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“十四五”生態環境創新工程百佳案例-肇慶四會市碧海灣裝配式污水處理廠項目
來源:泵站節電技術 | 作者:綜合節電科技服務網 | 發布時間: 2021-11-04 | 292 次瀏覽 | 分享到:
?廣州鵬凱環境科技股份有限公司是一家專注于水環境技術研究、水處理設備專業制造及水環境綜合治理的高新技術企業,總部位于廣州市番禺區,在肇慶擁有30000平方米的生產基地,以及湖南、貴州、海南、西安、粵西等多家分公司、辦事處。公司先后獲得“國家高新技術企業”、“符合《環保裝備制造業(污水治理)規范條件》第一批企業”、“第六屆中國創新創業大賽優秀企業(成長組)”、“廣州“高精尖”企業”、“2019年度廣東省環境技術進步獎”、“2019年/2020年重點環境保護實用技術及示范工程”、“《廣東省水污染防治技術指導目錄》-鵬凱塔”等榮譽稱號和資質認定。

公司根據“工程設備化、設備標準化、運維智能化”的核心理念,深耕運行穩定、出水效果優、投資成本低、運維簡單的污水處理設備,核心技術產品包括模塊裝配式污水處理集成系統、SBAF、鵬凱箱(E-co Box)及膜深度處理集成化系統,泵站節電技術,等。其中,模塊裝配式污水處理集成系統被認定為“國際領先”水平。產品和解決方案適用于產品主要應用于農村污水、黑臭水體處理;垃圾滲濾液處理;城鎮污水處理廠擴容提標改造服務;高濃度廢水處理、MVR、零排放;水體生態修復治理等領域。

公司已先后承建了多項的水處理相關工程,如:惠州市大亞灣淡澳河水質提升設施一體化項目(6萬T/D)、廣州市凈水有限公司黑臭水體治理(10萬T/D)、廣州市番禺區黑臭水體治理(35500T/D)、肇慶高新區東一支排渠整治處理項目(25000T/D)、廣州市黃埔區沉水園一體化污水處理項目(20000T/D)、廣州市荔灣區沙洛片區一體化污水處理項目(10000T/D)、廣州市李坑綜合處理廠沼液處理項目(800T/D)、祈福新邨凈水廠第二處理站提標工程(16000T/D)、惠州污水處理廠提標改造(20000T/D)、汕尾市東區污水處理廠一體化污水處理(10000T/D)、貴州蒼龍片區白酒廢水處理廠改造工程項目(2000T/D)等。

“凈化水質、造福于民”,秉承“綠水青山就是金山銀山”的綠色發展理念,為生態環境的改善,人與自然的可持續和諧發展,美麗中國的建設作出更大貢獻。  

二、案例介紹

2.1項目名稱

肇慶四會市碧海灣裝配式污水處理廠項目

2.2項目概況

為保護肇慶四會市綏江河水水質,需要將內河涌上游居民排放的約5000m3/d生活污水以及碧水灣住宅區約3000m3/d生活污水截留處理。肇慶四會市碧海灣裝配式污水處理廠項目采用裝配式污水廠建設模式,項目占地面積約1650平方米,污水處理設計規模為1萬噸/天,項目實現30天內安裝調試完成,40天內投產運營,出水執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)中一級A標準,達標后排入綏江。對保護綏江流域生態環境,為綏江流域生態環境和資源保護貢獻貢獻了重要力量。


2.3項目規模

項目處理規模為:10000m3/d

2.4技術特點

從“因地制宜、生態生物、綜合利用、系統集成”的處理理念出發,結合污水特性,為達到出水效果好、高氮磷去除效率的目的,采用“鵬凱圓-循環升流式同步短程硝化反硝化水處理集成系統”一體化處理方式,確保達到較高的去除效果,形成具有顯著優勢的生活污水處理技術。

我司自主研發的模塊裝配式污水處理集成系統(鵬凱圓,PKR)包含預處理單元、循環升流式同步短程硝化-反硝化水處理單元和污泥處理單元等三部分。其中,循環升流式同步短程硝化-反硝化水處理單元為整個系統的核心,該水處理單元呈多級環狀結構,外圈參考經典氧化溝工藝(按出水水質要求調節厭氧/好氧區域),通過控制內部回流和曝氣量實現同步短程硝化-反硝化;內圈集成第一好氧區、三相分離區與沉淀池,通過結構設計實現水、氣、污泥有效分離,并利用汽提實現泥水混合液在內外圈之間的無動力回流。污水在內圈層的第一好氧區中與活性污泥進行硝化反應(通過控制工藝參數,將反應產物中硝酸根與亞硝酸根濃度比約為1:4),反應后的混合物進入三相分離區,氣體與部分泥水混合液通過回流管進入到外圈層中,余下的泥水混合液向上溢流,經沉淀后出水。除氮效果好、效率高,減少了過程中所需的氧氣及活性污泥量。

短程硝化-反硝化工藝:硝化過程是由兩類獨立的細菌催化完成的兩個不同反應,是可以分開的,對于反硝化菌,亞硝酸根或硝酸根均可以作為最終受氫體。短程硝化-反硝化就是將硝化過程控制在亞硝化階段而終止,隨后進行反硝化,在反硝化過程將亞硝酸根作為最終受氫體??刂葡趸磻V乖趤喯趸A段是實現短程硝化-反硝化生物脫氮技術的關鍵。該反應主要影響因素有溫度、污泥齡、溶解氧、pH和游離氨等??刂戚^高溫度、降低溶解氧和較高pH值和極短的污泥齡等條件,可以抑制硝酸菌生成,使亞硝酸菌占絕對優勢,從而使硝化過程控制在亞硝化階段。

外圈好氧段是采用我公司自主研發的IRC-MBBR工藝,原理是通過向反應器中投加一定數量的IRC-MBBR填料,提高反應器中的生物量及生物種類,從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝氣的時候,與水呈完全混合狀態,微生物生長的環境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用,使空氣氣泡更加細小,增加了氧氣的利用率。另外,每個載體內外均具有不同的生物種類,內部生長一些厭氧菌或兼氧菌,外部為好氧菌,這樣每個載體都為一個微型反應器,使硝化反應和反硝化反應同時存在,從而提高了處理效果。MBBR工藝兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點,是一種新型高效的污水處理方法,依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態,進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜,這就使得移動床生物膜使用了整個反應器空間,充分發揮附著相和懸浮相生物兩者的優越性,使之揚長避短,相互補充。

內圈三相分離區通過結構設計實現水、氣、污泥有效分離,并通過分離后的氣體收集后形成大流量的汽提,實現泥水混合液在系統內的無動力回流??捎行У耐ㄟ^生化過程去除水體中COD、NH3-N、TN和TP,保證出水穩定達標排放。鵬凱圓內部增加過濾段,進一步保證出水各項指標達標,其反應狀態如下圖2所示。


                  圖2  鵬凱圓反應示意圖

2.5項目優勢

2.5.1擁有可調控智能曝氣系統。DO儀表與風機的聯動,根據進水水質,鵬凱圓外圈采用分組曝氣系統,可隨時調整的厭氧、缺氧、好氧的分區,保證出水達標排放。

2.5.2鵬凱圓外圈呈環狀結構,只需低能耗即形成自循環系統,無額外的動力設備。

2.5.3高效好氧三相分離器的應用。高效三相分離器應用,實現氣、水、泥分離,省去了傳統的二沉池,并利用氣體收集特殊結構形成汽提作用,實現好氧至缺氧/厭氧的無動力回流,省去傳統的回流系統,減少機電設備的使用,降低能耗。

2.5.4碳源自調節MBBR活性填料。IRC-MBBR填料是我司在MBBR填料基礎上自主研發的一種新型生物活性載體,在MBBR填料上復合固體碳源,為微生物快速附著生長提供優質的碳源的同時,在填料表面形成大量的微孔結構,為微生物提供更加有利的附著區。

2.5.5側流除磷工藝的運用,內圈設置污泥濃縮區,在該池內污泥形成厭氧環境,在厭氧環境下磷釋放出來,釋放的磷隨上層清液流入化學反應沉淀池,在反應池內加入除磷劑形成化學沉淀,最終磷通過化學沉淀物排出系統。

2.5.6內圈充分好氧區域,因為其特殊的好氧環境,可在三相分離器下方形成好氧顆粒污泥,具有很強的去除COD,脫氮除磷的功能。

2.5.7三相分離器上方形成一層污泥層,其中含有大量的好氧反硝化菌,經三相分離器的出水經過該層污泥層時發生好氧反硝化反應,進一步達到脫氮的效果。

2.5.8鵬凱智慧云平臺控制系統:鵬凱智慧云平臺集軟硬件/多功能模塊和移動辦公APP于一體,可滿足水質監測、維護預警、數據存儲、運行監控、安全防衛、故障反饋、遠程運維等需求,通過遠程集中智能化管理和低成本運維管理,真正實現水處理站自動運行和無人值守,鵬凱智慧云平臺控制系統如圖3所示。

    


圖3 鵬凱智慧云平臺控制系統

2.6工程創新

2.6.1自主研發模塊裝配式污水處理系統,采用模塊裝配化形式在自有工廠進行預制生產和施工,可有效縮短工期,減少基建;兩萬噸的污水處理站可在2個月內建設完成,土建成本和施工周期都可大幅減少,對于工期緊任務重的項目可高效應對;

2.6.2占地面積小。相對于傳統污水處理廠和一般一體化設備可大幅度減少占地,并可因地制宜的利用一些異形地塊,對工程用地的需求可大幅降低;

2.6.3調試周期短,半個月內完成調試,主要通過投加活性污泥及適當馴化就可短時間達標排放,且污泥來源為一般的污水處理廠活性污泥,取材簡單可靠;

2.6.4運行操作簡單,調試完成后在運行過程中只需控制好溶氧即可基本實現全自動運行,對現場運營人員數量和技能要求不高;

2.6.5能耗低,通過泵站節電技術進水經一次提升后,整個系統實現無動力內循環;使用藥劑少,通過結構設計實現污泥沉降和連續出泥(必要時投加少量PAC);運行過程中主要靠活性污泥的生長來消耗污水中的有機質和污染物,對環境影響較??;;

2.6.6運行成本低,主要成本為電耗和污泥,并且由于主工藝為生化活性污泥,所以污泥產量相較一般一體化設備可降低60%以上;

2.6.7系統抗沖擊能力強,受來水變化影響小,因充分利用空間,增大了停留時間,且有效容積較大,可非常有效的抗擊原水水質水量的突變,保障處理效果和環境安全;

2.6.8池體可根據項目的使用年限要求采用碳鋼防腐或304不銹鋼材質,在節約成本的前提下有效保證了池體結構的安全使用壽命。

2.7效益分析

2.7.1由于污水工程為城鎮基礎設施項目,以服務于社會為主要目的,它既是社會生產部門必不可少的生產條件,又是改善環境的必要條件,對國民經濟的貢獻主要表現為外部效果,所產生的效益除部分經濟效益可以定量計算外,大部分則表現為難以用貨幣量化的環境效益和社會效益,因此,應從系統觀點出發,與人民生活水準的提高和健康條件的改善,與工業農業生產的加速發展等宏觀效益結合在一起來評價,城市排水設施及污水處理設施的投資效益具有以下三個特點:

①間接性,排水及污水處理設施投資所帶來的效益往往是使其它部門生產效益的提高,損失的減少,所以,投資的直接收益率低。

②隱蔽性,排水設施投資的主要效果是保證生產、方便生活和防治水污染,減少或消除水污染損失,因此,其所得到的是人們不容易覺察到的“無形”補償。

③分散性,水污染的危害涉及社會各方面,包括生產、生活、景觀、人體健康等,因此,排水設施投資效益基本上是間接的經濟效果。

2.7.2通過本工程的實施,將改善當地的水體衛生環境,隨著污水系統的完善及污水處理系統的建設,將改變目前污水未經處理隨意排入自然水體的現象,增加城鎮環境容量,使項目地周邊的水質得到改善,其收益者是附近居民、旅游者及水產資源,為當地的社會經濟可持續發展創造條件。

2.7.3污水處理系統建設的前提是配套管網的完善,形成綜合的污水收集及處理系統,為居民 提供健康上和環境上的效益。居民生活產生的污水納入污水系統內,有利于周邊區域的發展,通過排污收費,提高居民的環境保護意識,自覺維護環境。

2.7.4目前污水處理已納入環保產業,在對社會產生環境效益、為周邊區域帶來經濟發展的 同時,也給環保企業自身帶來投資回報,同時可作為景觀或生態補償用水,美化環境。



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