【案例】采用HPB技術,無新征地即實現提標擴容
E20環境產業圈層匯聚了數百家中國環境產業 中最優秀的企業,積累了一批具有示范意義的行業案例。為促進行業交流進步,便于行業同儕互學互促,推動中國環境產業轉型升級。E20環境產業圈層特推出2021中國水務案例專題,每天展示一項具有示范意義的水務行業優秀案例,敬請關注!
長沙市新開鋪污水處理廠二期改擴建工程
項目名稱:長沙市新開鋪污水處理廠二期改擴建工程
業主方:長沙水業集團有限公司
技術解決方案提供商:湖南科友環保有限公司
項目所在地:湖南省長沙市
項目概況
長沙市新開鋪污水處理廠二期改擴建工程設計規模為19.0×104m3/d(Kz=1.3),處理工藝采用預處理+AAO+二沉池+高效沉淀+深床濾池+紫外消毒。其中一期已建規模為10.0×104m3/d,需擴建規模為9.0×104m3/d。
設計出水水質由現狀的《城鎮污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準,提升至《湖南省城鎮污水處理廠主要水污染物排放標準》DB43/T 1546-2018一級標準(其中主要污染指標限值為:化學需氧量(COD)≤30mg/L、氨氮(NH3-N)≤1.5mg/L、總氮(TN)≤10mg/L、總磷(TP)≤0.3mg/L)。
為節省投資,縮短建設周期,并在不新征地的前提下實現擴容提標的建設目標,新開鋪二期改擴建工程決定采用HPB技術。
項目示范意義
長沙市新開鋪水廠位于長沙南邊,建于2009年,日處理污水能力10萬噸,目前已穩定運行12年,服務人口約32萬人。隨著城市的不斷發展和截污納管工作的深入推進,以及國家對污水排放標準的不斷提高,污水處理廠排放標準將逐步由國標一級B,提高到國標一級A(GB 18918-2002),部分地區需達到準Ⅳ類水質標準?,F有處理能力已無法滿足現有要求,需要對其提標擴容。征地擴建,是污水處理廠擴容的常規方案。
新開鋪水廠雖然不屬長沙市核心繁華商圈,但是按照規劃擴容容量和提標水質要求,需要征地94畝,拆遷費用高達7.4億元,再加上4.9億元的建設費用,整個項目投資總額預計達12.3億元。
HPB技術,是高濃度復合粉末載體生物流化床技術的簡稱,它的原理是向生化池中投加復合粉末載體,提高活性污泥濃度,從而提高微生物量和微生物種群數,以濃度換空間,以濃度換時間,從而獲得更高效的處理能力,使得生化池的容積負荷大幅提高。
新開鋪水廠采用HPB技術,在不新增用地前提下,原位實現提標擴容,由原設計方案預計總投資總額12.3億元減少至3.52億元,投資節省比例70%,同時運行期間藥耗可降低20%左右,大大降低了投資成本及運行成本。
項目亮點介紹
(1) 實施效果
高效率:HPB工藝以“濃度換空間”的理念提升單位容積污水處理能力上限,實現水質水量雙提升
高標準:出水水質由國標一級A提高至湖南省地標一級標準
高保障:單元式獨立操作,可實現不停產檢修、維護,保障污水廠的穩定運行
省占地:通過現有場地適當改造,可以實現處理規模翻倍
省費用:單位投資成本為350~550元/m3污水
省周期:建設周期縮短約30%以上
(2) 社會效益
新開鋪廠位于長沙市城區,用地十分緊張,該項目通過采用HPB工藝,節省用地94畝,同時將為設計設計行業、建設行業、設備制造業提供大規模訂單,創造可觀的經濟效益。該技術的應用將帶來廣闊的環保行業投資市場,可以一定程度上帶動當地經濟,擴大內需。
(3) 生態效益
本項目的建設主要為解決水環境污染問題,保護湘江流域及圭塘河的生態環境。
新開鋪污水處理廠二期提標擴建工程建成后,尾水排入圭塘河,由于圭塘河規劃目標為IV類水體、城市景觀河道,本工程尾水目標達到一級A標準即可。但根據環評結論,本工程尾水水質目標為準IV類標準,高于國家排放標準,與圭塘河規劃水質目標基本吻合,因此不會對圭塘河造成進一步污染,相反只會對水體污染進行稀釋和補水,從而改善現有水體環境,長期補水的結果,應對圭塘河水質凈化、水體環境功能提升起到良好促進作用。
項目技術工藝/裝備簡介
(1)技術工藝/裝備名稱
高濃度復合粉末載體生物流化床工藝,簡稱HPB工藝。
(2)技術工藝/裝備原理
高濃度復合粉末載體生物流化床工藝(High Concentration Powder Carrier Bio-fluidized Bed,簡稱HPB)是基于污水生物處理的技術原理,通過向生化池中投加復合粉末載體,提高生物池混合液濃度的同時,構建了懸浮生長和附著生長“雙泥”共生的流化床系統;并通過污泥濃縮分離單元(Concentrated Unit)、復合粉末載體回收單元(Recycled Unit),實現了“雙泥齡”,強化了生物脫氮除磷效率。
(3)技術工藝/裝備特點
HPB技術具有“三省”、“三高”的優點,分述如下:
三省
省用地:無需征地可實現處理規模翻倍
省費用:升級改造投資,降低約30%以上
省工期:建設工期縮短30%以上
三高
高效率:生物膜和活性污泥復合式雙泥工藝,有利于世代時間較長的微生物的生長,強化脫氮、除磷效率
高標準:抗沖擊負荷能力強,容積負荷高,出水可以達到 “準IV類”及以上標準
高保障:單元式獨立操作,可實現不停產改造、不停產檢修,保障污水廠的穩定運行
(4)工藝/裝備流程圖
工藝流程圖
(5)廠區/項目地/工藝設備照片
生化池改造后鳥瞰圖(左側為HPB技術生化系統)