高濃度污水往往帶來生物系統負荷的高沖擊性,而高出水標準又帶來處置工藝的復雜性和高能耗高排放,在“雙碳”下,成為了污水處理廠運行管理提質增效的難點。
在2024(第十六屆)上海水業熱點論壇上,青島水務集團環境能源有限公司黨委副書記、總經理劉浩帶來題為“高進水濃度下污水處理減污降碳的實踐性探索”的主題分享。他表示,青島市污水處理廠污染物濃度較高,總體呈現“南高北低”的狀態,青島水務集團環境能源有限公司采用“12421”減污降碳實施路徑,向“穩中向好、結構向新、質效向優”的國企高質量發展方向努力。

劉浩
青島水務集團環境能源有限公司現有下屬污水處理廠共13座,污水處理規模達134.35萬噸/日,同時擁有1家污泥處置廠和1家中水公司,服務人口450萬,服務面積740平方公里。
青島市是一座節水型的城市,同時,青島也是實施雨污分流規劃建設較早的城市,污水處理廠污染物濃度高,總體呈現“南高北低”的狀態。劉浩指出,在這樣傳統條件下,高濃度污水往往帶來生物系統負荷的高沖擊性,而高出水標準又帶來處置工藝的復雜性和高能耗高排放。
公司采用“12421”減污降碳實施路徑。包括1個碳排放核算體系、2項源頭治理減排途徑、4項過程降碳措施、2項能源資源高效循環利用、1個綠色低碳評價體系,向“穩中向好、結構向新、質效向優”的國企高質量發展方向努力。

1個碳排放核算體系
在碳排放核算體系中,公司屬各污水廠碳排放強度均值低于行業的平均水平。以團島污水廠為例,電耗碳排放強度占比最大64%,藥耗碳排放強度占比7%,客觀反應了各污水廠的碳排放情況。
公司通過碳排放核算摸清家底,通過碳排放分析找準瓶頸,同時通過碳減排路徑明確措施,更好的助力青島地區污水處理廠雙碳目標實現以及減排技術革新與實踐。
2項源頭治理減排途徑
源頭治理減排途徑采用“兩個清零、一個提標”,兩個清零指雨污合流管網清零,提高污水廠進水污染物濃度;黑臭水體清零,城區河道水體質量不斷提升。一個提標指城市污水處理廠提標,達到準Ⅳ類水標準。
通過“兩個清零”,公司進水污染物濃度逐年顯著提升,COD濃度升高35.7%,BOD濃度升高32.8%,TN濃度升高11.6%,氨氮濃度升高9.3%,助力李村河入選全國美麗河湖。
在提標的過程中,減排量在明顯增加,CODcr減排量增加28.82%;BOD5減排量增加25.63%;TP減排量增加16.00%;TN減排量增加11.33%。
廠網聯動方面主要包括廠網站河水質水量徑流量數據共享共用,以及跨流域調水,污水廠互聯互通,防溢流污染。在廠網聯動過程中,通過合理調配,實現污水處理能收盡收。污水系統互聯互通,充分利用污水廠規模冗余量,實現跨流域聯調聯運,同時均衡各污水流域負荷率,降低管網冒溢和河道污染風險,提升污水廠應急保障能力。
4項過程降碳實踐
過程降碳中,公司著力進行四方面實踐:
智慧水務建設,提升污水處理質效的智慧化、低碳化
劉浩表示,智能水務作為產業煥新行動和啟航行動部署的重要內容,公司正加快成為智算資源的供給者、應用場景的轉化者和產業生態的培育者。
主要舉措是感知布設“上云”,設備關鍵參數、生產運營指標全感知、全采集;生產運營“用數”,建設數字化運營平臺,可視化智控平臺,實現生產運營數字化;智能決策“賦智”,精確曝氣、智慧加藥、精準排泥、工藝專家系統、全過程高級控制等智慧水務系統實現生產運營預警分析與智能決策。
全生命周期系統打造設備節能降碳“診斷+改造+更新”模式
公司建立設備的全生命周期系統,按照“1+2+8”建設主線,推動節能降碳“診斷+改造+更新”模式。劉浩表示,設備運營狀態直接決定污水廠的減污降碳成效,核心數據庫植入設備資產編碼、基礎信息、設備狀態屬性等重要參數,同時構建多維度評價體系,建立維修業務管理系統,構建了從計劃、采購、安裝、維護維修、大修、報廢的全生命周期的信息管理系統。
業務流程全覆蓋是指對公司14家子公司、8大類共約2.6萬臺套設備,以設備管理為主線,建立從計劃、采購、倉儲、維修、維護、評價、報廢的全生命周期管理。設備狀態全監控通過網頁端、手機端,以設備編碼為索引,可實時查看設備運行狀態、能耗、維修維護檔案、維修費用。同時,可按需靈活選取設備數據進行對比分析。
分析評價多維度方面通過對設備運行工況、維修維護成本等分析,可為設備維修必要性,維修維護預算、固定資產投資預算提供依據。同時可按類型篩選出高費用、低能效的設備,為設備選型提供依據。在降本增效方面,通過設備維護維修全業務流程分析,計算維修工時,提高自主維修率,大大降低維修成本。
污水廠“喝上”青島啤酒
對于啤酒廠來說,廢水排放量大、處理成本高、投資高,同時對于污水廠來說低碳高氮也是要面對的難題。對此,公司探索了啤酒廢水與市政污水協同處理,聯合打造以廢治廢、減污降碳協同增效的循環經濟新模式。
具體的方式包括通過高濃熱凝固物的精準投加,提升脫氮除磷效果,低濃廢水進入市政管網,提升可生化性,同時投入到具備污泥厭氧消化系統的污水廠中,進一步提高沼氣產能。

該協同處理的模式實現青島地區上下游企業減污降碳、資源共享。其中啤酒廠減污方面,以青啤為試點污泥產量減少2.47萬噸/年。降碳方面實現碳減排4.88萬tCO2e。污水處理廠方面熱凝固物利用3.8萬噸/年,碳減排3.22萬tCO2e。
青島模式推廣之后,項目成果已在11個省份的33家上下游啤酒廠、污水廠推廣應用,不僅引領酒類行業推進,同時該模式為全國各行業減污降碳提供新思路,目前山東省正在調研其它10個行業,糖果加工、淀粉加工等,擬推進實施,影響力持續擴大。
編輯:王媛媛
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