今日，應用思普潤MBBR4.0技術(shù)的“煙臺辛安河污水廠(chǎng)BFM工藝技術(shù)改造工程項目”成功入選《2023年度中國城鎮供水排水協(xié)會(huì )典型工程項目案例遴選入庫名單》。

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山東煙臺辛安河項目基本情況及運行效果

01.基本情況

煙臺市辛安河污水處理廠(chǎng)設計處理規模12萬(wàn)m3/d，出水執行《城鎮污水處理廠(chǎng)污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。伴隨城市高速發(fā)展，污水廠(chǎng)已滿(mǎn)負荷甚至超負荷運行，影響出水穩定性。2021年，實(shí)施煙臺辛安河污水處理廠(chǎng)技術(shù)改造工程項目，新建1萬(wàn)m3/d污水處理設施，以減輕現有污水線(xiàn)運行壓力。新建設施面臨高標準(TN<5mg/L)和缺地(可用地1417.25m2)兩大難題，傳統的活性污泥工藝難以滿(mǎn)足要求。最終采用青島思普潤水處理股份有限公司自主研發(fā)的生物集效工藝(BFM)實(shí)施，以短流程連續流生物膜工藝實(shí)現了對長(cháng)流程活性污泥工藝的替代和顛覆。

項目采用基于高負荷生物膜法的集約型裝配式方式建設，用時(shí)29d完成施工，達到通水要求?；贐FM工藝高效的脫氮除磷效果，核心生化段停留時(shí)間僅為10.75h，較同廠(chǎng)活性污泥工藝降低50%以上。生化段噸水占地僅為0.06m2/(m3·d-1)，各構筑物布置靈活緊湊，實(shí)現了廠(chǎng)內土地資源的存量挖潛。BFM工藝出水無(wú)需其他深度處理單元，經(jīng)紫外消毒后即可實(shí)現高標準外排，出水穩定優(yōu)于設計排放標準。項目配套思普潤自主研發(fā)的智水優(yōu)控系統，實(shí)現短流程工藝智能控制和功能菌群定向調控，達到了節能降耗和智慧運維的目的。

圖1.辛安河BFM項目實(shí)景圖

02.運行效果

煙臺辛安河BFM項目基于生物膜高負荷性能實(shí)現了高效的脫氮除磷效果，出水氨氮≤0.5mg/L，TN<5mg/L(均值≤2mg/L)、TP≤0.1mg/L，冬季低溫條件下出水依然穩定優(yōu)于設計排放標準。項目構建了“異養反硝化-自養厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”的多途徑脫氮體系，實(shí)現了敏感型厭氧氨氧化菌的高效富集，相對豐度接近6%，厭氧氨氧化脫氮貢獻率長(cháng)期且穩定超過(guò)25%;好氧區基于生物膜分層分布特點(diǎn)實(shí)現反硝化菌富集，同步硝化反硝化脫氮貢獻率達15%以上，降低了傳統單一脫氮路徑對于碳源的需求，噸水直接運行費用降低0.2元/m3以上。智水優(yōu)控系統的加載保障了短流程下運行調控的快速響應和厭氧氨氧化菌的精準控制，破除了主流自養脫氮工藝應用壁壘，在高標準基礎上實(shí)現節能降碳。

圖2.辛安河BFM項目功能菌相對豐度及懸浮載體掛膜情況

圖3.辛安河BFM多途徑脫氮效果

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山東煙臺辛安河項目工藝技術(shù)特點(diǎn)

01.集約高效

突破了微生物的富集與分離技術(shù)，構建了基于流化床生物膜法的高效脫氮除磷工藝系統，實(shí)現了生物膜法對于活性污泥法的替代，提升了污水處理生化效率，降低了污水處理設施用地，較傳統活性污泥法節約 70%的土地占用，是城市建設用地從增量擴張到存量挖潛關(guān)鍵轉變的核心所在。出水滿(mǎn)足國內最嚴格污水排放標準的要求，可耐受長(cháng)時(shí)150%，短時(shí) 200%的負荷沖擊，實(shí)現工藝穩定運行，助力水環(huán)境生態(tài)恢復;

02.綠色低碳

實(shí)現了功能菌定向篩選與高效富集，構建“異養反硝化-自養厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”多途徑協(xié)同脫氮系統，厭氧氨氧化菌相對豐度達1.5%以上，是已有報道的10倍以上，厭氧氨氧化脫氮貢獻率長(cháng)期穩定大于25%，同步硝化反硝化脫氮貢獻率大于15%，降低了運行費用。建立了多種流化池型和流態(tài)控制方法，開(kāi)發(fā)了高效流化裝備，好氧降低10%-20%，攪拌降低50%-75%，同步實(shí)現了節能降耗。

03.智慧智能

開(kāi)發(fā)了基于“數據清洗-AI智能控制-全要素智慧管理”的智水優(yōu)控云平臺，構建了儀表異常值檢測及軟測量模型，解決了污水廠(chǎng)儀表設備投資受限、準確度低等難題;研發(fā)了“前后饋+AI智能算法引擎”的加藥-曝氣-回流全系統控制方法，實(shí)現了對于敏感型厭氧氨氧化菌的精準控制和短流程下調控的快速響應;開(kāi)發(fā)了集水線(xiàn)智能控制、水廠(chǎng)虛擬巡檢、設備全生命周期維護、多渠道預警報警于一體的智慧運管平臺，解放了運營(yíng)人員人力投入。

圖4. BFM智水優(yōu)控智慧運維平臺

BFM工藝降低了 70%的土地占用，30%的碳排放，實(shí)現了100%的智慧管理。該工藝于2021年通過(guò)住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心組織的院士專(zhuān)家組鑒定達到“國際領(lǐng)先”水平，同年入選“科創(chuàng )中國”先導技術(shù)榜，獲2022年度全國顛覆性技術(shù)創(chuàng )新大賽領(lǐng)域賽優(yōu)秀獎、山東省建設科技創(chuàng )新成果競賽一等獎等榮譽(yù)，入選山東省首臺(套)技術(shù)裝備，獲專(zhuān)利密集型產(chǎn)品備案認定。

圖5. BFM獲得榮譽(yù)及獎勵

編輯：趙凡