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每日快訊!20萬噸大水廠!南昌水業江西洪城城東污水廠的智慧化進階之路


(資料圖片僅供參考)

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。本文以智慧化標桿廠——南昌水業集團江西洪城城東污水處理廠為案例,向行業同仁展示該廠的精細化特征優勢,為污水處理廠精細化建設提供案例支持。

江西洪城城東污水處理廠在本次標桿比選中,榮獲“智慧化—關鍵環節精準控制”稱號。“雙百跨越”污水處理標桿聯盟特聘運營評估專員,中節能國禎環??萍脊煞萦邢薰炯夹g總監李濤點評道:江西洪城城東污水處理廠作為一個半地下的大型污水廠,是將BIM技術應用到污水廠日常運營管理的優秀代表,結合智能曝氣、智能除磷、精確加藥等控制系統對關鍵環節的精準管理,使電耗、藥耗控制在較低水平,實現既節能又低碳。本文以智慧化標桿廠——江西洪城城東污水處理廠為案例,向行業同仁展示該廠的智慧化特征優勢,為污水處理廠智慧化建設提供案例支持。

01基本情況

南昌水業集團江西洪城城東污水處理廠(以下簡稱:城東污水廠)是江西省首個且規模最大的,生態式、全封閉半地下式污水處理廠,位于江西省南昌市高新區(地址:江西省南昌市高新區京東大道與火炬五路交界處),占地面積132畝,污水處理規模為20萬立方米/天,由上海市政工程設計研究總院有限公司設計,項目投資11.79億,2020年1月開工建設,2020年12月通水試運行,建設周期僅1年,服務范圍涵蓋南昌市舊城區、城北、青山湖等地區,總服務面積約138平方公里,總服務人口占南昌市常住人口的三分之一,達177萬。項目的目標是推進長江經濟帶生態建設,提升南昌市污水收集率,保護母親河贛江水質,踐行生態文明建設。

圖 1 江西洪城城東污水處理廠景觀

該標桿污水處理廠污水處理工藝主要包括預處理、二級處理和深處處理三個階段。其中預處理階段工藝包含粗格柵及進水泵房+細格柵及曝氣沉砂池,二級處理工藝包含AAO生物反應池+二沉池,深度處理的工藝包含高效沉淀池+過濾器池+紫外線和次氯酸鈉聯合消毒工藝。出水水質嚴格執行一級A排放標準,最終的尾水是排至贛江南支。污泥處理經機械濃縮后采用超高壓板框機脫水至含水率60%以下后外運至電廠焚燒處置。箱體內設有6套除臭系統,除臭系統采用兩級生物濾池與離子送風除臭組合工藝處理。

圖 2 江西洪城城東污水處理廠工藝流程

02特征優勢

智慧化管控是江西洪城城東污水處理廠的主要特征優勢,關鍵關節精準控制是該標桿污水處理廠優秀運營模式之一;以此,實現智能控制及節能降耗。接下來從以下幾個方面進行闡述:完善的BIM系統、智能曝氣控制系統、智能除磷控制系統、精確加藥控制系統、中控智慧化操作。

1. 完善的BIM系統

城東污水廠在建設施工前,建有完善的BIM系統,通過BIM技術的應用,重點從設備緊湊布置、管線精細走向等方面統籌布局,達到更高的空間利用率,加快了施工進度,僅用一年就投產運行。半地下箱體的整體模型,是由生反池、二沉池、高效池、污泥脫水機房四個主要池體組成。箱體內管線通過BIM系統的應用,進行了碰撞檢查,避免了管線拆改,大量節約了時間和空間。通過BIM應用解決了現場問題,并目獲得諸多獎項:江西省第二屆BIM大賽一等獎;中國首屆工程建設行業BIM大賽三等獎;第十屆“龍圖杯”全國BIM大賽一等獎。

圖 3 數字模型的應用(BIM系統)

通過半地下箱體的剖面圖可以看到,除粗格柵外,其余污水處理工藝構筑物均布置在半地下箱體內,各工藝段通過渠道聯通;使得整個箱體布局緊湊、流程順暢、分區合理;同時又通過地面顏色來區分構筑物范圍。這既保證了各工藝的段穩定運行,又能有效區分各工藝段。

圖 4半地下箱體剖面圖

圖 5 江西洪城城東污水處理廠生產區域

江西洪城城東污水處理廠是半地下箱體布置,生產區域占地面積僅為4.34公頃。城東污水廠的半地下箱體頂板以上覆土綠化,使廠區能夠較好的與周邊環境協調統一,做到廠區環境友好,同時也為南昌市污水處理工程的建設發展,提供一定的示范作用。

2. 智能曝氣控制系統

江西洪城城東污水處理廠的智能曝氣控制系統設置在生物反應池,系統會根據污水廠的運行負荷和運行狀況,采集生反系統出水指標、過程儀表數據、支管空氣流量和閥門開啟度等參數。通過低溶解氧控制、氨氮優化控制的組合策略構建水質數學模型,進行實時全自動計算,并調控鼓風機和空氣閥門,按需調節曝氣量,精準控制好氧區溶氧量需求。再通過機器人巡檢系統觀測水體曝氣狀況,進行分析,判斷曝氣效果。

關鍵詞: 南昌水業 雙百跨越