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《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》提出“十四五”時(shí)期著力推進(jìn)城鎮(zhèn)污水處理基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，補(bǔ)齊短板弱項(xiàng)，文件并對(duì)污水處理及資源化利用設(shè)施建設(shè)提出細(xì)化的技術(shù)要求?！兑?guī)劃》強(qiáng)調(diào)，落實(shí)目標(biāo)責(zé)任，按照省級(jí)部署、市縣負(fù)責(zé)的要求，系統(tǒng)推進(jìn)“十四五”污水處理及資源化利用工作。
9月16日，面對(duì)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)而土地資源稀缺的城市建成區(qū)，城市污水廠動(dòng)輒幾十萬(wàn)噸的污水處理量如何在處理后進(jìn)行資源化利用，污水廠擴(kuò)建后管網(wǎng)是否需要重置以及污水收集過(guò)程中如何解決滲漏等問(wèn)題，廣州鵬凱環(huán)境科技股份有限公司董事長(zhǎng)、總經(jīng)理王國(guó)彬在“2021(第十三屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”上做了城鎮(zhèn)污水處理及其資源化路徑的探索和實(shí)踐的主題分享。
王國(guó)彬
對(duì)于很多城市而言，城市發(fā)展速度可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于城市規(guī)劃的進(jìn)度，如南方一些城市：東莞、廣州、深圳等高速發(fā)展中的城市。王國(guó)彬指出，類(lèi)似廣州、深圳這樣的高速發(fā)展的南方城市，幾年的時(shí)間增加的人口數(shù)字可能就有幾百萬(wàn)。這個(gè)過(guò)程中，很多城市建設(shè)的難題和短板就會(huì)相應(yīng)暴露出來(lái)：第一，建成區(qū)的污水處理設(shè)施怎么做?第二，污水處理后如何資源化利用?第三，如何補(bǔ)齊管網(wǎng)短板，提高污水收集率?
面對(duì)建成區(qū)的污水處理的困局，王國(guó)彬及團(tuán)隊(duì)提出衛(wèi)星污水廠的概念。不同于分布式污水廠，分布式污水廠可能只是某一個(gè)區(qū)域自由去搭配資源，而衛(wèi)星污水廠是結(jié)合污水管網(wǎng)進(jìn)行分配，在污水干管沿途建設(shè)衛(wèi)星污水廠，抽取干管污水進(jìn)行處理后，再生水就近回補(bǔ)城市內(nèi)的河涌，可科學(xué)有效地處理增量的生活污水，助力城市可持續(xù)發(fā)展。
衛(wèi)星式污水處理系統(tǒng)示意圖
王國(guó)彬介紹，衛(wèi)星式污水廠的優(yōu)勢(shì)主要有：衛(wèi)星污水廠采用就近取水原則，分擔(dān)污水總量，減輕管網(wǎng)壓力;衛(wèi)星分布模式建設(shè)，合理利用稀缺土地，可以利用城市的公共綠地資源，把裝配式污水廠建設(shè)成地埋式;更少的管網(wǎng)投入，更小的能耗，實(shí)現(xiàn)污水就地資源化;衛(wèi)星污水廠采用鵬凱圓工藝，可以分布到城市的每個(gè)角落，滿足不同的處理規(guī)模，占地小、選址靈活，建設(shè)周期短;污水就地處理、回用，可以作為城市的補(bǔ)水，亦可作為綠化的灌溉，更加簡(jiǎn)單打造綠色生態(tài)城市;智能APP運(yùn)營(yíng)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，確保水質(zhì)穩(wěn)定。
雖然建設(shè)衛(wèi)星污水廠有諸多優(yōu)勢(shì)，但也不得不正視其在推進(jìn)過(guò)程中面臨的難題。如土地在哪里?材料、人工成本不斷上升，造價(jià)如何控制?可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排，運(yùn)營(yíng)成本如何降低?對(duì)于民生的迫切環(huán)境需求，工期如何縮短?
面對(duì)這些難題，在原有思路的指引下，鵬凱環(huán)境開(kāi)啟了探索和實(shí)踐，推出了鵬凱圓—低碳高效配式污水廠。
低碳高效裝配式污水廠最直觀的優(yōu)勢(shì)就是占地小，按EGA的標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在最小的占地面積可以做到0.15到1.2平方米，很多城市公共綠地的地下空間均可作為選址;另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是建設(shè)周期短，三個(gè)月即可建成一個(gè)污水廠，對(duì)于周邊的擾民現(xiàn)象也有一定的減少。
王國(guó)彬介紹，鵬凱圓-低碳高效裝配式污水廠，顧名思義，是圓形形狀。鵬凱圓-裝配式污水廠開(kāi)啟了工廠化預(yù)制污水處理系統(tǒng)的新模式，鵬凱環(huán)境提出“工程設(shè)備化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)維智能化”的理念，更能適應(yīng)環(huán)境政策和社會(huì)的快速發(fā)展的要求。
鵬凱圓類(lèi)似一個(gè)環(huán)形圓。外圈類(lèi)似一個(gè)氧化溝，里面設(shè)置了幾組精準(zhǔn)曝氣段，根據(jù)曝氣段的不同，可以單獨(dú)控制不同的曝氣位置。王國(guó)彬指出，鵬凱圓是一個(gè)柔性控制的過(guò)程，當(dāng)來(lái)水水質(zhì)發(fā)生變化的時(shí)候，可增大硝化區(qū)域，適當(dāng)增大曝氣區(qū)域，通過(guò)精準(zhǔn)曝氣來(lái)柔性控制應(yīng)對(duì)來(lái)水水質(zhì)的變化。
外圈添加MBBR填料，采用生物膜工藝，可實(shí)現(xiàn)同步硝化反硝化過(guò)程;內(nèi)圈是鵬凱圓的核心，將好氧區(qū)和沉淀區(qū)進(jìn)行疊加，中間通過(guò)三相分離器實(shí)現(xiàn)氣、水、泥的分離，可以使占地面積大幅減少;這樣做的好處在于沉淀區(qū)的沉淀污泥直接通過(guò)重力回流至好氧區(qū)，不存在反硝化的環(huán)境，也沒(méi)有厭氧的環(huán)境，防止傳統(tǒng)沉淀池池底污泥反硝化造成的翻泥現(xiàn)象。
此外，鵬凱圓還增加了一個(gè)能耗的回收環(huán)節(jié)，將好氧區(qū)的曝氣尾氣收集，作為氣提動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)好氧區(qū)混合液回流到外圈。所以本系統(tǒng)內(nèi)沒(méi)有混合液回流泵，沒(méi)有刮泥機(jī)等動(dòng)力設(shè)備，自然能耗也降低，再加上曝氣量的充分利用，使它的效率可以更高，也契合現(xiàn)在對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)能耗降低，碳排放量減少的要求。
鵬凱圓污泥處理部分，為解決常規(guī)工藝?yán)飳?duì)于主工藝加磷的影響，鵬凱環(huán)境采用側(cè)流除磷工藝進(jìn)行處理，將脫氮除磷的工藝進(jìn)行分開(kāi)，使脫氮除磷的效率更高。還有一點(diǎn)是延長(zhǎng)污泥齡，使活性污泥發(fā)生內(nèi)源呼吸，增加內(nèi)源消耗，減少污泥產(chǎn)率。
王國(guó)彬還指出，低碳型(碳中和)污水處理廠對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)。建設(shè)期間，低碳型(碳中和)污水處理廠采用的是不銹鋼的材質(zhì)的鋼結(jié)構(gòu)，整個(gè)建筑材料只用到傳統(tǒng)污水廠建設(shè)材料的14%，在建設(shè)過(guò)程中，碳排放減少75%。運(yùn)營(yíng)階段，整個(gè)運(yùn)營(yíng)的能耗比傳統(tǒng)污水廠減少20%以上。生命周期結(jié)束后，原材料可以進(jìn)行回收或重復(fù)使用，不會(huì)因?yàn)槲鬯畯S拆除運(yùn)輸和廢舊建材處置而造成新的污染。所以從這三個(gè)階段來(lái)講，低碳型(碳中和)污水處理廠對(duì)于碳減排的貢獻(xiàn)度是非常高的。
當(dāng)然，鵬凱環(huán)境的預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)真正將環(huán)保產(chǎn)業(yè)化。E20研究院院長(zhǎng)、北大環(huán)境學(xué)院產(chǎn)學(xué)研中心主任傅濤在當(dāng)日的論壇上也指出，技術(shù)如果不能固化成產(chǎn)品，就沒(méi)有產(chǎn)業(yè)未來(lái)。鵬凱環(huán)境積極追求工藝的產(chǎn)品化推廣，將污水看作一個(gè)產(chǎn)品來(lái)做，這也是鵬凱環(huán)境所提倡的：工程設(shè)備化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)維智能化。
目前鵬凱環(huán)境已將低碳高效裝配式污水廠成功應(yīng)用在潮州市楓江流域、珠海市高新區(qū)、肇慶市德慶縣、肇慶四會(huì)市、廣州市黃浦區(qū)、惠州大亞灣等地區(qū)多個(gè)項(xiàng)目上。其中，在潮州市楓江流域水環(huán)境綜合治理項(xiàng)目中，項(xiàng)目處理水量為35000T/D，處理工藝采用的是鵬凱圓ADRS工藝，項(xiàng)目經(jīng)過(guò)5天的調(diào)試時(shí)間，水質(zhì)完全達(dá)標(biāo)，最終項(xiàng)目提前到6月3日達(dá)標(biāo)運(yùn)行，創(chuàng)造了奇跡，為楓江流域水環(huán)境治理做了非常大的貢獻(xiàn)。
鵬凱圓-低碳裝配式污水廠主反應(yīng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
肇慶四會(huì)市碧海灣裝配式污水處理廠項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)/視頻
低碳裝配式污水廠不僅在市政污水上，在工業(yè)廢水上也有很多案例，像茅臺(tái)、天地壹號(hào)等等都有很好的合作和應(yīng)用。
鵬凱環(huán)境希望做環(huán)保行業(yè)的藥廠，將整個(gè)污水廠變?yōu)橐粋€(gè)“大設(shè)備”，實(shí)現(xiàn)工廠化預(yù)制，解決環(huán)境產(chǎn)業(yè)的工程屬性問(wèn)題，推動(dòng)水處理裝備產(chǎn)業(yè)從一個(gè)項(xiàng)目一套方案的個(gè)性化定制模式，向工程設(shè)備化、設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化、運(yùn)維智能化的標(biāo)準(zhǔn)模式轉(zhuǎn)變，將環(huán)保真正推向工業(yè)化、產(chǎn)品化。合作模式主要采取讓每個(gè)工程商都成為鵬凱環(huán)境業(yè)務(wù)員的代理分銷(xiāo)模式和通過(guò)租賃、合作建設(shè)等自運(yùn)營(yíng)模式。
王國(guó)彬介紹，鵬凱環(huán)境現(xiàn)有鵬凱環(huán)境技術(shù)研究院、博士/博士后工作站、廣東省裝配式水處理系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心，并與哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、華南理工大學(xué)和中山大學(xué)等國(guó)內(nèi)頂級(jí)院校建立了合作互動(dòng)機(jī)制，研發(fā)投入大。此外鵬凱環(huán)境正在建設(shè)裝配式污水處理系統(tǒng)智慧化工業(yè)4.0生產(chǎn)基地，致力將鵬凱打造成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的環(huán)保裝備智能制造示范企業(yè)和水環(huán)境治理綜合服務(wù)商。王國(guó)彬表示，鵬凱環(huán)境的合作伙伴很多，粵海水務(wù)、中信環(huán)境技術(shù)、盈峰環(huán)境、中國(guó)京冶、藍(lán)月亮、天地壹號(hào)等都是鵬凱環(huán)境的合作伙伴。歡迎更多優(yōu)秀的企業(yè)選擇與鵬凱環(huán)境合作，一起共創(chuàng)未來(lái)。