30萬噸/日!看首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)旗下這座污水廠節(jié)能降碳怎么做?
時(shí)間:2023-05-10
來源:“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟
作者:何峰整理
2022年11月,雙百聯(lián)盟在“2022(第十四屆)水業(yè)熱點(diǎn)論壇”發(fā)布了第二期“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動(dòng)結(jié)果。本次標(biāo)桿比選活動(dòng)歷時(shí)4個(gè)月,來自32家水務(wù)企業(yè)的73座污水處理廠進(jìn)入?yún)^(qū)域評(píng)審環(huán)節(jié),最終25家水務(wù)企業(yè)的33座污水廠上榜(詳情可見:33座污水廠上榜,第二期“雙百跨越”標(biāo)桿污水廠榜單發(fā)布)。
為傳播標(biāo)桿廠優(yōu)秀建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理經(jīng)驗(yàn),雙百聯(lián)盟將以“精細(xì)化-智慧化-資源化-低碳化-生態(tài)化-社會(huì)化”評(píng)選維度,系統(tǒng)展示第二期標(biāo)桿廠風(fēng)采。本文以低碳化化標(biāo)桿廠——首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)合肥市十五里河凈水廠為案例,向行業(yè)同仁展示該廠的低碳化特征優(yōu)勢(shì),為污水處理廠低碳化建設(shè)提供案例支持。
首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)合肥市十五里河凈水廠在本次標(biāo)桿比選中,榮獲“低碳化—能源集約利用標(biāo)桿污水廠”稱號(hào)。“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟顧問專家,原北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司副總工程師杭世珺評(píng)道:該項(xiàng)目采用分布式光伏發(fā)電,利用清潔能源替代煤電,并且污泥采用協(xié)同焚燒處理方式,實(shí)現(xiàn)了高效節(jié)電。
01基本情況
首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)合肥市十五里河凈水廠設(shè)計(jì)總規(guī)模30萬噸/日,位于安徽省合肥市包河區(qū)核心區(qū)域,服務(wù)面積131.4 k㎡,服務(wù)人員約90.7萬人。每年可收集、處理周邊污水近1億噸,為十五里河斷面達(dá)標(biāo)、巢湖水質(zhì)提升做出卓越貢獻(xiàn)。同時(shí)廠內(nèi)建設(shè)有規(guī)模10萬噸/日(實(shí)際投產(chǎn)5萬噸/日)的中水泵站每日向周邊公園輸送再生水作為景觀用水,改善周邊生態(tài)環(huán)境。
一期采用微曝氧化溝處理工藝及深床濾池深度處理工藝,二期采用改良SBR生物處理工藝和循環(huán)沉淀池加STS深床濾池深度處理工藝,三期、四期采用多段A2O處理工藝和高效沉淀池及STS深床濾池深度處理工藝。
圖 1 首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)合肥市十五里河凈水廠全景
02特征優(yōu)勢(shì)
首創(chuàng)環(huán)保集團(tuán)合肥市十五里河凈水廠通過建設(shè)能效管理平臺(tái)、建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目、上馬污泥減量化項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)能源集約利用。
1. 建設(shè)能效管理平臺(tái)
十五里河凈水廠2020年投資約120萬元,打造了一套能效管理平臺(tái)系統(tǒng),該套系統(tǒng)可以準(zhǔn)確的記錄各工藝段電耗比例以及各時(shí)間段電耗變化,可以觀察各期系統(tǒng)主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常及時(shí)報(bào)警,提醒工作人員處理。
圖 2 能效管理平臺(tái)功能展示
通過能流圖,描述全廠能耗的流向和分配情況,鼠標(biāo)選懸浮在對(duì)應(yīng)能流上,會(huì)顯示該工藝段或者設(shè)備累積電能的大小和百分比。
圖 3 能效管理平臺(tái)功能展示
一張圖展示全廠所有關(guān)鍵能效數(shù)據(jù),包括電量、噸水電耗、最大需量、功率因數(shù)等等。
圖 4 能效管理平臺(tái)功能展示
成效:能效管控平臺(tái)的儀表盤查詢?nèi)珡S電能數(shù)據(jù)的歷史記錄,并且相互比較,直觀反映用電參數(shù)的變化情況。
2019年至2021年全年噸水平均電耗分別為:0.420kWh/噸水、0.373kWh/噸水、0.364kWh/噸水,2021年電耗同比2019年下降約15%。
2020年下半年,自能效管理平臺(tái)投用以來,為廠內(nèi)日常節(jié)能降耗工作的推進(jìn)及管理帶來了便利,電流異常、能效偏低的設(shè)備可以及時(shí)發(fā)現(xiàn),及時(shí)維修,下半年電單耗同比降低23.57%。
2020年7月底,隨著四期工程投產(chǎn),水量不足導(dǎo)致電單耗呈小幅度上升趨勢(shì),但仍顯著低于19年。
圖 5 電單耗對(duì)比圖
2. 建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目
十五里河凈水廠采用半地埋式設(shè)計(jì),綠化覆蓋面積廣,可利用空間充足,可以利用太陽(yáng)能開發(fā)手段,實(shí)現(xiàn)主要環(huán)節(jié)的能源深度高效利用,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目于2020年6月28日并網(wǎng)發(fā)電,政府投資建設(shè),總占地面積約3萬平方米,裝機(jī)容量2.4057MWp,年均發(fā)電量約240萬千瓦時(shí)。
圖 6 光伏發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)照片
成效:十五里河分布式光伏發(fā)電項(xiàng)目2021年全年發(fā)電247.21萬度,其中峰時(shí)電量97.03萬度,平時(shí)電量142.01萬度,谷時(shí)電量8.17萬度,占廠區(qū)年總用電量7.61%,提升了污水廠能源自給比率,節(jié)省用電成本約25萬元,所產(chǎn)生的電能無二次污染,符合清潔生產(chǎn)的理念。
光伏發(fā)電利用的太陽(yáng)能是取之不盡用之不竭的可再生能源,具有充分的清潔性、絕對(duì)的安全性、相對(duì)的廣泛性、確實(shí)的長(zhǎng)壽命和免維護(hù)性、資源的充足性及潛在的經(jīng)濟(jì)性等優(yōu)點(diǎn),十五里河廠光伏項(xiàng)目年發(fā)電約240萬千瓦時(shí),為實(shí)現(xiàn)“雙碳目標(biāo)”貢獻(xiàn)一份力量。
圖 7 光伏發(fā)電統(tǒng)計(jì)與占比圖
3. 上馬污泥減量化項(xiàng)目
十五里河凈水廠在合肥市排水管理辦公室的大力支持下,通過單一來源采購(gòu)的方式,確定了合肥市十五里河凈水廠污泥高干度脫水設(shè)施運(yùn)營(yíng)服務(wù)項(xiàng)目。主要通過新增一、三期兩臺(tái)深脫設(shè)備,將80%的污泥生產(chǎn)為60%的污泥,完成剩余污泥減量化處理,極大的解決了污泥處置難的問題。
本項(xiàng)目從2020年7月7日開始正式轉(zhuǎn)入商業(yè)運(yùn)營(yíng),日均出泥量約110噸,運(yùn)行效果良好,整體減量化效果可達(dá)30%。
圖 8 污泥減量化現(xiàn)場(chǎng)照片
成效:十五里河廠含水率60%以下的污泥,均按政府要求運(yùn)送至建材公司處置。處置單位按照約6%的比例將污泥摻入原料中進(jìn)行制磚,實(shí)現(xiàn)了剩余污泥的資源化利用,大大降低了污泥處置過程中的環(huán)境污染。
圖 9 污泥減量化現(xiàn)場(chǎng)照片
03企業(yè)榮譽(yù)
十五里河廠通過加藥系統(tǒng)改造、能效管理平臺(tái)搭建、精準(zhǔn)除砂系統(tǒng)改造和污泥減量化等一系列先進(jìn)的環(huán)保技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)了水廠的精細(xì)化管控,使得出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo),且排放水質(zhì)顯著低于排放標(biāo)準(zhǔn),得到業(yè)內(nèi)及外界的一致好評(píng),于2021年獲得全省工業(yè)領(lǐng)域“五個(gè)一百”節(jié)能環(huán)保服務(wù)機(jī)構(gòu)榮譽(yù)。
同時(shí)十五里河作為穿城而過的重要河流,十五里河廠對(duì)其水質(zhì)的改善有著重要作用,目前十五里河水質(zhì)已由劣五類提升至地表四類水質(zhì),沿岸的生態(tài)環(huán)境均有明顯的改善。
04未來計(jì)劃
繼續(xù)探索清潔能源在廠內(nèi)應(yīng)用的可能性,努力提高污水廠能源自給率,在減少污染物排放的同時(shí)也降低廠內(nèi)的能源消耗,為祖國(guó)實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的“雙碳目標(biāo)”貢獻(xiàn)自己的一份力量。