2024年初,“雙百跨越”污水處理標桿聯盟對標桿比選進行全面升級,首次應用城鎮污水處理服務“1+6”領跑者系列標準的評價體系,在第三期標桿比選中,為污水行業篩選出34座標桿污水處理廠(鏈接:34座污水廠上榜,第三期“雙百跨越”標桿污水廠榜單發布)。目前,“雙百跨越”污水處理標桿聯盟已成立4周年,已為污水處理行業篩選出93座標桿污水處理廠,貢獻“高質六化”的優秀運營案例。上海城投水務白龍港污水處理廠是第三期“雙百跨越”“低碳化+生態化+社會化”標桿污水處理廠,同時也榮獲了城鎮污水處理服務1+6領跑者系列標準的排行榜生態優化服務(生態化)、社會開放服務(社會化)等級5星,精細運營管理(精細化)、智慧運營管理(智能化)、資源再生服務(資源化)、低碳運營服務(低碳化)等級4星,本文向行業同仁分享該廠的“六化”建設和運營經驗。
01概況:持續打造美麗白龍港
白龍港污水處理廠隸屬于上海城投污水處理有限公司,坐落于風光秀麗的浦東新區合慶鎮,占地254.37公頃,服務面積1250平方千米,承載了三分之一的上海城市污水處理總量。作為亞洲最大的污水處理廠,設計污水處理規模為280萬m3/d,配套污泥處理規模486tDs/d、配套除臭處理規模558萬m3/h,踐行著城市環境保護的重任。
白龍港廠污水處理采用“超短時初沉池+多模式AAO+平流式二沉池+高效沉淀”組合工藝,對污水進行高標準處理,出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002一級A標準。污泥處理采用“污泥中溫厭氧消化+干化焚燒”工藝,煙氣排放嚴格按照《生活垃圾焚燒污染物排放標準》DB31/867-2013執行。針對污水污泥處理過程中產生的臭氣,白龍港廠采用分散收集、集中處理的方式,利用“生物+化學+光解+吸附”的高效組合工藝進行處理,氣體排放執行《城鎮污水處理廠大氣污染物排放標準》DB31/982-2016。
白龍港廠秉承著“美麗白龍港”的目標,憑借不懈的“白龍港精神”,致力于六大維度—“精細化、智能化、資源化、低碳化、生態化、社會化”發展戰略的堅持與實踐。在爭做“雙百跨越”標桿污水處理廠的比選中,白龍港廠以其卓越表現獲得業界與社會的高度認可,并在“低碳化”“生態化”和“社會化”維度榮獲標桿稱號。
圖1 全廠俯瞰
02運營:堅持六化全面建設
1.精細化多元管控
白龍港廠在精細化建設中從風險防控、管理體系、過程管理、現場管理、先進技術應用等多元化的角度入手,注重從點與面的各個環節進行深入刨析和優化。
風險防控和管理體系方面,白龍港廠嚴格遵循質量管理、環境管理和職業安全管理三大體系,不僅確保了廠區運行管理的規范與嚴密,更切實保障了各項操作過程的規范性與標準化,降低風險,確保高效運行。
過程管理和現場管理方面,白龍港廠重視每一個流程環節,配合先進技術的應用,確保了整個系統的高效運行。通過智能安防系統和視頻報警系統,實現了對現場操作安全和施工安全的有效監管和控制。
先進技術應用方面,白龍港廠借助精確曝氣系統,使得能耗相比傳統的人工控制降低近20%,除磷藥劑精準投加系統的推進與落實,使得藥耗比傳統的人工控制降低約10%。結合自動沉降比監控系統,實現了對生物處理系統、深度處理系統、排泥體系的精準監測與控制。
2.智能化全面推進
白龍港廠以智能化建設方針為引領,全面推進廠區智慧升級,有效保障了處理設施的安全、穩定、高效運行。以全地下廠區為例,該區域集成了智能照明、能源管理、智能曝氣、自動采樣、機器人巡檢等多種智能化系統,實現了光照區域動態調整、能源消耗節能控制、生物處理提效提質等多種功能。
在推進污水處理廠智能化建設體系的征程中,白龍港廠構建了一套多層次、全方位的三級能源管理平臺,對能源消耗進行實時監控和科學管理。通過這一智能平臺的全面部署,實現了對變電站、工藝流程及關鍵設備用電量的精確把控。不僅滿足數據采集的基礎功能,更是廠區能耗分析和運維決策的數據支持系統,通過對用電信息的實時更新,幫助運行人員迅速作出反應,優化工藝運行調度,從而提高能效并降低整體運行成本。
3.資源化創新利用
白龍港廠以其創新精神和對可持續發展的承諾,采納了一系列先進的技術,實現了污泥高效處理和資源循環利用。白龍港廠污泥厭氧消化系統每日產生約3~4萬立方米的沼氣,這些沼氣不僅被轉化為約5萬千瓦時的電能,供整個廠區的日常運用,其過程中產生的熱能也被回收利用供消化系統保溫,綜合能源利用率高達82%至86%。
在水資源利用方面,建立了分級再生水利用系統。對于需求較高的工業用水,白龍港廠投入超濾和反滲透技術,產生的優級再生水,水質達到工業用水標準,用于鍋爐補給、設備冷卻等,規模的達7500m3/d。對于一般性質的用水,則通過砂濾等簡單有效的處理方法,制得良級再生水,廣泛應用于藥劑稀釋、設備沖洗、消防、景觀用水和綠化澆灌等,其規模超過22000m3/d,大幅節約了自來水資源。
白龍港廠還積極與第三方企業開展合作,推動污泥處理末端產物再生利用,將每年污泥焚燒處置后產生的約6.75萬噸爐渣和靜電除塵飛灰全量回收,并轉化為水泥生料及混凝土摻和料使用。循環利用的模式既降低了建筑材料成本,又緩解了環境壓力,形成的飛灰建材利用標準,更是為類似企業提供了業內參考標準,引領著行業的可持續發展潮流。
4.低碳化高效發展
白龍港廠在運行過程中,持續關注能源效率控制與碳排放控制。通過引入多項先進的技術系統,包括精確曝氣系統、除磷智能加藥系統以及污泥脫水加藥系統,為實現能源的節約和碳排放的減少提供了強有力的支撐。同時通過實施除砂設備評估與改造、泵組變頻改造、攪拌設備改造和曝氣系統更新等方面的工作,進一步降低能源消耗,提升污水處理效率。
對于能源的自主供應,白龍港廠實施了光伏發電項目,目前已有2.3MW的光伏項目投入運行,預計2025年,光伏裝機規模提高到52MW。除了太陽能,水源熱泵、沼氣熱電聯產、污泥余熱利用等項目的實行,也大幅提高了能源自給比例,成為減碳的重要手段。通過這些綜合措施的實施,白龍港廠2023年的能源自給率達到13.09%,實現碳減排量3259噸,污水處理碳排放強度僅為0.328kgCO2/m3。
此外,白龍港廠通過構建和完善低碳運行自評價體系,開展溫室氣體監測和碳排放核算,對自身的低碳運行狀況進行定期深入分析和及時調整,確保污水處理過程中減污、減碳雙協同,持續優化運營管理。
圖2 熱電聯產發電
5.生態化綜合布局
白龍港廠在生態化建設方面持續深耕發力,依靠不懈努力取得了顯著成效。通過多維規劃和深入管理,形成了全方位的生態治理布局,涵蓋了多線配水運行、片區聯動調度、空間高效利用等多個方面。
白龍港廠經歷了多次改擴建,共設置有三路進水,通過對水量進行優化分配,充分發揮了廠內42條生物反應池的處理能力。利用“白海連通管”“竹白連通管”等上海市的重點工程,實現了跨區污水調度,提高了整個上海市的污水處理韌性。在廠區空間利用方面,白龍港廠注重生態與功能的結合。在廠區的西北部,地下區域被充分利用作為污水處理設施,而地表則建設成了集生態景觀和休閑功能為一體的公園和體育場所。通過實施水系補償、濕地建設、景觀設計以及鳥類保護等綜合措施,廠區內的綠化率提升至46.22%,營造出了景色宜人、花團錦簇、鳥鳴聲聲的生態和睦環境。
圖3 生態濕地公園
6.社會化特色服務
白龍港廠在社會責任和環保普及教育上也體現了特色和擔當。通過采取主動開放的策略,以“請進來,走出去”的方式,塑造出特色的社會化開放特征,既引導公眾進入廠區參觀交流,又主動將環保知識和理念帶向社區和公眾。
為了滿足不同參觀者的需求,白龍港廠特別設置了針對性的“專業技術、勞模技師和科普教育”三支講解團隊,傳遞污水處理廠的先進技術和經驗,分享環保理念。廠區內的“2+N”參觀路線布局科學合理,主線路以“展示中心、出水展區、焚燒參觀連廊”為核心,參觀者可以直觀了解污水處理的整個過程、設施的運作情況以及環保技術的實際應用。
除了現場參觀,白龍港廠還把握“世界水日”、“環境日”等環保主題節日的契機,積極走出廠區,深入社區,向居民傳播環保知識、分享環保理念,拉近了與社會公眾的距離。同時,白龍港廠還與浦東新區的輔讀學校建立了長期聯系,通過開設“環保課堂”,定期進入學校進行環保主題的宣傳,不僅豐富了學生們的校園生活,也讓他們擁有了環保意識與環保責任感。
圖4 展示中心
03未來:堅持六化理念 打造一流水廠
當前,白龍港污水處理廠正處在持續擴建和升級的重要階段,預計2025年底,隨著擴建三期污水處理設施竣工投運,屆時整個廠區的日均污水處理能力將達到350萬m3,日均污泥處理規模也將增加至598tDs。
展望未來,白龍港污水處理廠將繼續深化“精細化、智能化、資源化、低碳化、生態化、社會化”的發展理念,創新發展爭領先,保護環境樹典范,回饋社會展擔當,著力打造國際一流的綜合性污水處理廠,為保護長江口和杭州灣的水環境貢獻巨大力量,展現中國在生態文明建設方面的決心和能力。
編輯:李丹
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