4月29日，集團(tuán)科研再傳捷報(bào)：自主完成的《氧化溝低碳運(yùn)行技術(shù)研究》課題（以下簡(jiǎn)稱“低碳課題”）通過結(jié)題評(píng)審。該技術(shù)通過精確曝氣系統(tǒng)可以對(duì)污水處理生物反應(yīng)池內(nèi)曝氣進(jìn)行“秒級(jí)”監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)“無人值守”。
經(jīng)測(cè)算，該技術(shù)投用以來，污水處理曝氣電耗降低50%，降碳超過10%。這是集團(tuán)近年來持續(xù)優(yōu)化污水處理設(shè)施能耗和碳排放管理，提升環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平方面取得的又一顯著成績(jī)。
改造現(xiàn)場(chǎng)
? ?傳統(tǒng)工藝插上了“數(shù)字化”翅膀
氧化溝是國(guó)內(nèi)比較傳統(tǒng)且廣泛采用的污水處理工藝。作為全省最大的污水處理廠，洋里中心一期于2003年投產(chǎn)時(shí)就采用該項(xiàng)工藝，但這種工藝也是用電和排碳“大戶”。洋里中心2015-2024年的檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，設(shè)備電耗產(chǎn)生的二氧化碳占全廠排放量的50%以上，而氧化溝的碳排放強(qiáng)度是另一個(gè)常見工藝AAO工藝的2.55倍。
據(jù)低碳課題負(fù)責(zé)人、洋里中心副總經(jīng)理陳鳴介紹，控制電耗和碳排量的核心在于氧化溝曝氣量的精準(zhǔn)控制。傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中，技術(shù)人員要定時(shí)查看進(jìn)出水水質(zhì)指標(biāo)與關(guān)鍵點(diǎn)的運(yùn)行指標(biāo)，然后根據(jù)人為經(jīng)驗(yàn)調(diào)整表曝機(jī)的啟停?！案兔嬉粯?，面多了加點(diǎn)水，水多了加點(diǎn)面。”陳鳴說，他們基于自行搭建的氧化溝需氧量模型，通過全流程采樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)優(yōu)化模型參數(shù)，逐步提升模型精準(zhǔn)性，讓氧化溝的曝氣量始終處于合適狀態(tài)，達(dá)到電耗成本和水質(zhì)穩(wěn)定的平衡。
?工作討論
具體來說，這套系統(tǒng)打出了“快、準(zhǔn)、狠”三板斧。先說“快”，傳統(tǒng)的全流程控制從采樣到過濾，從檢測(cè)到分析，到最后形成調(diào)整方案，順利的話需要2天，現(xiàn)在全套動(dòng)作可以在4個(gè)小時(shí)內(nèi)完成，極大提升了工藝調(diào)控效率；在大數(shù)據(jù)和精細(xì)化管理的加持下，“準(zhǔn)”確率大大提升，以前生產(chǎn)流程上設(shè)置的十幾個(gè)采樣點(diǎn)，現(xiàn)縮減至4個(gè)就可采集到足夠數(shù)據(jù)來監(jiān)測(cè)全流程動(dòng)態(tài)：采樣監(jiān)測(cè)的頻次也“狠”了許多，以前人工每季度一次的，在自動(dòng)運(yùn)行上線后按需實(shí)時(shí)，隨時(shí)可做，從而保證了需氧量模型的數(shù)據(jù)量足夠支撐計(jì)算出最佳的運(yùn)行調(diào)控方案。
系統(tǒng)投運(yùn)后的結(jié)果令人鼓舞。一個(gè)3.75萬噸/日的的氧化溝廊道可以節(jié)約用電50.86%，降碳11.58%，依托該課題，集團(tuán)輸出軟著及實(shí)用專利各一項(xiàng)。據(jù)課題組介紹，除了經(jīng)濟(jì)價(jià)值外，曝氣電耗的減少還能降低電能損耗、除磷加藥等帶來的二次能源消耗，降低了對(duì)環(huán)境的碳排放量，具有良好的社會(huì)環(huán)境效益。
? ?專家評(píng)價(jià)：對(duì)省內(nèi)污水廠運(yùn)行具有重大指導(dǎo)意義
低碳課題評(píng)審專家、同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院副教授蔡辰對(duì)該項(xiàng)目評(píng)價(jià)：可基于研究成果推廣至其他工段?！敖栌糜螒蚶锏囊粋€(gè)概念，可以把這套全流程自動(dòng)精準(zhǔn)控制系統(tǒng)理解成很厲害的‘外掛’，讓你更容易‘通關(guān)’?！标慀Q介紹，這個(gè)“外掛”不僅適用于氧化溝，也可以應(yīng)用在污水生物處理的其他工藝中，從而“復(fù)制”氧化溝低碳運(yùn)行的成功。
因此，由省內(nèi)外著名高校學(xué)者、業(yè)內(nèi)權(quán)威專家構(gòu)成的低碳課題評(píng)審專家組給出了高度評(píng)價(jià)，他們認(rèn)為“該項(xiàng)目對(duì)福建省城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)行具有重大的指導(dǎo)意義，對(duì)推進(jìn)污水處理節(jié)能降碳，提升經(jīng)濟(jì)效益具有可復(fù)制可推廣的意義。”“可以在短時(shí)間內(nèi)在城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)落地實(shí)施，具備推廣的可行性和必要性”。
針對(duì)結(jié)題報(bào)告中提出的，該成果“為污水處理廠類似工藝的低碳管理與決策提供科學(xué)的依據(jù)，為技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)提供支持，有助于引領(lǐng)污水處理廠朝著碳中和目標(biāo)邁進(jìn)，為城市可持續(xù)發(fā)展提供有力保障”，專家組一致認(rèn)可。
“這個(gè)成果，是海環(huán)集團(tuán)數(shù)十年來運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)積累厚積薄發(fā)的結(jié)果?！奔瘓F(tuán)總工程師張莉敏介紹，十四五以來，集團(tuán)科研課題一直堅(jiān)持“從生產(chǎn)中來，到生產(chǎn)中去”的原則，以生產(chǎn)需求為導(dǎo)向，以生產(chǎn)提效為目標(biāo)，積極培育新質(zhì)生產(chǎn)力，為一線生產(chǎn)科技賦能，從而推動(dòng)了污水處理這一傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的高端化、智能化和綠色化。此次的低碳課題就是抓住生產(chǎn)運(yùn)行中的技術(shù)要素，整合了從集團(tuán)科發(fā)部門到基層污水廠的技術(shù)隊(duì)伍，課題組里涵蓋了環(huán)工、檢測(cè)、自控、電氣等多專業(yè)人才，依托自身力量最終啃下了生產(chǎn)工藝“低碳運(yùn)行”這塊硬骨頭。
文字：林可欣，何友浩
圖片：張軍，林可欣
審核：張偉