A1:要闻总第3533期 >2025-06-04编印

节电50%以上 降碳超过10%
污水处理节能降碳按下“加速键”
刊发日期:2025-06-04 阅读次数: 作者:林可欣 何友浩

本报讯  近年来,福州水务集团持续深耕水科技领域,专注挖掘节能降耗新空间,集团所属福建海峡环保集团股份有限公司科研项目再传捷报,其自主完成的《氧化沟低碳运行技术研究》课题(以下简称“低碳课题”)顺利通过结题评审。该技术通过精确曝气系统可以对污水处理生物反应池内曝气进行“秒级”监控,实现“无人值守”。

经测算,该技术投用以来,污水处理曝气电耗降低50%,降碳超过10%。这是海环公司近年来持续优化污水处理设施能耗和碳排放管理,提升环境基础设施建设水平取得的又一显著成绩。

传统工艺插上了“数字化”翅膀

氧化沟是国内比较传统且广泛采用的污水处理工艺。作为福建省最大的污水处理厂,洋里中心一期于2003年投产时就采用该项工艺,但这种工艺也是用电、排碳的“大户”。根据洋里中心2015-2024年的检测数据显示,设备电耗产生的二氧化碳占全厂排放量的50%以上,而氧化沟的碳排放强度是另一个常见工艺AAO工艺的2.55倍。

据低碳课题负责人、海环公司洋里中心副总经理陈鸣介绍,控制电耗和碳排量的核心在于氧化沟曝气量的精准控制。在传统生产方式中,技术人员要定时查看进出水水质指标与关键点的运行指标,然后根据人为经验调整表曝机的启停。“跟和面一样,面多了加点水,水多了加点面。”陈鸣说。为此,他们基于自行搭建的氧化沟需氧量模型,通过全流程采样监测系统优化模型参数,逐步提升模型精准性,让氧化沟的曝气量始终处于合适状态,达到电耗成本和水质稳定的平衡。

具体来说,这套系统打出了“快、准、狠”三板斧。先说“快”,传统的全流程控制从采样到过滤,从检测到分析,到最后形成调整方案,顺利的话需要2天,现在全套动作可以在4个小时内完成,极大提升了工艺调控效率;在大数据和精细化管理的加持下,“准”确率大大提升,以前生产流程上设置的十几个采样点,现在缩减至4个就能够采集到足够数据监测全流程动态;采样监测的频次也“狠”了许多,过去人工每季度一次采样,而在自动运行上线后,只要按需实时,随时可做,从而保证了需氧量模型的数据量足够支撑计算出最佳的运行调控方案。

系统投运后的结果令人鼓舞。一个3.75万立方米/日的氧化沟廊道可以节约用电50.86%,降碳11.58%。依托该课题,海环公司输出软件著作及实用专利各一项。据课题组介绍,除了经济价值外,曝气电耗的减少还能降低除磷加药等带来的二次能源消耗,有效降低对环境的碳排放量,具有良好的社会环境效益。

对省内污水厂运行具有重大指导意义

低碳课题评审专家、同济大学环境科学与工程学院副教授蔡辰对该项目评价道:“可基于研究成果推广至其他工段。”陈鸣是这样解释的:“借用游戏里的一个概念,可以把这套全流程自动精准控制系统理解成很厉害的‘外挂’,让你更容易‘通关’。”这个“外挂”不仅适用于氧化沟,也可以应用在污水生物处理的其他工艺中,从而“复制”氧化沟低碳运行的成果。

因此,由省内外著名高校学者、业内权威专家构成的低碳课题评审专家组给出了高度评价,他们认为“该项目对福建省城镇污水处理厂运行具有重大的指导意义,对推进污水处理节能降碳,提升经济效益具有可复制可推广的意义”,且“可以在短时间内在城镇污水处理行业落地实施,具备推广的可行性和必要性”。

针对结题报告中提出的,该成果“为污水处理厂类似工艺的低碳管理与决策提供科学的依据,为技术创新和产业升级提供支持,有助于引领污水处理厂朝着碳中和目标迈进,为城市可持续发展提供有力保障”,专家组一致认可。

“这个成果,是海环公司数十年来运营经验和技术积累厚积薄发的结果。”海环公司总工程师张莉敏介绍。此次低碳课题的成功正是抓住了生产运行中的技术要素,整合了从公司科发部门到基层污水厂的技术队伍,课题组里涵盖了环工、检测、自控、电气等多专业人才,依托自身力量最终啃下了生产工艺“低碳运行”这块硬骨头。

“十四五”以来,在福州水务集团的指导下,海环公司科研课题始终坚持“从生产中来,到生产中去”的原则,以生产需求为导向,以生产提效为目标,积极培育新质生产力,为一线生产科技赋能,从而在推动污水处理传统产业的高端化、智能化和绿色化道路上越走越远。

(林可欣  何友浩)