长江大保护优秀实践案例 | 宜兴城市污水资源概念厂

发布时间:2024-08-22 阅读:327次


自长江大保护工作启动以来,各相关单位积极应对挑战,结合各自特色和实际情况,稳步推进长江大保护工作并取得了显著成效,使得我们的母亲河——长江焕发出新的生机。为了更好地交流和分享这些宝贵的实践经验,探索长江大保护工作的持续提升路径,中国城市科学研究会水环境与水生态分会特别组织了长江大保护优秀实践案例的征集与评选活动。经专家函审、线上投票以及现场核查(线上答辩)等多环节评分,最终遴选出 10 个长江大保护优秀实践案例(工程项目类6个、综合管理类4个)。我们将陆续分享这些优秀案例的前瞻思想、先进理念、创新精神以及与实践的有机结合,以期为长江大保护工作提供可借鉴的经验,促进长江流域的可持续发展,敬请期待!



项目名称:宜兴城市污水资源概念厂

承担单位:中持新概念环境发展宜兴有限公司


项目目的及意义


建设中国城市污水处理概念厂,是以曲久辉院士为首的国内六位(2020年扩展成九位)环境领域知名专家于2013年发起的重大行业创新活动;其宗旨是以绿色发展的理念,为我国建设具有引领作用的未来水厂,以实现“水质永续、能源回收、资源循环、环境友好”的目标。


宜兴城市污水资源概念厂扎实践行低碳绿色的国际先进理念,集中应用和展示已经和即将工程化的全球先进技术,满足城市可持续发展的战略要求,其对于先进污水处理技术的集成和应用,以及对传统污水处理从单纯的污染物削减到资源回收利用的转变,具有极大的前瞻性和极高的性价比,使公众全方位体验“污水是资源,污水厂是资源工厂”的理念,将成为向社会传递新型污水处理技术集成和资源回收理念的标杆示范工程。


项目总体情况


2018年4月,经宜兴市人民政府授权,宜兴市环保科技工业园管委会采取竞争性磋商方式确定中持水务股份有限公司在宜兴实施概念性污水资源厂(污水处理规模2万吨/日)的特许经营。依据宜兴城市污水资源概念厂特许经营协议,中持水务股份有限公司会同中国宜兴环保科技工业园发展总公司(代表宜兴市政府出资)、宜兴新概念环境技术有限公司共同出资设立中持新概念环境发展宜兴有限公司,负责宜兴城市污水资源概念厂的投资、建设、运营。


宜兴城市污水资源概念厂项目总投资3.3亿元(由企业自筹),新征用地120亩,工艺设计由北京市市政工程设计研究总院有限公司完成,建筑设计由清华大学宋晔皓教授领导的素朴建筑工作室设计完成。建设内容包含:出水排放高标准、工艺可迭代升级的污水处理工艺线一条,处理规模2万吨/日;可实现“能源自给、资源回用”的污泥与协同有机质处置工艺线一条,处理规模 100吨/日(含水率80%);内置五条生产型研发线的生产型研发中心一座(2条千吨级/日、3条百吨级/日生产型研发线,属国内首创)。概念厂服务范围为宜兴环科园新城生活污水。


项目创新点


宜兴城市污水资源概念厂创新性的提供一流的一站式污水污泥处理研发创新产业化服务。助力进场厂家或高校科研机构实现相应工艺技术设备实现从小试到中试再到大试,最后实现产业化。


概念厂建有业界领先的生产型研发中心,现场拥有8间总面积超过400m2的专业化验实验室,可供实验人员进行基础参数测量,研发中心1楼为专门的中试大厅,共设计容纳3条百吨线,2条千吨线同时进行中试,并且配备完整的电力系统和从概念厂污水处理各单元接入的污水管道,包括从细格栅、初沉池出水直到二沉池、高效沉淀池出水,并于2022年成为国家长江经济带生态环境国家工程研究中心技术验证基地,与多个业界领先高校企业如三峡集团、清华大学等建起强有力的合作伙伴关系。


在污水处理方面,可实现对TN (3 mg N /L) 和TP (0.1mg P/)L的极限处理。应用的创新性技术包括自主研发的珊氮®活性自持深度脱氮技术、高效加载澄清技术等,与常规处理工艺相比,减少碳源的投加,降低了能耗,真正做到了绿色低碳,同时与常规工艺相比,可节省运行费用30%-50%。在初沉发酵单元,采用初沉+水解系统实现碳源的有效回收,初沉污泥经过水解发酵, 脱水滤液及水解池的上清液中富含VFA,回流进入生物池的厌氧区,可有效改善厌氧释磷的效果,提高生物除磷效果。多模式生化处理单元采用多种运行模式的切换实现水厂低碳源运行目标,通过阀门和管道的切换、曝气管和搅拌器的启停,实现多级AO和Bardenpho工艺之间的灵活切换。通过局部投加填料,可以实现同步/短程硝化反硝化、主流程厌氧氨氧化。


在污泥等有机废弃物处理方面,应用自研的DANAS干式厌氧发酵技术,专门针对15-35%含固率的市政、农业和工业等一种或多种有机固体废弃物的厌氧消化处理技术。具有物料适应性强;高有机负荷和高容积产气率;系统构成简单,可实现标准化、模块化设计和建设,易扩展;占地面积小、建设周期短;设备少,操作简单、检修和维护保养方便等优点。可实现废弃物的无害化、稳定化、减量化和资源化。


应用场景和运行实例


宜兴城市污水资源概念厂是首座落地实践的概念厂,传达“污水是资源,污水厂是资源工厂”的新概念,以实现“水质永续、能量自给、资源循环、环境友好”的目标。概念厂采用“三位一体”的形式建设,即由2万吨/日的水质净化中心、100吨/日的有机质协同处理中心和生产型研发中心三部分组成,资产及运营模式独立核算。其中,污水处理部分做到了极限脱氮除磷(TN<3 mg/L、TP<0.1 mg/L),且其性价比明显优于现行的国内污水厂;有机质协同处理中心可处理污泥、蓝藻、餐厨垃圾和秸秆等,以产生能源和肥料;生产型研发中心由2条千吨线、3条百吨线组成,实时展示验证全球最先进的污水处理技术。

厂区环境照片节选(左右滑动)


水质永续:处理后的污水除了达标后排放进河道中,一部分作为厂区景观用水,另一部分会通过砂滤、炭滤、纳滤、反渗透等流程,净化成为可以直接饮用的“永续水”,出水检测完全满足生活饮用水国家标准,可以放心饮用。


能量自给、资源循环:能源自给率约达65%-85%。城市生活污水通过净化后,留下的污泥连同秸秆、餐厨垃圾、蓝藻、畜禽粪便等有机物通过高干厌氧及好氧堆肥过程,可加工为有机肥和营养土;产生的沼气则用于热电联产设备,产生的电能和热能用于厂内能量自给,达到了“能量自给、资源循环”的目的。


环境友好:概念水厂做到出水、出料、出气等所有的排出物对生态环境安全。同时,概念水厂还结合水厂精致、美观的生态景观设计和建设,给周边公众提供一个环境优美、感官舒适的集参观、休闲、娱乐、活动于一体的公共空间,成为生态综合体。


项目实施效果和效益分析


该项目通过在资源收储、设备配置和工艺优化方面的持续优化,目前已实现厂区内总能源65%~85%的自给率,水质净化中心更是实现100%能源自给。


1.环境效益

本项目的实施对缓解地区水环境污染状况有积极的促进作用,可避免或减少污水对周边环境、河网的影响,保护居民正常的生活和工作环境,可有效地减轻太湖流域的水污染问题,为城镇服务,提高卫生水平,保护人民身体健康。随着内河水质变清,使城市环境优美、整洁、卫生,将创造良好的投资环境,可以大大促进经济及旅游业的发展,产生巨大的间接经济效益。


2.经济效益

本项目中污泥的高效厌氧消化工艺,一方面增加污泥消化产生的沼气量,实现能源的回收,使污泥变废为宝;另一方面减小最终脱水系统的出泥含水率,减小后续处置费用。这种模式的建设符合循环经济和可持续发展理念,同时也具有可观的经济效益。


3. 社会效益

该项目可有效地解决城市水污染问题,可改善城市市容,提高卫生水平,保护人民身体健康。同时,可改善区域环境,促进城市经济发展,解决宜兴市餐厨废弃物出路的问题,扩大社会就业机会等。而项目变废为宝,节约资源,减少了环境负担,对人类生存环境作出了积极的贡献,是最大的社会效益之一。

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文字:朱祎

审核:李延玮

发布:胡雅俐








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