2022年11月,雙百聯盟在“2022(第十四屆)水業熱點論壇”發布了第二期“雙百跨越”污水處理標桿比選活動結果。本次標桿比選活動歷時4個月,來自32家水務企業的73座污水處理廠進入區域評審環節,最終25家水務企業的33座污水廠上榜(33座污水廠上榜,第二期“雙百跨越”標桿污水廠榜單發布)。
為傳播標桿廠優秀建設和運營管理經驗,雙百聯盟將以“精細化-智慧化-資源化-低碳化-生態化-社會化”評選維度,系統展示第二期標桿廠風采。本文以低碳化標桿廠——碧水源長沙市梅溪湖(雷鋒)水質凈化廠為案例,向行業同仁展示該廠的低碳化特征優勢,為污水處理廠低碳化建設提供案例支持。
長沙市梅溪湖(雷鋒)水質凈化廠在本次標桿比選中,榮獲“低碳化—能源集約利用標桿污水廠”稱號。“雙百跨越”污水處理標桿聯盟顧問專家,E20研究院院長傅濤點評道:這座半地下的花園式+光伏發電的污水廠也是綠電應用的創新典范,裝機容量3.6兆瓦,特別是自主專利技術的光伏板支架,既防腐又降低成本,解決了水廠應用光伏的場景問題,很有推薦應用價值。
01基本情況
雷鋒水質凈化廠(一期)是湖南湘江新區首個環保型PPP項目,由政府方代表湖南湘新水務環保投資建設有限公司(占股49%)和社會資本方北京碧水源科技股份有限公司(占股50.5%)、湖南東方紅建設集團有限公司(占股0.5%)聯合體共同投資建設,由湖南湘新碧水源環境科技有限公司運營管理。
該項目遠期規劃規模50萬噸/天,占地約244畝,分兩期建設,其中一期設計規模25萬噸/天,占地115畝,總投資約8.6億元。項目按照土地高效集約、低碳節能的資源型現代化污水處理廠理念設計,采用半地下建設型式,打造地上太陽能光伏發電+開放式花園+地下污水處理的環保典型。
本項目納污面積約73.93平方千米,服務范圍包括梅溪湖國際新城、高新區及岳麓區部分區域,規劃服務人口約95萬人。現有配套污水提升泵站共3座,包括雷鋒污水提升泵站、梅溪湖核心區污水提升泵站、廠內提升泵站,配套壓力管網共計22.2千米。
配套人工濕地位于黃橋大道與梅溪湖路西延線交叉口東北側,雷鋒水質凈化廠南側,現狀龍王港(黃橋大道——梅溪湖路西線延段)東西兩側地塊內,占地面積約58畝,其中龍王港東側約40畝,西側約18畝,總綠地面積約2.12平方千米,規劃處理規模40萬噸/天。配套濕地采用傳統型人工濕地和高效混合濕地相結合的處理方式,內置生態塘、表流濕地、潛流濕地,經濕地處理后的尾水排入龍王港河道,作為龍王港流域的重要補水水源。
項目污水處理工藝采用“預處理+AAOA+MBR+紫外線消毒”污水處理工藝,污泥處理采用“離心脫水一體機”處理工藝,脫水后污泥含水率為80%,除臭采用“生物土壤濾池法”,硫化氫處理效果達99%以上,運行費用低,外觀效果好。設計出水水質為《地表水環境質量標準》(GB18918-2002)準IV類(其中TN≤10mg/L)標準,經處理后的部分中水將作為市政公用水,實現循環利用,另大部分排入配套人工濕地,通過濕地進入龍王港。
雷鋒水質凈化廠(一期)項目于2018年4月1日開工建設,土建按25萬噸/天規模一次建設到位,2021年1月8日完成竣工驗收;設備按12.5萬噸/天規模分兩階段安裝,其中一階段已建設安裝完畢,2019年7月30日通水調試,2019年11月27日進入商業試運行,于2021年1月8日進入商業運行。二階段于2022年9月30日進入商業試運行。
圖 1 碧水源長沙市梅溪湖(雷鋒)水質凈化廠全景
02特征優勢
項目按照土地高效集約、低碳節能的資源型現代化污水處理廠理念設計,采用半地下建設型式,打造地上太陽能光伏發電+開放式花園+地下污水處理的環保典型。
雷鋒水質凈化廠采用半地下建設型式,采用地上生態花園+太陽能光伏電站+地下污水處理的組合形式建設,極大程度地降低土地占地面積,高效利用土地與空間資源,有效實現土地資源與空間的多重利用。利用碧水源高科技MBR膜技術,使系統具備高效固液分離、高活性污泥濃度和高效率硝化的特性,以膜池取代傳統工藝中的二沉池、高效沉淀池、濾布濾池,在保持高標準出水的情況下占地面積僅為傳統工藝的三分之一至三分之二,實現土地資源的高效利用,根據《湖南省建設用地定額標準(2019試行)》,按照常規處理工藝,25萬噸/天處理規模污水處理廠建設用地指標為212.55畝=141700平方米,噸水處理占地面積為0.5668平方米,實際雷鋒水質凈化廠半地下建設型式采用MBR膜工藝,全廠區占地面積115畝=76667平方米,生產區占地面積4萬平方米,噸水處理占地面積僅為0.3067平方米。同時項目采用半地下式建設形式,形成一個三層的半地下式空間結構,上層為生態公園、中層作為巡視操作層、下層為工藝構筑物層,箱體頂部建設生態花園與分布式光伏電站,空間高度融合,有效節約土地,實現污水處理廠與城市景觀的和諧統一。
圖 2 污水處理箱體膜池
污水處理綜合體上方是光伏發電+花園式設計,充分利用土地與空間資源,在保證污水處理功能的同時美化周邊環境,對區域內整體環境改善、提高片區的可持續性發展、土地利用價值的提升有著重要意義。光伏組建安裝在污水處理綜合體上方,共利用廠區空間面積約4萬平方米,總裝機容量3.645兆瓦,采用獨有專利技術“鋼結構+預應力鋼索”的新型支架形式,在不占用城市土地資源的情況下,有效實現資源與空間的二次利用。光伏電站于2020年6月16日并網發電,年日均發電量約1萬度,平均年發電量約365萬度,采用“自發自用,余電上網”的模式,所有電量優先供廠區設備使用,雷鋒水質凈化廠年度用電量約2560萬度,其中光伏電量占比約14%。與傳統火力發電相比,光伏發電過程簡單,可就地發電供電,即發即用,無枯竭危險,不消耗燃料,不排放廢氣,無污染,是低碳清潔的可再生能源。多余電量上傳到國家電網,從而提高水廠能源自給率,減少碳排放、緩解城市環保壓力。
圖 3 長沙市梅溪湖(雷鋒)水質凈化廠分布式光伏發電站
03企業榮譽
雷鋒水質凈化廠項目自通水調試至今,水質穩定達標排放,有效的改善了龍王港流域生態環境,實現了“水清、河暢、岸綠、景美”的治理愿景。項目建設和運營多次獲得省市勞動競賽、項目建設、安全生產等領域相關榮譽,并吸引全國各地同行業水廠前來參觀交流,對項目建設運營給予極大肯定。
2020年10月13日,人民日報推出《長沙龍王港 再現碧波蕩》報道,聚焦湖南湘江新區龍王港流域治理。
2020年12月14日,人民日報再次聚焦龍王港,推出《長沙龍王港全域治理 清波重現》報道,點贊湘江新區以“河暢、水清、岸綠、景美”為目標,強力推進龍王港流域治理,不斷提升老百姓的獲得感和幸福感。
該項目獲得多項榮譽,如:
2019年12月,湖南省工人先鋒號優秀項目;
2020年6月,2019年度重點建設勞動競賽先進單位;
2021年2月,長沙市“橘洲杯”優質工程;
2021年11月,湖南省建設工程“芙蓉獎”;
2021年12月,2021年度長沙市安全生產標準化班組;
2023年1月,國家優質工程獎。
圖 4 榮譽獎牌或證書
04未來計劃
污水工程作為城市基礎設施項目,以服務社會為主要目的,具有良好的環境效益和社會效益,有效改善水環境,保證了地區的可持續發展,同時對周邊區域的經濟效益有著廣泛影響。
(1)完善立體化污水系統管控網絡體系:在現有廠區、泵站、管網管理范圍內,積極開拓管理思維,形成系統化、規模化的污水處理立體管控網絡。
(2)加大中水回用力度:在現有中水回用基礎上,開拓市政雜用再生水生產,進一步增加經濟收益,多方位發揮企業效能。
(3)全力實現穩產提效:進一步提升污水處理能力,最大限度應用污水產能,保證出水穩定達標,堅守環保企業的使命。
(4)盡職履行社會責任:積極關注行業動態與相關實事,積極履行企業職責,實現經濟效益與社會責任共同發展的目標。
本文作者丁磊,為湖南湘新碧水源環境科技有限公司總經理。
編輯:李丹
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