近日，中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會公布《2023年度中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會典型工程項目案例遴選入庫名單》，全國僅有6個工程項目入庫，其中應(yīng)用思普潤MBBR4.0技術(shù)的“煙臺辛安河污水廠BFM工藝技術(shù)改造工程項目”成功入選。
煙臺市辛安河污水處理廠設(shè)計處理規(guī)模12萬m3/d，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》(GB18918-2002)一級A標準。伴隨城市高速發(fā)展，污水廠已滿負荷甚至超負荷運行，影響出水穩(wěn)定性。2021年，實施煙臺辛安河污水處理廠技術(shù)改造工程項目，新建1萬m3/d污水處理設(shè)施，以減輕現(xiàn)有污水線運行壓力。新建設(shè)施面臨高標準（TN＜5mg/L）和缺地（可用地1417.25m2）兩大難題，傳統(tǒng)的活性污泥工藝難以滿足要求。最終采用青島思普潤水處理股份有限公司自主研發(fā)的生物集效工藝（BFM）實施，以短流程連續(xù)流生物膜工藝實現(xiàn)了對長流程活性污泥工藝的替代和顛覆。
項目采用基于高負荷生物膜法的集約型裝配式方式建設(shè)，用時29d完成施工，達到通水要求。基于BFM工藝高效的脫氮除磷效果，核心生化段停留時間僅為10.75h，較同廠活性污泥工藝降低50%以上。生化段噸水占地僅為0.06m2/(m3·d-1)，各構(gòu)筑物布置靈活緊湊，實現(xiàn)了廠內(nèi)土地資源的存量挖潛。BFM工藝出水無需其他深度處理單元，經(jīng)紫外消毒后即可實現(xiàn)高標準外排，出水穩(wěn)定優(yōu)于設(shè)計排放標準。項目配套思普潤自主研發(fā)的智水優(yōu)控系統(tǒng)，實現(xiàn)短流程工藝智能控制和功能菌群定向調(diào)控，達到了節(jié)能降耗和智慧運維的目的。
煙臺辛安河BFM項目基于生物膜高負荷性能實現(xiàn)了高效的脫氮除磷效果，出水氨氮≤0.5mg/L，TN＜5mg/L（均值≤2mg/L）、TP≤0.1mg/L，冬季低溫條件下出水依然穩(wěn)定優(yōu)于設(shè)計排放標準。項目構(gòu)建了“異養(yǎng)反硝化-自養(yǎng)厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”的多途徑脫氮體系，實現(xiàn)了敏感型厭氧氨氧化菌的高效富集，相對豐度接近6%，厭氧氨氧化脫氮貢獻率長期且穩(wěn)定超過25%；好氧區(qū)基于生物膜分層 分布特點實現(xiàn)反硝化菌富集，同步硝化反硝化脫氮貢獻率達15%以上，降低了傳統(tǒng)單一脫氮路徑對于碳源的需求，噸水直接運行費用降低0.2元/m3以上。智水優(yōu)控系統(tǒng)的加載保障了短流程下運行調(diào)控的快速響應(yīng)和厭氧氨氧化菌的精準控制，破除了主流自養(yǎng)脫氮工藝應(yīng)用壁壘，在高標準基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能降碳。
突破了微生物的富集與分離技術(shù)，構(gòu)建了基于流化床生物膜法的高效脫氮除磷工藝系統(tǒng)，實現(xiàn)了生物膜法對于活性污泥法的替代，提升了污水處理生化效率，降低了污水處理設(shè)施用地，較傳統(tǒng)活性污泥法節(jié)約 70%的土地占用，是城市建設(shè)用地從增量擴張到存量挖潛關(guān)鍵轉(zhuǎn)變的核心所在。出水滿足國內(nèi)最嚴格污水排放標準的要求，可耐受長時150%，短時 200%的負荷沖擊，實現(xiàn)工藝穩(wěn)定運行，助力水環(huán)境生態(tài)恢復(fù)；
實現(xiàn)了功能菌定向篩選與高效富集，構(gòu)建“異養(yǎng)反硝化-自養(yǎng)厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”多途徑協(xié)同脫氮系統(tǒng)，厭氧氨氧化菌相對豐度達1.5%以上，是已有報道的10倍以上，厭氧氨氧化脫氮貢獻率長期穩(wěn)定大于25%，同步硝化反硝化脫氮貢獻率大于15%，降低了運行費用。建立了多種流化池型和流態(tài)控制方法，開發(fā)了高效流化裝備，好氧降低10%-20%，攪拌降低50%-75%，同步實現(xiàn)了節(jié)能降耗。
開發(fā)了基于“數(shù)據(jù)清洗-AI智能控制-全要素智慧管理”的智水優(yōu)控云平臺，構(gòu)建了儀表異常值檢測及軟測量模型，解決了污水廠儀表設(shè)備投資受限、準確度低等難題；研發(fā)了“前后饋+AI智能算法引擎”的加藥-曝氣-回流全系統(tǒng)控制方法，實現(xiàn)了對于敏感型厭氧氨氧化菌的精準控制和短流程下調(diào)控的快速響應(yīng)；開發(fā)了集水線智能控制、水廠虛擬巡檢、設(shè)備全生命周期維護、多渠道預(yù)警報警于一體的智慧運管平臺，解放了運營人員人力投入。
BFM工藝降低了 70%的土地占用，30%的碳排放，實現(xiàn)了100%的智慧管理。該工藝于2021年通過住建部科技與產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心組織的院士專家組鑒定達到“國際領(lǐng)先”水平，同年入選“科創(chuàng)中國”先導(dǎo)技術(shù)榜，獲2022年度全國顛覆性技術(shù)創(chuàng)新大賽領(lǐng)域賽優(yōu)秀獎、山東省建設(shè)科技創(chuàng)新成果競賽一等獎等榮譽，入選山東省首臺（套）技術(shù)裝備，獲專利密集型產(chǎn)品備案認定。
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