中斯水靈陸偉東:VFL工藝在污水資源化中的探索與實踐
一直以來,北京中斯水靈水處理技術有限公司(以下簡稱“中斯水靈”)專注于市政污水及工業污水的無害化和資源化處理,全力打造VFL核心技術,助推水治理行業的提標改造。4月1日,中斯水靈董事長陸偉東在“2021(第十九屆)水業戰略論壇”上分享了近幾年來,中斯水靈的VFL工藝在污水資源化中的探索與實踐。
陸偉東
陸偉東介紹,VFL垂直流迷宮工藝,是基于傳統的活性污泥法,運用垂直流迷宮結構設計增大污水停留時間,加長生化作用時間,能使出水水質全指標(包括總氮總磷)穩定達到準四類水排放標準。對于VFL基本原理,在“2020水業熱點論壇上”中斯水靈副總經理韓瑾曾詳細介紹過,(詳情請點擊:中斯水靈韓瑾:污水廠提標改造下的VFL垂直流迷宮工藝實踐)。
“集約化”實現資源循環利用和節能減碳
陸偉東認為,“集約化”是一種思維的模式,就是利用技術和管理把整個系統所有的資源,都充分地利用起來,以達到污水處理的無害化、資源化,同時達到節能減碳、提質和降本增效。
陸偉東表示,VFL工藝從系統方面來講,是以污泥為出發點,系統性的處理污染物,將有機物的降解和總氮、總磷處理好,既保證最高的出水標準,又能達到運維成本的合理優化。
VFL工藝從設計上分為四個方面:
一、減少:通過復用曝氣機,利用氣提模式實現污泥回流,減少了回流泵的使用;減少控制點,只用ORP一個傳感器,利用獨特的控制邏輯實現設備運行控制,達到高品質出水;通過對有機物的極致利用,無需投加碳源,減少藥劑的使用。
二、縮短:VFL工藝抗沖擊負荷能力強,所有規模均無需調節池,同時省掉了相應設備;無需深度處理,組合池出水穩定達到準IV類標準,減少了深度處理設備投資及運行費用。
三、系統:一體化的結構設計,污水處理的所有工藝過程,厭氧,缺氧,好氧,沉淀,消毒,污泥處理均在組合池中完成,有效降低占地面積,縮短連接路徑,提高可靠性。
四、整體:以“養好污泥”為出發點,系統性地處理污染物,將有機物和TN,TP的降解,污泥的減量化作為一個整體考慮,達到一個綜合平衡狀態,既保證了最高的出水標準,又達到了運維成本的合理優化。
陸偉東強調,VFL工藝不是這里不達標就增加一個設備,或者減少一個流程??傮w來說,VFL工藝做到了內涵式的增長,而不是外延式的擴張。正是VFL工藝的“集約化”模式,也給該工藝的建設和運營帶來巨大優勢。
六大建設優勢:
一、穩定達標,準四類水穩定達標。
二、適應性廣,南方低濃度,北方高濃度,東北低溫均可穩定達標。目前,中斯水靈在錫林浩特一個工業園區的項目,最低溫度是零下40度,依然保持準四類出水達標。
三、建設期短,無需調節池,工藝簡單,一體化設計,建設周期短。
四、設備量少,除一次提升泵外,主要設備為鼓風機和轉鼓過濾器,沒有攪拌推流設備,無填料,沒有回流泵,無深度處理設備。
五、環境友好,全場無需除臭設備,無臭味,適宜將污水處理站建在任何對環境要求嚴格的區域。
六、布局靈活,污水處理廠布局可以根據場地條件進行設計,靈活布置,結構簡潔。
六大運營優勢:
一、能耗低。設備量少,曝氣和回流統一考慮,機電設備少,無推流、攪拌、回流泵等設備,主要用電設備為鼓風機,整體能耗低。五百噸的污水處理廠,全廠能耗可以做到0.3度電噸水。
二、維護費用低。無需深度處理,無膜和填料;主要設備全進口,運營維護費用低。
三、人工成本低。智慧化運營系統,實現遠程監控,現場無人值守,人工成本低。
四、污泥產量低,在處理污水的同時,考慮了污泥的減量化。根據項目性質的不同,進水的不同,區域的不同,有機污泥的產量是其他水廠的三到五分之一,甚至更低。
五、無臭味。通過工藝控制實現組合池無異味,無需除臭設備,環境友好。
六、減少藥劑使用。充分利用原水中碳源,在碳氮比低的情況下不加碳源,依然保證脫氮除磷效果。
水資源化循環利用的實踐和探索
陸偉東介紹,中斯水靈以VFL工藝為核心技術,致力于市政污水及工業污水的無害化和資源化,VFL工藝適用于工業生產、市政雜用、居民生活、生態補水、農業灌溉、地下水回灌等領域,目前,已在全國18個省市建成污水處理項目300多個,日處理量從1噸到10萬噸。
論壇現場,陸偉東還用四個實例,現場講解了VFL工藝在實際應用中的具體情況:
一、污水資源化案例——農村生活污水處理及回用
北京昌平王峪村污水處理及回用項目
北京昌平王峪村污水處理及回用項目于2014年10月建成,處理規模200m3/d,出水水質,地表準IV類標準。
進水特點:水量水質變化大,冬季水溫低,有非生活污水沖擊。
運行數據
項目優勢:集約化設計,流程短,占地小,出水水質好且穩定,全自動控制,運行能耗低,污泥量少。
陸偉東介紹,該項目實施前,村里污水排入滲坑,污染環境,同時,附近山上缺水,村民用小車拉水上山澆樹。項目實施后,由于出水水質好,村里自發建蓄水池,儲存再生水,引水澆樹,解決缺水問題。
二、污水資源化案例——工業污水回用
浙江湖州織里鎮砂洗工業園區污水處理及回用項目
浙江湖州織里鎮砂洗工業園區污水處理及回用項目于2016年6月建成,處理規模15000m3/d,出水水質,國標一級A。
水質特點:原水含染料,呈深藍色,含大量絨毛。
運行數據
項目優勢:集約化設計,布局緊湊,占地小,出水水質穩定,運行能耗低。生化反應色度去除效果好,有效降低后續深度處理的負荷。
該項目是砂洗工業園區企業生產污水,生化處理的出水經深度處理回用于企業生產。
三、提標改造案例——工業污水回用
西烏旗白音華能源化工園區污水處理廠提標改造及回用項目
內蒙古西烏旗白音華能源化工園區污水處理廠于2019年11月建成,處理規模5000m3/d。因為在內蒙古大草原深處,冬季氣溫比較低,而且水的來源是從十公里之外通過管線輸送過來。因此,冬季進水溫度非常低,大概在四五度左右。原來的設計排水標準是一級B的標準,項目方希望達到處理規模在五千噸,出水標準一級A的程度。
西烏旗白音華能源化工園區污水處理廠提標改造工程
上圖是改造之前和改造之后的平面圖,左邊是改造之前的工藝圖,它原來用的是水解酸化+接觸氧化+二沉池+絮凝沉淀+消毒,改造之后變成了VFL組合池+二沉池+消毒,完全改變了池型結構,利用現有的池型進行了全面的改造。經過中斯水靈VFL工藝提標改造完成后,已實現連續穩定運行,出水水質各項指標均達到地表準四類,且由原噸水能耗0.8度電降低至0.3度,整個工藝流程短,自動化程度高,系統穩定性強。
四、商業綜合體污水資源化利用案例---就地處理就地回用
北京某寫字樓、酒店、商業綜合體污水處理及回用項目
陸偉東介紹,該項目是北京某著名商業綜合體項目,包括寫字樓、賓館、餐飲,每天處理量是一千噸。其中,原中水站改造(300m3/d),用來供給沖廁和綠化;還要新建一個污水處理(700m3/d),主要用來空調冷卻和景觀的補水。
項目難點
陸偉東表示,這個項目雖然存在很多難點,但是利用中斯水靈VFL工藝,就能做到就地處理,就地回用。最后,陸偉東希望和業內同仁一起攜手合作,共同推動污水處理資源化的發展。