè)備投資受限、準確度低等難題;研發(fā)了“前后饋+AI智能算法引擎”的加藥-曝氣-回流全系統(tǒng)控制方法,實現(xiàn)了對于敏感型厭氧氨氧化菌的精準控制和短流程下調(diào)控的快速響應(yīng);開發(fā)了集水線智能控制、水廠虛擬巡檢、設(shè)備全生命周期維護、多渠道預(yù)警報警于一體的智慧運管平臺,解放了運營人員人力投入。
圖4. BFM智水優(yōu)控智慧運維平臺
BFM工藝降低了 70%的土地占用,30%的碳排放,實現(xiàn)了100%的智慧管理。該工藝于2021年通過住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心組織的院士專家組鑒定達到“國際領(lǐng)先”水平,同年入選“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜,獲2022年度全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽領(lǐng)域賽優(yōu)秀獎、山東省建設(shè)科技創(chuàng)新成果競賽一等獎等榮譽,入選山東省首臺(套)技術(shù)裝備,獲專利密集型產(chǎn)品備案認定。
圖5. BFM獲得榮譽及獎勵
編輯:趙凡
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