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城市排水与污水处理

北京市酒仙桥再生水厂工程

  一、项目基本情况
  1、服务区域
  酒仙桥再生水厂地处北京市朝阳区东风乡将台洼52号,占地面积23公顷,流域范围北起来广营,南到姚家园路,东起京顺东街,西到货场西侧路,服务面积104平方公里。
  2、提标改造
  酒仙桥再生水厂分为污水及再生水两大工艺板块。污水部分于2000年10月建成并投入正式运行,设计处理能力20万立方米/日,核心处理工艺氧化沟工艺,有利于高效生物脱氮除磷。再生水一期于2003年9月正式建成并投入运行,设计处理能力6万立方米/日,主要采用混凝沉淀工艺。再生水二期于2011年开始建设,2013年底开始试运行,为生物滤池+滤布滤池工艺,生物滤池设计处理能力20万立方米/日,滤布滤池设计处理能力14万立方米/日。沉淀池出水首先全部经过生物滤池进行处理,强化反硝化降解硝酸盐氮和硝化去除氨氮。生物滤池出水其中6万立方米/日进入原再生水一期,其余14万立方米/日进入滤布滤池进一步去除SS,再生水一期和二期分别通过配水泵房输送至再生水厂管网供用户使用。
  图1 酒仙桥再生水厂鸟瞰图

  图2 酒仙桥在再生水厂工艺流程图
  3、处理规模
  酒仙桥再生水厂年处理水量约7800万立方米,日均处理水量21万立方米/日,出水水质符合北京市城镇污水处理厂水污染物排放标准(DB11 890-2012)一级B标准,达到地表Ⅳ类水体标准,所产生高品质再生水主要用于河道补水、市政杂用等,为改善亮马河和坝河流域水环境质量做出了重大贡献。

  图3 亮马河夜景
  二、技术先进性
  1、流域化厂网一体运营模式
  坝河流域有酒仙桥厂、北小河厂和高安屯厂三座再生水厂,酒仙桥再生水厂位于坝河流域中心位置,根据流域总体水量和季节变换,制定了经济模式、防汛模式、低水量运行模式三种流域水量调度策略,发挥酒仙桥再生水厂运行稳定、经济的优势,充当“流域海绵”作用,以优化流域整体运行成本为核心,实现流域最大能力处理来水,最大程度减少污染物入河,不断改善坝河流域水环境质量。
  2、系统性精细化运行管理
  酒仙桥再生水厂改变以往通过沉淀池出水氨氮控制曝气量的常规调控方式,通过研究氧化沟内溶解氧分布,在不同转速、不同转刷开启数量、不同污泥浓度等情况下,从水平方向以及垂直方向对氧化沟内溶解氧进行摸底测试,构建氧分布模型,掌握DO分布规律和变化特征,实现了定量描述其控制参数的影响和变化,根据结果制定转刷实时控制模型,并导入转刷自动化控制策略中,实现转刷的实时控制。通过精确DO控制、精确化学药剂投加和来水水质分析,精准控制运行参数,实现酒仙桥再生水厂的精细化运行管理。
  3、未来水厂建设
  为打造“全流程智慧化、全要素资源化、全方位生态化”的标杆再生水厂,酒仙桥厂积极响应国家分布式光伏发电项目政策,酒于2016年10月开始在氧化沟、沉淀池、清水池等厂区构筑物上方闲置空间建设光伏项目,占地面积约为6万平方米,是全国采用柔性支架悬索结构装机容量最大的水厂光伏项目,同时是北京城区首个光伏高压并网项目,装机容量为5MW,2020年发电量665万千万时,达到全厂用电的20%,实现绿色低碳生产。高品质再生水回用及补给河道,持续改善流域水环境质量,实现再生水厂资源化。
  酒仙再生水厂紧跟时代步伐,制定了未来水厂建设方案,通过生产调度中心、数据分析中心、维修诊断中心和流域调度平台,“三中心一平台”的体系建设和转刷自动化控制、除臭升级改造、厂区绿化升级等项目支撑,将酒仙桥再生水厂打造为低碳生态的智慧化再生水厂。
  4、全年“零碳源”投加
  根据氧化沟水温变化制定酒仙桥再生水厂全年管控策略,充分利用氧化沟的脱氮功能和生物滤池硝化功能,建立成本分级管控体系,制定除磷药剂PAC、碳源甲醇和电耗不同季节不同水量的控制措施,精准管控,有效降低成本,实现酒仙桥再生水厂碳源零投加。

  图4 酒仙桥再生水厂光伏项目

  图5 酒仙桥再生水厂二沉池
  三、运行成效
  1、深入实施“厂网一体化”运营模式,提升坝河流域水环境质量。
  酒仙桥再生水厂不断深化“厂网一体化”运营管理,充分发挥“流域海绵”作用,根据上游来水统筹流域调度策略,以优化流域整体运行成本为核心,实现流域最大能力处理来水,最大程度减少污染物入河,有效改善亮马河和坝河流域水环境质量,流域水质已全面达到地表Ⅳ类水体以上标准,大大提升人民群众幸福感和获得感。
  2、通过精细化调控,实现经济高效运行。
  通过建立不同水温下的全年管控策略,统筹规划氧化沟的脱氮功能和生物滤池硝化功能,实现酒仙桥再生水厂全年“碳源零”投加,通过对曝气量,药剂投加等精细化管控,进一步降低电耗和药耗,节约能源,实现低成本高效运行。
  3、在智慧化、资源化、生态化三个方向发力,打造未来标杆再生水厂。
  深入推进未来水厂建设,建立智慧流域调度系统,强化精准控制,不断提升“智慧化”水平,充分利用光伏、热泵等清洁能源,推进水厂“资源化”建设,推进除臭升级战,打造生态和谐、环境友好的“生态化”再生水厂,逐步向建设厂网一体化智慧调度标杆水厂的未来目标迈进。
  图6酒仙再生水厂退水口