【案例】北控水務(wù):地下廠區(qū)與地上景觀公園完美融合的稻香湖再生水廠
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稻香湖再生水廠一期項目
項目名稱:稻香湖再生水廠一期項目
推薦單位:北控水務(wù)(中國)投資有限公司
參與環(huán)節(jié):項目運營
項目所在地:北京市海淀區(qū)
項目概況
稻香湖再生水廠屬于北京市重點項目及海淀區(qū)北部建設(shè)生態(tài)科技新區(qū)的重要配套市政項目,是集污水處理、水質(zhì)深度凈化、水資源綜合利用、地下處理設(shè)施與地上景觀公園于一體的生態(tài)綜合體。
水廠采用全地下式結(jié)構(gòu)設(shè)計,主廠區(qū)全部位于在地下空間,地上設(shè)置一座水系景觀公園,其占地總面積4.47公頃(包括二期項目預(yù)留用地),項目處理規(guī)模為8萬噸/日,收集污水總流域面積約67平方公里,總服務(wù)人口超過100萬人。
項目采用創(chuàng)新型多級多段AO生化處理工藝+浸沒式超濾的處理工藝,出水水質(zhì)達(dá)到北京市《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)DB11/890-2012》B標(biāo)準(zhǔn),主要指標(biāo)(除總氮TN外)滿足地表Ⅳ類水水質(zhì)要求,同步在廠區(qū)內(nèi)采用機(jī)械濃縮+板框脫水的污泥處理工藝,實現(xiàn)污泥的無害化處置。
項目示范意義
稻香湖再生水廠是海淀區(qū)水務(wù)局與北控水務(wù)集團(tuán)合作興建,于2017年3月正式進(jìn)入商業(yè)運營,采用BOT模式。
該水廠為集污水處理、水質(zhì)深度凈化、水資源綜合利用、地下市政設(shè)施及地上景觀公園于一體的生態(tài)綜合體,同時承載著再生水示范基地、科技創(chuàng)新示范基地和科普教育基地的使命。
該水廠作為北控水務(wù)產(chǎn)、學(xué)、研聯(lián)合的科技創(chuàng)新基地之一,是水科技與水體驗的展示平臺。建設(shè)和運營期間,市區(qū)相關(guān)政府部門及主要領(lǐng)導(dǎo)多次到廠調(diào)研,并承接行業(yè)專家學(xué)者、學(xué)生、市民團(tuán)體的到訪交流活動。
其作為“首都國企開放日”的重要展示窗口,定期迎接社會民眾的參觀到訪,特別是作為青少年科普教育、環(huán)保教育基地,2018年初被北京市教委評為“北京市中小學(xué)生社會大課堂資源單位”,廠區(qū)內(nèi)另設(shè)置有北控水務(wù)科技研發(fā)基地和安全實訓(xùn)體驗中心,可用于專項交流和互動,提升綜合展示及科普效應(yīng)。
在水處理與循環(huán)利用方面,水廠以“1+N”智慧化運營平臺為依托,實施智慧化、精細(xì)化管控,深入推進(jìn)提制增效,高品質(zhì)的水處理標(biāo)準(zhǔn)滿足周邊企業(yè)對于中水需求和供給的根本保障。
項目亮點介紹
(1) 實施效果
稻香湖再生水廠采用創(chuàng)新型多級多段AO生化處理,通過合理分配進(jìn)水利用污水中所含碳源,在不外加碳源的基礎(chǔ)上實現(xiàn)總氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。采用除磷智能加藥系統(tǒng)與精確曝氣系統(tǒng)通過監(jiān)測進(jìn)出水水質(zhì),采用精準(zhǔn)計算、智能控制,實現(xiàn)降低生化處理能耗并減少藥劑投加量。采用水源熱泵熱能回收技術(shù)將出水所帶熱量作為寶貴能源進(jìn)行回收再利用。
(2) 社會效益
稻香湖再生水廠采用地下式結(jié)構(gòu)設(shè)計,總占地4.47公頃(包含二期8萬噸擴(kuò)建預(yù)留用地),突破了傳統(tǒng)污水處理廠用地觀念,充分利用豎向空間,自上而下分為地面公園—覆土層—檢修層—污水處理池,節(jié)省土地70%以上(原設(shè)計為地上式結(jié)構(gòu),總占地預(yù)計17公頃)。主要處理設(shè)備廠房均建在地下16米到18米處,通過地下全封閉管理對污水及處理污水過程中產(chǎn)生的臭氣、污泥進(jìn)行全面處理,既隔音又隔臭,化鄰避為鄰利,有效實現(xiàn)地下廠區(qū)與地上景觀公園的完美融合,充分彰顯生態(tài)環(huán)境的正向效應(yīng)。
另外,再生水應(yīng)用途徑將越發(fā)廣泛,目前出水標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到中水水質(zhì),從2018年開始供給熱電廠做為生產(chǎn)冷卻性用水使用,后續(xù)已拓展用于汽車清洗站點用水、城市景觀用水、廁所沖洗水。隨著海淀區(qū)整體再生水利用率的提升和推廣,后期中水外部供給的范圍和用途將會得以進(jìn)一步延伸。
(3) 生態(tài)效益
該再生水廠的投用使得海淀區(qū)北部地區(qū)的污水處理能力翻一番,生產(chǎn)的再生水主要用于景觀環(huán)境用水和城市綠化用水,具有優(yōu)良出水水質(zhì)的再生水作為河道補(bǔ)充水,對于改善該地區(qū)水環(huán)境,保護(hù)北京市水源水質(zhì)有重要的作用。同時,為了進(jìn)一步加大污水處理效能,正在配合海淀區(qū)政府推進(jìn)稻香湖二期擴(kuò)建工程,預(yù)計于2021年啟動項目實施工作,在一期現(xiàn)有運營規(guī)模的基礎(chǔ)上,擴(kuò)建8萬噸/日的處理總量。
項目技術(shù)工藝/裝備簡介
(1)技術(shù)工藝/裝備名稱
創(chuàng)新型多級多段AO生化處理工藝,集約智慧化管理平臺。
(2)技術(shù)工藝/裝備原理
多段多級AO工藝是將污水分多段進(jìn)入生物池內(nèi)的厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、兼氧區(qū)和好氧區(qū),使污水中的碳源有選擇的供給不同功能區(qū),優(yōu)先用于厭氧釋磷和反硝化脫氮等,可有效節(jié)省碳源。同時還可以提高污泥濃度,減小生物池容積。多級AO串聯(lián)能夠省去內(nèi)回流設(shè)備,上一級硝化液完全進(jìn)入下一級缺氧區(qū)進(jìn)行反硝化,強(qiáng)化脫氮效果,提高脫氮效率。總之,多段多級AO工藝是A2O的改良工藝,能夠更加合理分配碳源,降低投資和運行成本。
隨著北控水務(wù)智慧化運營模式的整體推進(jìn),稻香湖水廠作為在京重點項目,充分利用智慧化管控模式,建立以自身為中心廠輻射環(huán)京項目的樞紐核心,即“1+N”智慧化運營模式。通過構(gòu)建“1+N”智慧水務(wù)組團(tuán)模式,實現(xiàn)整體能力的快速提升,推動運營管理由粗獷式向精細(xì)化轉(zhuǎn)變、設(shè)備維修由非專業(yè)化向?qū)I(yè)化轉(zhuǎn)變、化驗檢測由分散式向集中式轉(zhuǎn)變、生產(chǎn)調(diào)度由簡單化、無序化向規(guī)范化、精益化轉(zhuǎn)變。利用大數(shù)據(jù)為支撐,依托智慧化運營平臺,實現(xiàn)水處理的全過程智能管控,系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析及環(huán)節(jié)模擬為調(diào)控決策提供有效參考,保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定。
(3)技術(shù)工藝/裝備特點
稻香湖再生水廠核心生物處理工藝采用多點進(jìn)水創(chuàng)新工藝,是北控水務(wù)與北工大聯(lián)合研發(fā)的結(jié)晶,是北控水務(wù)集團(tuán)的核心專利技術(shù),此工藝通過連續(xù)的缺氧—好氧—缺氧—好氧—缺氧—好氧的三級處理技術(shù),精確分配進(jìn)水量,可以實現(xiàn)較高的脫氮效果,而且池容的利用更為有效,運行的靈活性也大大提高,從節(jié)能降耗、環(huán)境友好、節(jié)約用地三個維度優(yōu)化污水處理技術(shù)核心工藝。
稻香湖再生水廠擔(dān)負(fù)中心廠職能,實現(xiàn)主導(dǎo)作用,發(fā)揮“1”的功能及優(yōu)勢。
實現(xiàn)精準(zhǔn)工藝管控及全面數(shù)據(jù)收集,實現(xiàn)全面集中調(diào)度管理,所有記錄有跡可循,所有流程閉環(huán)管理,所有數(shù)據(jù)集中上云。
多平臺多系統(tǒng)創(chuàng)新性結(jié)合,覆蓋集團(tuán)級運營管理信息化平臺,能耗監(jiān)測平臺,SCADA監(jiān)控平臺等數(shù)字化管理工具,而且創(chuàng)新性地引入了雙胞胎系統(tǒng),決策中心,振動檢測系統(tǒng)等行業(yè)先進(jìn)理念和工具。
(4)工藝/裝備流程圖
工藝流程圖
(5)/項目地/工藝設(shè)備照片
項目地全景圖
預(yù)處理
浸沒式超濾
污泥脫水系統(tǒng)
中試基地