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工業(yè)污水處理領(lǐng)域減污降碳協(xié)同已經(jīng)成為雙碳背景下生態(tài)環(huán)境治理體系中不可或缺的一部分。南湖工業(yè)污水處理廠聚焦“減污”“降碳”“協(xié)同”“增效”四個環(huán)節(jié)，建設(shè)實施近零碳示范項目。通過生物質(zhì)能綜合利用、建設(shè)分布式光伏發(fā)電和新型儲能以及V2G充電樁、搭建源網(wǎng)荷一體化數(shù)智化平臺，將工業(yè)污水處理與處理過程中的資源能源循環(huán)利用進行深度融合，可提供南湖工業(yè)污水廠50%左右的綠電及蒸汽用量全覆蓋，年減少二氧化硫排放5噸，年降低二氧化碳排放5200噸，年均收益608.87萬元，成功實現(xiàn)了工業(yè)污水處理領(lǐng)域減污降碳協(xié)同增效，將成為全省首個“近零碳”工業(yè)污水處理廠，遠期通過綠電交易實現(xiàn)“近零碳”工廠向“零碳”工廠邁進。該項目吸引了省內(nèi)其他工業(yè)污水處理廠、造紙企業(yè)、餐廚垃圾處置中心等項目前來學(xué)習(xí)交流，有很強的可復(fù)制、可推廣的能力，將為省內(nèi)乃至全國其他園區(qū)工業(yè)污水處理減污降碳協(xié)同增效提供經(jīng)驗、案例和模式。
一、項目概況
南湖工業(yè)污水處理廠由南湖城投集團與嘉源集團共同投資建設(shè)運營。項目坐落于大橋鎮(zhèn)，總投資約9.43億元，占地約80畝，設(shè)計日處理規(guī)模達5萬噸/天，配套建設(shè)污水收集管網(wǎng)45KM和污水提升泵站3座。項目采用AAO+高級氧化工藝并輔以高濃度廢水預(yù)處理工藝線，出水執(zhí)行一級A標準。并由國網(wǎng)(嘉興)綜合能源服務(wù)有限公司和南湖工業(yè)污水處理廠合作，投資1748.17萬元同步配套建設(shè)“近零碳”示范項目，為污水處理廠提供綠色低碳能源結(jié)構(gòu)下的智能、節(jié)能和能源綜合利用一站式解決方案。
二、實施路徑
1.聚集“減污”，高標準建設(shè)南湖工業(yè)污廠
南湖工業(yè)污水處理廠堅持高標準建設(shè)。將原有厭氧+缺氧+MBBR+好氧的生化系統(tǒng)，調(diào)整為厭氧+缺氧+MBBR+好氧+缺氧/好氧+好氧的兩級A/O模式，增設(shè)相應(yīng)的推流攪拌、混合回流等設(shè)備設(shè)施，將原出水標準15mg/L降至10mg/L，大幅削減總氮(TN)排放，每年可減少排放91噸。額外新增脫硫塔，采用絡(luò)合鐵脫硫技術(shù)進行沼氣脫硫，有效控制沼氣焚燒發(fā)電時產(chǎn)生的二氧化硫(SO2)排放，同時利用發(fā)電過程中產(chǎn)生的熱能，提供給污泥干化機，后外運至有資質(zhì)的第三方進行無害化、資源化處置。提前設(shè)計高效精準曝氣系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝條線“按需用氣”，可降低鼓風(fēng)機曝氣系統(tǒng)的電耗約10%—15%。同時利用精確曝氣系統(tǒng)對于生物池出水端溶解氧的穩(wěn)定控制，有效降低除磷藥劑的投加，降低污水廠產(chǎn)泥量。
2.聚焦降碳，高起點打造“近零碳”示范項目
在雙碳背景下，通過工業(yè)污水廠和當?shù)貒W(wǎng)公司合作模式，打造“近零碳”綠色示范項目。以聚焦低碳能源科技創(chuàng)新為特色，以多能互補、綜合能源利用為主要手段，統(tǒng)籌生物質(zhì)能、光、熱以及儲等清潔能源的數(shù)智化運營，貫穿源、網(wǎng)、荷、儲各環(huán)節(jié)。通過建設(shè)2套800kW沼氣發(fā)電機組實現(xiàn)生物質(zhì)能綜合利用直接降碳，提供蒸汽約2376噸，實現(xiàn)100%蒸汽內(nèi)部供給。通過建設(shè)分布式光伏實現(xiàn)光能最優(yōu)化利用實現(xiàn)間接降碳，具體包括3組安裝容量為118.91kWp，安裝面積1716平方米的屋頂光伏、2組安裝容量為86.95kWp，安裝面積444平方米的車位頂棚光伏，共計建設(shè)205.86kWp分布式光伏。
通過建設(shè)1套50kW/128kWh鋰電池儲能系統(tǒng)和V2G充電樁實現(xiàn)儲能及錯峰用能方案。通過綜合智慧能源平臺1套，實現(xiàn)生物質(zhì)能、光、熱以及儲等清潔能源的數(shù)智化運營。項目總體可產(chǎn)生綠電1086.4萬kWh/年，減少二氧化碳排放約5200t/年，遠期將同步開展綠電交易，最終實現(xiàn)100%“零碳”工廠。
3.聚焦協(xié)同，高品質(zhì)運營全生命周期智慧化工廠
南湖工業(yè)污水廠正全面加快建設(shè)集智慧建造系統(tǒng)、智慧運管系統(tǒng)、智慧辦公系統(tǒng)為一體的數(shù)字孿生全生命周期管理平臺，該平臺可實現(xiàn)從工程建設(shè)到投產(chǎn)后廠區(qū)污水運行管理、能耗高效管控、固定資產(chǎn)優(yōu)化管理、安全生產(chǎn)管理、精細化辦公等一網(wǎng)全覆蓋，且具備了強大的可復(fù)制性。同時，依托嘉興市嘉源集團污水運維一體化公司，在嘉興市域其他四個工業(yè)污水廠逐步推廣，實現(xiàn)“四廠一心”污水處理設(shè)施運維跨區(qū)域聯(lián)網(wǎng)，從而實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)合理統(tǒng)籌資源調(diào)配，有效降低整體運行成本，全面提高服務(wù)范圍內(nèi)污水處理設(shè)施綜合運行效益，打通區(qū)域協(xié)同路徑。
4.聚焦增效，實現(xiàn)應(yīng)急防控能力和生產(chǎn)效益雙提升
區(qū)別于傳統(tǒng)工業(yè)污水處理廠，南湖工業(yè)污水廠單獨設(shè)置了高濃度工藝線，入網(wǎng)企業(yè)在環(huán)保行業(yè)標準允許的情況下，生產(chǎn)廢水通過簡單物化預(yù)處理就可排入高濃度污水處理工藝線，從而實現(xiàn)企業(yè)和污水處理廠內(nèi)部事故池/調(diào)節(jié)池，兩級應(yīng)急保障措施。企業(yè)可以騰出原污水預(yù)處理地塊空間資源，通過優(yōu)化生產(chǎn)布局實現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。部分生產(chǎn)廢水通過厭氧處理后，難降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解物質(zhì)，可作為碳源補充，從而降低污水處理廠藥劑消耗。全面升級污水處理設(shè)備，提升設(shè)備設(shè)施材質(zhì)水平，延長設(shè)備設(shè)施質(zhì)保期，同時對產(chǎn)品設(shè)定整機能耗系數(shù)考核，預(yù)計節(jié)約設(shè)備維修費約300萬元。
三、特色亮點
本項目近零碳排放工廠建設(shè)，以多能互補(光、生物質(zhì)能、儲能以及綠電交易等)綜合能源利用為主要手段，同步建設(shè)智慧能源平臺，實現(xiàn)能源流、信息流以及價值流智慧用能管控，建成未來能源體系下綠色示范工廠。
生物質(zhì)能綜合利用部分是本項目的核心部分，將原計劃火炬燃燒的沼氣進行脫硫及干燥凈化處理后用于燃氣發(fā)電機發(fā)電，所發(fā)電量接入污水處理廠內(nèi)部使用。發(fā)電后利用余熱鍋爐回收煙氣熱量，產(chǎn)生蒸汽用于厭氧罐冬季保溫使用，可大大提高能源利用效率，降低環(huán)境污染。
四、減污降碳協(xié)同成效
南湖區(qū)工業(yè)污水廠和配套“近零碳”示范項目項目建成后，生物質(zhì)能綜合利用可年產(chǎn)1068.2萬kWh電能，光伏發(fā)電機組可年產(chǎn)18.2萬kWh，合計可產(chǎn)生綠電1086.4萬kWh/年。減少SO2約5t/年。節(jié)約標煤約2000t/年，減少二氧化碳排放約5200t/年。年產(chǎn)蒸汽2376t，回收166萬kWh熱能。項目投資1748.17萬元，年均收益608.87萬元，年均總成本費用為387.24萬元，財務(wù)內(nèi)部收益率10.31%(稅后)，財務(wù)凈現(xiàn)值209.47萬元(稅后)，投資回收期6.70年(稅后)。
南湖工業(yè)污水處理廠“近零碳”示范項目大力發(fā)展低碳能源科技創(chuàng)新，建成后將成為全國首個零碳工業(yè)污水處理廠，為未來能源體系下建設(shè)綠色零碳工廠樹立標桿。同時，也為作物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾和有機污水等其他生物質(zhì)資源向綠色、低碳、循環(huán)、可持續(xù)方向發(fā)展提供了技術(shù)路徑。
原標題：減污降碳協(xié)同路徑怎么走，來看嘉興這個工業(yè)污水處理廠的創(chuàng)新做法
