2021年3月31日，E20研究院副院長，“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿聯(lián)盟秘書處秘書長肖瓊在2021(第十九屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇上分享了“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動的背景與第一期比選結(jié)果，北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司原副總工程師、“雙百跨越”標(biāo)桿污水處理聯(lián)盟污泥首席專家杭世珺以及中國人民大學(xué)教授、中國人民大學(xué)低碳水環(huán)境技術(shù)研究中心主任、“雙百跨越”標(biāo)桿污水處理聯(lián)盟運(yùn)營管理首席專家王洪臣針對此次比選活動進(jìn)行了現(xiàn)場點(diǎn)評。
“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動背景與成果分享
第十九屆水業(yè)戰(zhàn)略論壇的“雙百之夜”專題活動上，首屆“雙百跨越”污水處理標(biāo)桿比選活動結(jié)果揭曉，來自21個(gè)水務(wù)企業(yè)的40座污水廠榜上有名。聯(lián)盟秘書處秘書長肖瓊做了第一期比選的主題分享。
肖瓊介紹，評選結(jié)果從入圍區(qū)域評審的27家水務(wù)集團(tuán)中上榜21家企業(yè)，并從64座入圍污水廠中產(chǎn)生40座標(biāo)桿污水廠，其中A：B方陣運(yùn)營的污水廠比例是3：2(備注：A方陣-環(huán)境(投資)運(yùn)營集團(tuán) B方陣-區(qū)域環(huán)境綜合服務(wù)集團(tuán))。上榜的40座標(biāo)桿污水廠分布在全國18個(gè)省的29個(gè)城市，70%分布在南方。入圍的64座污水廠平均投運(yùn)年限11年，最早投運(yùn)年限距今已63年。平均設(shè)計(jì)規(guī)模19萬立方米/日，2020年平均負(fù)荷率89%，A²O為主流工藝，排放標(biāo)準(zhǔn)全部達(dá)到一級A及以上標(biāo)準(zhǔn)。
肖瓊介紹了評選的細(xì)分榜單以及部分核心指標(biāo)，其中，精細(xì)化和智慧化是水務(wù)行業(yè)目前升級的重要方向。
精細(xì)化比選出2個(gè)細(xì)分榜單，有19座污水廠入圍，上榜9座。其中，運(yùn)營管理標(biāo)桿污水廠在精細(xì)管理的成本控制和生產(chǎn)效果方面表現(xiàn)較優(yōu)，而廠網(wǎng)一體化標(biāo)桿污水廠在管網(wǎng)維護(hù)管理及進(jìn)水水質(zhì)水量管控方面表現(xiàn)突出。
成本分析對比
智慧化方面比選出4個(gè)細(xì)分榜單，32座污水廠入圍，上榜14座。其中，配備精準(zhǔn)曝氣控制的污水廠數(shù)量最多，有18座。智慧化手段可以助力節(jié)約人力成本，64座污水廠單位人員配置的平均值為4人/萬噸，而智能值守標(biāo)桿污水廠單位人員配置為1人/萬噸。
資源化方面比選出2個(gè)細(xì)分榜單，14座污水廠入圍，5座上榜。目前，行業(yè)現(xiàn)狀是城市污水在資源化利用上極小部分實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，這部分用戶多為工業(yè)企業(yè)、工業(yè)園區(qū)。入圍的污水廠中，再生水工業(yè)利用的最高價(jià)格接近6元/噸，平均價(jià)格為2.9元/噸。另一方面，生態(tài)補(bǔ)水、市政雜用等成為再生水利用的主要途徑，但很難產(chǎn)生直接的付費(fèi)價(jià)值。
電耗數(shù)據(jù)分析對比
低碳化方面比選出3個(gè)細(xì)分榜單，8座污水廠入圍，上榜5座。城市污水廠正由節(jié)能降耗向綠色低碳循環(huán)、系統(tǒng)融合的方向轉(zhuǎn)型，但目前行業(yè)低碳化才剛剛起步。入圍的64座污水廠中最低單噸電耗達(dá)到0.12kWh/噸，最高單噸電耗0.69kWh/噸，而地下污水廠和地上污水廠的單位運(yùn)營電耗差距較大，其中，地下污水廠平均電耗0.73kWh/噸。(剔除可再生能源利用及污泥處置發(fā)電耗電等外部電耗，剔除地下污水廠提升排放、通風(fēng)等高電耗因素影響)此外，工藝選擇及南北差異均對能耗影響明顯。
占地空間分析對比
生態(tài)化指標(biāo)比選出3個(gè)細(xì)分榜單，18座污水廠入圍，上榜10座。城市污水廠逐漸由工廠(灰)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉?資源中心(綠)、城市生態(tài)綜合體(美)。在土地價(jià)值越來越集中的城市核心區(qū)域，地下污水廠的空間價(jià)值開發(fā)越來越受到重視，這對污水廠的通風(fēng)條件、噪聲控制等提出更高要求，廠界周邊的噪聲平均<45dB，廠區(qū)、生產(chǎn)區(qū)域的平均噪聲<50dB將是標(biāo)桿污水廠追求的目標(biāo)。
社會化指標(biāo)比選中產(chǎn)生2個(gè)細(xì)分榜單，18座污水廠入圍，上榜10座。污水廠逐漸由環(huán)境服務(wù)功能單元向行業(yè)服務(wù)單元、百姓休閑娛樂場所轉(zhuǎn)變。在開拓環(huán)境行業(yè)教育方面，64座入圍標(biāo)桿污水廠年接待環(huán)境主題教育參觀人數(shù)在2000人次以上，年接待實(shí)習(xí)人數(shù)在500人次以上，年均接待公眾參觀在2200余人次。
肖瓊表示，標(biāo)桿引領(lǐng)行業(yè)高質(zhì)量升級之路任重道遠(yuǎn)，第一期比選的40個(gè)標(biāo)桿污水廠只是“單項(xiàng)冠軍”，距離綜合全能型冠軍還有很長的路，這僅僅只是拉開了“雙百跨越”新征程的序幕，期待2049年百座全能冠軍的誕生。
道不孤，必有鄰。污水處理標(biāo)桿比選活動是一項(xiàng)公益活動，肩負(fù)著行業(yè)使命。肖瓊呼吁水務(wù)企業(yè)、行業(yè)專家共同努力，攜手承擔(dān)行業(yè)責(zé)任，積極擔(dān)當(dāng)引領(lǐng)行業(yè)升級建設(shè)的主人。歡迎更多的行業(yè)同仁加入到聯(lián)盟和標(biāo)桿比選活動中來，共創(chuàng)現(xiàn)在、共贏未來。
聯(lián)盟顧問專家杭世珺對標(biāo)桿污水廠進(jìn)行點(diǎn)評
作為聯(lián)盟的顧問專家，杭世珺參加了2場標(biāo)桿比選的區(qū)域評審會議，她在對標(biāo)桿污水廠進(jìn)行專業(yè)評審的同時(shí)，也從污水廠的運(yùn)營管理、資源化開發(fā)和低碳化等方面對上榜的標(biāo)桿污水廠進(jìn)行了詳細(xì)的點(diǎn)評。
在精細(xì)化運(yùn)營管理方面，杭世珺表示：
首先，標(biāo)桿污水廠做到了出水水質(zhì)的長效達(dá)標(biāo)，做到了精準(zhǔn)加藥、精確曝氣、精準(zhǔn)排泥等，在水量自動調(diào)節(jié)、全流程水質(zhì)在線監(jiān)測，以及在人員、庫存、資料、安全管理方面的管控較為細(xì)致。
第二，標(biāo)桿污水廠做到了關(guān)鍵環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制，比如對生物系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警監(jiān)控，系統(tǒng)內(nèi)溶解氧/曝氣量的合理控制，合理的排泥方式以及排泥量，滿足加藥量的同時(shí)最大程度地減少藥量的浪費(fèi)。
第三，在智能管控平臺應(yīng)用方面，污水廠能做到集中監(jiān)控，搭建生化處理模型，整合各種不同的PLC平臺，完善報(bào)表系統(tǒng)，模擬出水水質(zhì)結(jié)果，做到全廠一張圖，一個(gè)平臺從多維度呈現(xiàn)管理信息。
杭世珺對精細(xì)化建設(shè)突出的標(biāo)桿污水廠實(shí)際案例進(jìn)行了分析。
上海白龍港污水處理廠作為亞洲最大規(guī)模的污水廠，2020年全年污水處理量達(dá)到了11.4億立方米，相當(dāng)于84個(gè)西湖水量，COD消解量達(dá)到28萬噸，占上海COD總排量的三分之一。在大體量下的長效達(dá)標(biāo)和穩(wěn)定運(yùn)營得益于無處不在的精細(xì)化管理。
污水廠采用活性污泥沉降比自動監(jiān)測和分析系統(tǒng)，自動采集沉降比及水量數(shù)據(jù)，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街锌厥?，中控室根?jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以此達(dá)到實(shí)時(shí)合理的排泥方式以及排泥量，對生物系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)警加強(qiáng)監(jiān)控。這個(gè)是比較有特色的精細(xì)管控閉環(huán)。
上海白龍港污水處理廠另外一個(gè)特色是封閉式智能巡檢系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)封閉式環(huán)境中的曝氣情況、曝氣設(shè)備、活性污泥感官性狀等巡檢，自動識別異常的種類、異常的位置和提出處理建議。具有觀察范圍廣，避免發(fā)生人身安全等優(yōu)勢。
北京高碑店污水處理廠是一百萬噸處理規(guī)模的大型污水處理廠，運(yùn)行已有28年，非常穩(wěn)定。能夠產(chǎn)生高品質(zhì)的再生水是它的一大特色，再生水產(chǎn)量能達(dá)到3.2億方，而且全部進(jìn)行了資源化利用。另外，沼氣發(fā)電和水源熱泵，也實(shí)現(xiàn)了能源的最大化利用。
運(yùn)營管理方面，北京高碑店污水處理廠把以前各個(gè)年份的生產(chǎn)管控經(jīng)驗(yàn)和管理模式進(jìn)行總結(jié)提煉，制成一個(gè)全流程的生產(chǎn)體系口袋書，讓巡檢人員隨身攜帶。他們還精細(xì)分析出各個(gè)單元的成本管控要點(diǎn)，做成一個(gè)可視化的成本管控的指南針，也放在運(yùn)營管理人員的身上攜帶。他們還將核心工藝環(huán)節(jié)優(yōu)化運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行提煉，固化在刻錄機(jī)里，一線人員隨身攜帶。它是多維度的、全流程的調(diào)控，可實(shí)現(xiàn)不同季節(jié)、各種功能性的精準(zhǔn)調(diào)控，使水質(zhì)能夠精準(zhǔn)達(dá)標(biāo)。它也能夠在中控室彈窗，反映問題。還有就是碳源的聯(lián)動，精細(xì)脫碳的處理方式，這些是高碑店污水處理廠非常有特色的地方。
常州市江邊污水處理廠榮獲了國家優(yōu)質(zhì)工程獎、全國十佳污水處理廠等榮譽(yù)稱號，它的特點(diǎn)是優(yōu)化了全過程管理與安全風(fēng)險(xiǎn)控制。它的控制核心是生化反應(yīng)池，控制關(guān)鍵是二沉池，在這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)上進(jìn)行了一個(gè)全流程的運(yùn)營管理系統(tǒng)。
重慶中法唐家沱污水處理廠進(jìn)水濃度很高，實(shí)際進(jìn)水超過設(shè)計(jì)的50%以上，但是仍然能夠進(jìn)行高效的處理和運(yùn)營，保證出水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。主要特色是污水廠采取的精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)，它根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)進(jìn)行分析運(yùn)算，計(jì)算出生物池的DO，并與精準(zhǔn)曝氣系統(tǒng)直接對接，實(shí)現(xiàn)生物池的自動運(yùn)行。
在資源化與低碳化標(biāo)桿建設(shè)方面的點(diǎn)評：
污水廠在再生水利用方面的主要方式包括廠內(nèi)回用、生態(tài)補(bǔ)水和市政雜用。節(jié)能降耗上，在風(fēng)機(jī)、提升泵上進(jìn)行了很多技改。能源發(fā)電主要是光伏板、厭氧沼氣發(fā)電。污水的熱能利用主要是污水源熱泵。一些標(biāo)桿廠做到了污泥資源利用，主要包括磷回收、無害化資源利用等，但是能做到這些的污水廠相對來說比較少一點(diǎn)。
在具體的實(shí)際案例點(diǎn)評方面：
洛陽瀍東污水處理廠積極推進(jìn)光伏項(xiàng)目，2020年6月正式并網(wǎng)，發(fā)電總裝機(jī)容量為734.58KW，年最大發(fā)電量可達(dá)65萬KW·h。通過加強(qiáng)節(jié)能降耗，持續(xù)推進(jìn)技改項(xiàng)目，持續(xù)實(shí)現(xiàn)能耗成本的逐年下降。
2020年睢縣全年電能自給表
商丘睢縣第三污水處理廠是一個(gè)污水概念廠，采用DANAS干式厭氧發(fā)酵技術(shù)，對有機(jī)廢棄物協(xié)同處理和資源化利用，綜合解決區(qū)域內(nèi)有機(jī)廢棄物的污染問題，生產(chǎn)生物天然氣和有機(jī)肥等資源化產(chǎn)品。每天的沼氣量能達(dá)到2500立方米。睢縣的資源化循環(huán)效益非常好，全年電能自給率>45%，從2020年全年的電量自給表就能看出來。
合肥市朱磚井污水處理廠是安徽首座SBR工藝達(dá)到了類地表Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)，他們的特點(diǎn)很突出，而且藥劑使用量低，電耗也非常低。2020年度電耗成本為0.099元/噸水;碳源藥劑單耗為0.019元/噸水;消毒藥劑單耗為0.012/噸水;除磷藥劑單耗為0.018元/噸水。
這個(gè)污水廠進(jìn)行了進(jìn)水提升泵技改和曝氣風(fēng)機(jī)優(yōu)化，技改前水泵長期運(yùn)行于低效率區(qū)間，改造后水泵平均效率值提高8-9%，全年節(jié)約電費(fèi)可達(dá)30萬元左右。原羅茨風(fēng)機(jī)曝氣不足、能耗高、噪音大，更換空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)后，能耗較原風(fēng)機(jī)降低約40%。
杭世珺最后表示，污水廠要在保障環(huán)境基本要求排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，結(jié)合六化(精細(xì)化、智慧化、資源化、低碳化、生態(tài)化、社會化方向)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，滿足人民的生活需要，提高人民的滿意度。
聯(lián)盟顧問專家王洪臣對標(biāo)桿污水廠進(jìn)行點(diǎn)評
王洪臣針對精細(xì)化、智慧化、生態(tài)化、社會化之下的10個(gè)榜單進(jìn)行了介紹，他著重對當(dāng)前的行業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析。
王洪臣提到，因管網(wǎng)產(chǎn)權(quán)和運(yùn)營管理權(quán)與污水廠的運(yùn)營管理權(quán)的分離，導(dǎo)致目前大部分水廠還是難以實(shí)現(xiàn)廠網(wǎng)一體管理。
在關(guān)鍵環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)控制方面，從精準(zhǔn)加藥、精準(zhǔn)曝氣、精準(zhǔn)排泥、精準(zhǔn)除砂等環(huán)節(jié)的控制管理來看，入圍的水廠全部做到精準(zhǔn)控制的不到10%，其中做到精準(zhǔn)曝氣環(huán)節(jié)控制的水廠數(shù)量較多。
在少人值守方面，入圍的標(biāo)桿水廠平均配置是4人/萬噸設(shè)計(jì)處理規(guī)模，而標(biāo)桿水廠的數(shù)據(jù)是不到1人/萬噸設(shè)計(jì)處理規(guī)模，真正實(shí)現(xiàn)白天無人值守、夜晚少人值守的狀態(tài)。
空間高效利用上，目前還是以地下水廠為主。入圍的污水廠平均單位設(shè)計(jì)規(guī)模占地面積為1.1平方米/噸，而地下污水處的平均單位占地面積為0.53平方米/噸。地上空間的利用主要途徑是辦公場所、停車場、公園等公共區(qū)域，地下空間利用主要是辦公、展覽展示等。
目前工況比較優(yōu)良的主要以地下污水處理廠為主。其中噪音控制為核心項(xiàng)，但注重此項(xiàng)控制的水廠并不多。
生態(tài)優(yōu)美污水廠打造上，多以廠區(qū)綠化，生態(tài)公園、生態(tài)濕地等景觀環(huán)境打造為主，形成區(qū)域性的花園式污水廠， “鄰避”變?yōu)?ldquo;鄰利”。
目前污水廠主要是以向社會公眾提供免費(fèi)的休閑打卡場所、生態(tài)公眾的方式達(dá)到社會公眾的認(rèn)可。還沒有達(dá)到一種自然吸引游客、知名景點(diǎn)、產(chǎn)生悠閑娛樂經(jīng)濟(jì)效應(yīng)的狀態(tài)。
環(huán)境教育基本上處于比較淺層的階段，以接待實(shí)習(xí)和環(huán)境主題教育為主。相對優(yōu)秀的標(biāo)桿污水廠每年能接待實(shí)習(xí)的人數(shù)在500人次以上;接待環(huán)境主題教育參觀的人數(shù)在2000人以上，算是比較優(yōu)秀的。
王洪臣表示，當(dāng)前我國的污水處理廠還有很多地方需要提升，精細(xì)化程度和科學(xué)的運(yùn)營管理程度還差得非常遠(yuǎn)，期待行業(yè)未來一同把它做好。
標(biāo)桿污水廠代表樊昱昕介紹泰和污水廠
標(biāo)桿比選活動介紹及點(diǎn)評的最后環(huán)節(jié)，上海城投污水處理有限公司泰和污水處理廠副廠長、高級工程師樊昱昕作為標(biāo)桿污水廠代表，在論壇上分享了上海市泰和污水處理廠的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
泰和污水處理廠作為上海市規(guī)模最大的全地下污水處理廠，也是全流程地下式污水處理廠，對標(biāo)“最高標(biāo)準(zhǔn)”、“最好水平”，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、BIM、云技術(shù)、移動互聯(lián)等新興信息技術(shù)，打造出一座“感知智能化、運(yùn)維信息化、設(shè)施數(shù)字化、管理精細(xì)化”的智慧污水處理廠，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化、精細(xì)化的安全綠色運(yùn)維。（原文略作修改）
原標(biāo)題：40座污水廠脫穎而出！盤點(diǎn)第一期“雙百跨越”標(biāo)桿污水廠比選