今日，應用思普潤MBBR4.0技術的“煙臺辛安河污水廠BFM工藝技術改造工程項目”成功入選《2023年度中國城鎮(zhèn)供水排水協會典型工程項目案例遴選入庫名單》。

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山東煙臺辛安河項目基本情況及運行效果

01.基本情況

煙臺市辛安河污水處理廠設計處理規(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改造工程項目，新建1萬m3/d污水處理設施，以減輕現有污水線運行壓力。新建設施面臨高標準(TN<5mg/L)和缺地(可用地1417.25m2)兩大難題，傳統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，用時29d完成施工，達到通水要求?；贐FM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)，各構筑物布置靈活緊湊，實現了廠內土地資源的存量挖潛。BFM工藝出水無需其他深度處理單元，經紫外消毒后即可實現高標準外排，出水穩(wěn)定優(yōu)于設計排放標準。項目配套思普潤自主研發(fā)的智水優(yōu)控系統，實現短流程工藝智能控制和功能菌群定向調控，達到了節(jié)能降耗和智慧運維的目的。

圖1.辛安河BFM項目實景圖

02.運行效果

煙臺辛安河BFM項目基于生物膜高負荷性能實現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)于設計排放標準。項目構建了“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)控系統的加載保障了短流程下運行調控的快速響應和厭氧氨氧化菌的精準控制，破除了主流自養(yǎng)脫氮工藝應用壁壘，在高標準基礎上實現節(jié)能降碳。

圖2.辛安河BFM項目功能菌相對豐度及懸浮載體掛膜情況

圖3.辛安河BFM多途徑脫氮效果

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山東煙臺辛安河項目工藝技術特點

01.集約高效

突破了微生物的富集與分離技術，構建了基于流化床生物膜法的高效脫氮除磷工藝系統，實現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，降低了污水處理設施用地，較傳統活性污泥法節(jié)約 70%的土地占用，是城市建設用地從增量擴張到存量挖潛關鍵轉變的核心所在。出水滿足國內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，實現工藝穩(wěn)定運行，助力水環(huán)境生態(tài)恢復;

02.綠色低碳

實現了功能菌定向篩選與高效富集，構建“異養(yǎng)反硝化-自養(yǎng)厭氧氨氧化-同步硝化反硝化”多途徑協同脫氮系統，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%，同步實現了節(jié)能降耗。

03.智慧智能

開發(fā)了基于“數據清洗-AI智能控制-全要素智慧管理”的智水優(yōu)控云平臺，構建了儀表異常值檢測及軟測量模型，解決了污水廠儀表設備投資受限、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-回流全系統控制方法，實現了對于敏感型厭氧氨氧化菌的精準控制和短流程下調控的快速響應;開發(fā)了集水線智能控制、水廠虛擬巡檢、設備全生命周期維護、多渠道預警報警于一體的智慧運管平臺，解放了運營人員人力投入。

圖4. BFM智水優(yōu)控智慧運維平臺

BFM工藝降低了 70%的土地占用，30%的碳排放，實現了100%的智慧管理。該工藝于2021年通過住建部科技與產業(yè)化發(fā)展中心組織的院士專家組鑒定達到“國際領先”水平，同年入選“科創(chuàng)中國”先導技術榜，獲2022年度全國顛覆性技術創(chuàng)新大賽領域賽優(yōu)秀獎、山東省建設科技創(chuàng)新成果競賽一等獎等榮譽，入選山東省首臺(套)技術裝備，獲專利密集型產品備案認定。

圖5. BFM獲得榮譽及獎勵

編輯：趙凡