為促進行業交流進步，便于行業同儕互學互促，推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出《水務行業優秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮污水治理、工業廢水治理、工業園區廢水治理、水環境治理、市政污水管網、再生水回用、污泥處理處置等領域。

項目名稱：湛江市廣業生態環保有限公司（赤坎水質凈化廠）

推薦單位：廣東省廣業環保產業集團有限公司

參與環節：投資、建設、運營

項目所在地：廣東省湛江市赤坎區

項目概況

赤坎水質凈化廠位于湛江市赤坎區海田小區東盛路，是湛江市首座城市污水集中處理廠，是一座布局合理、環境優美的現代化污水處理廠，被評為廣東省“環保示范教育基地”和湛江市“園林式單位”。該廠納污范圍東起湛江灣、濱湖，南達體育南路，西至鐵路，北以外環路為界，主要收納赤坎區的生活污水，惠及人口20多萬人。遠期設計規模32萬噸/日，首期設計10萬噸/日，分兩期建設。一期工程規模5萬噸/日，2005年2月通過廣東省環境保護局竣工環保驗收；二期工程規模5萬噸/日，2010年1月通過廣東省環境保護廳驗收，正式投產運行，兩期工程都采用微孔曝氣氧化溝A2O除磷脫氮工藝，出水采用紫外線消毒。

三期工程首期工程為5萬噸/日，污水處理工藝采用CAST工藝+纖維濾盤過濾，工程于2015年9月動工建設，2017年1月投入試運行，2017月4月底通過湛江市環境保護局驗收，正式投產運行。

赤坎水質凈化廠一二期開展擴容提質工程，于2020年12月27日通過環保驗收，一二期污水處理能力由10萬噸／日提升到15萬噸／日。全廠污水處理能力共20萬噸／日，排放標準執行國家標準GB 18918-2002《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準與廣東省地方標準DB 44/26-2001《水污染物排放限值》第二時段一級標準的較嚴者。

污水廠運營過程中，生產技術團隊圍繞生產難點痛點問題結合先進技術創新，開展科研及技術改造項目超40項，中水技術應用推廣、AI智能控制系統運用及磁粉精準投加裝置在污水處理行業具有重大推廣意義。 

示范意義

一、推廣水資源循環利用，打好可持續發展路線基礎

赤坎廠自2012年開始湛江市中粵能源有限公司、湛江電力有限公司再生水供應服務，中水作為發電廠機組冷卻用水使用，日最高供應量為1.5萬噸/日，年供水量約450萬噸，此外，赤坎城區道路清洗及濱湖公園綠化澆灌，2025年供應再生水至城發潤璟灣小區作綠化澆灌及景觀用水，為粵西地區首個“再生水進居民小區”項目。優化周邊生態環境，實現綠色低碳工作模式。

二、AI智能控制系統運用，精益求精，不斷優化生產運營

赤坎廠使用傳統加藥方式的過程中存在“過度加藥”的現象，不僅浪費除磷藥劑，還會影響沉淀效果，出水指標波動較大。赤坎水質凈化廠一二三期生化池曝氣、磁混凝沉淀池加藥除磷進行實施項目，通過將我司自主研發的AI 智慧曝氣除磷精準控制系統算法模型進行軟件植入，結合檢測硬件與控制硬件，形成輸入輸出信號的閉環，搭建出完整的 AI智慧曝氣除磷精準控制系統。實現控制系統、儀表反饋系統、調節閥系統、曝氣系統和加藥系統組合聯合控制，減少鼓風機電耗量（節省電耗10%以上）、減少除磷相關投藥（節省藥耗10%以上）量及現場運行人員的勞動強度，最終實現污水廠節能降耗和精細化管理，協助企業提升了智慧化運營管理水平。

三、自主研發磁粉自動精準投加裝置，優化工藝運行條件

擴容提質工程增加磁混工藝，在磁粉的投加及回收及環節，磁粉投加都是人工投加而且和污水的攪拌有的不均勻，磁粉回收都是采用磁分離機進行回收，但是很多磁分離機回收效率不高，造成磁粉浪費，由于磁粉比重比較大，人工投加造成不能連續而且勞動強度大。由此，我司自主研發一套磁粉自主投加裝置，裝置研發過程攻克多個問題。如磁粉的擠壓摩擦，在投加運行中出現磁粉堆積、架橋結拱，在料倉出口處形成拱形空穴，磁粉不下落；磁粉無法按要求配比投加，設備運轉不平穩。不斷優化裝置結構，該磁粉精準自動投加控制系統采用機械攪拌破拱，直接投加達到長期平穩精準投加。采用機械設備代替人工投加磁粉，降低了員工的勞動強度，節約人工成本；磁粉的投加被限制在指定區域，避免了磁粉投加造成的環境污染問題，提高清潔生產水平。實施改造后每年節省人工費，約為約9.2萬/年。

四、磁混凝剩余污泥回流技改，攻堅生產運行難點痛點問題

擴容提質后磁混凝池尾水低濃度，回流污泥回流入儲泥池，會稀釋儲泥池污泥，引起脫泥機污泥濃度突變、污泥濃度下降，導致脫泥機跑漏泥的情況，嚴重影響脫泥效果和效率，影響生產的穩定運行。通過合理化改造，實施推廣赤坎廠一二期磁混凝池尾水回流技改可解決低濃度污泥磁混凝池回流污泥稀釋儲泥池污泥造成離心機發生漏泥事故和泥餅含水率升高、增加脫泥成本的問題；而且，含有殘余PAC藥劑磁混凝池剩余污泥可增強二沉池吸附沉淀效果。另外，也可以在出現磁混凝沉淀池斜管堵塞的時候，快速清池以盡快恢復生產而不影響脫泥。

項目亮點介紹

1、實施效果

通過一系列技術改造優化生產運行，整體能耗物耗控制成果處于行業領先水平。不僅達到節能降耗目的，也推動了綠色低碳可持續發展理念落到實處，持續貫徹綠色低碳運行理念。

2、社會效益

通過節能技改、優化能源結構和開展對外開放參觀、環保與公眾零距離、黨建+生態文明新模式等一系列低碳宣傳活動，不僅推動綠色低碳發展、提升公眾環保意識、促進技術創新、改善周邊水環境質量，提高居民生活質量、促進社會和諧等方面帶來顯著的社會效益，具有重要的社會意義。

3、生態效益

赤坎廠項目COD年削減量7711.42噸以上，年度總碳排放量約為8500噸CO2-eq，減排碳排放強度0.235kgCO2/m3，優于同行業平均水平的0.94kgCO2/m3。實行低碳運行模式，在改善水體質量、促進資源循環利用、增強生態恢復能力等方面帶來顯著的生態效益。

項目技術工藝/裝備簡介

1、技術工藝/裝備名稱

磁粉自動精準投加裝置：傳統人工磁粉投加存在投加方式是人工將整包磁粉向水體直接傾倒，因此會產生以下問題：

（1）投加不精準，存在磁粉投加過量造成浪費的情況，而且短時間內過多的磁粉不能有效地與懸浮物結合，反而使水體中的濁度增大，影響絮凝劑對污染物的吸附，同時產生的過強磁場也會影響絮體的穩定性，導致處理效率降低。

（2）人工在搬運、投加過程中磁粉漏撒難以清理，影響清潔生產環境，而且勞動強度大。因此，公司技術骨干經研究，自主研發制作安裝精準自動投加裝置，提高自動化運行水平，并達到降耗增效的目的。裝置主要特點有：

①根據進水量及既定磁粉流失率設定單位時間投加量；

②料倉內設計有防止磁粉積壓成拱裝置；

③投加全過程自動精準計量

④代替人工投加，減少人工勞動強度，同時提高車間環境衛生。

2、技術工藝/裝備原理

AI 智能曝氣精準控制系統：AI 智能曝氣精準控制系統技術由 AI 智能精準控制系統和自動化系統組成。AI智能精準控制系統通過建模及軟件嵌套建立，包含風機流量、在線水質指標值、污水流量等工藝參數的采集及智能曝氣控制算法模型等功能）集成在一起對自動化曝氣設備進行控制，配合自動化曝氣設備的順序控制（鼓風設備的啟動、調頻、停止、連鎖控制、狀態報警等功能），構成了整個智能曝氣精準控制系統。

AI 智能曝氣精準控制系統系統選取工藝反饋為進出水指標和生化池（好氧段）的相關指標，控制單元僅在風機控制，不涉及全面環節、全面活性污泥模型，是為短程。該短程建模不受排泥、硝化速率、藥劑影響、泥齡等不可測或變量非線性的因素影響，能形成可測、精確的閉環計算；減少了影響因數，加大了反饋、控制的線性關系和精準性；該短程時間僅為 11 小時，能最大限度保障反饋與控制的及時性。該短程建模主要以生化池出水上清液氨氮作為最核心的精準控制參數而非 COD、DO 等參數。

3、技術工藝/裝備原理

AI 智能投藥精準控制系統：通過前反饋及后反饋的監測數據，由智能加藥控制柜軟件控制系統對變頻器調整來智能投加藥量，具體的加藥量需轉化為加藥流量換算，通過加藥管道上的流量計輔助反饋。出水總磷在線檢測儀表將檢測指標數據反饋到智能加藥軟件控制系統，經過邏輯計算，判斷是否需調整/修正加藥量，調節前端加藥泵的智能加藥量，滿足既經濟又穩定的達標排放。

常規的化學除磷，去除的主要是正磷酸鹽，而對于有機磷及偏磷酸鹽等是很難去除的，通常需要次氯酸鈉化學氧化或堿性水解的方式將其分解成正磷酸鹽，通過化學除磷藥劑去除，因此本方案采用安裝在混凝反應池前端的正磷酸鹽檢測儀檢測進水正磷酸鹽濃度C進水正磷酸鹽，同時設定出水正磷酸鹽的目標濃度C設定目標（能達到達標排放的濃度值），通過正磷酸鹽濃度C進水正磷酸鹽與目標濃度C設定目標的差值，計算出理論投加除磷劑的加藥量K除磷劑。除磷劑加藥量K除磷劑與進水流量計關聯，根據進水流量計的瞬時流量Q進水 ，混凝除磷劑加藥量K除磷劑與瞬時流量Q進水乘積，系統自動換算得出混凝除磷劑理論加藥流量Q除磷劑，以加藥流量計數據呈現。

赤坎廠核心的控制原則/方法：根據前期調研數據如下，赤坎三期出水總磷穩定控制在0.15以下，智能算法上會按照經驗鉚定一個數值（可以根據實際調整），同時通過水量比例來加權算總磷去除總量，且根據一二期總出水情況核算整體的除磷劑投加范圍（智能實時調整）。穩定出水TP在0.2-0.4mg/L，避免過度投藥或投藥不足的情況。

工藝/裝備流程圖

廠區/項目地全景照片及主要工藝設備照片

編輯：王秀