海口丁村集约减碳的污水再生回用关键技术与工程应用

2025-12-03

污水处理行业碳排放量占全社会总排放量的1%~2%,在环保产业中占比最大,从工艺、设备、控制等方面进行“低碳化”改造具有重要意义,其节点性和综合性的节能降碳成为重大难题。为此,信开环境投资集团有限公司研究团队从高效工艺、精准控制、生态安全、低碳模式等四个方面,开展污水处理集约减碳关键技术攻关与工程实践,在海口美舍河治理中成功应用,并推广至全国70万吨/日项目中成功应用,为减污降碳协同增效提供重要支撑。

公司研制出定向富集自养脱氮功能菌的新型生物载体,开发生物膜强化多模式AAO工艺,创建功能菌驯化/工艺调控策略,挂膜时间缩短一半以上,自养脱氮功能菌群丰度提高2-3倍,厌氧氨氧化菌种生物膜上丰度达到2.63*107,占比0.12%,相对活性污泥提高40倍,形成脱氮微生物调控策略,无外加碳源生化出水小于5 mg/L;自主研发了全流程低碳运行控制系统,在生化单元应用曝气量优化、机器学习预测模型调控、节能曝气头等技术装备,优化后曝气量、污泥产量相较于传统工艺节省15%以上,每天节省电耗1000 kWh,在深度单元开发快速响应策略节省除磷药剂30%,实现全厂间接碳排放降低20%;构建了集约减碳的生态综合体新模式,统筹考虑厂网河一体化、全流程工艺集约化布局、地上地下空间综合利用、水资源/绿色能源替碳潜能等要素,再生水回用率100%、吨水占地减少60%,形成了基于资源能源高效利用的碳中和实现路径。项目成果入选2019年《国家先进污染防治技术目录(水污染防治领域)》,2020年《绿色技术推广目录》。

环境效益方面,年削减COD约3933吨、氨氮约310吨,尾水用于美舍河生态补水,助力其获“全国最美家乡河”称号;再生水回用于绿化、消防、环卫和生态补水等,年节水约1879.63万m³;采用生物膜强化多级AO工艺实现降碳,采用水源热泵技术替代传统制冷、供热,年节电约15万kWh,减少碳排放约240吨。

经济效益方面,丁村水厂带动周边土地增值,提升城市绿地23.14亩,相较于传统地面污水厂,节地率达66%;长堤路水厂地面空间将成为老城区的重要配套;两厂项目已提供长期就业岗位80余个。

社会效益方面,核心系统技术的落地应用,实现项目地面空间转化为商业综合体、工业园区、主题公园、科普馆和城市发展需要的配套项目,是再生水厂设施的一个重大突破;形成“分布式下沉+绿色新基建”的流域治理范式,已在海南、贵阳、宁波等全国22省市复制推广,成为生态文明试验区标志性成果。

依托项目集约减碳的污水再生回用关键技术,建设中德环境技术创新中心(WATCH e.V.)海口分中心,借助海南自贸港优势,推动项目技术成果和产业化装备出海。

丁村项目低碳工艺-生物膜强化多级AO

丁村项目俯视图

丁村地面主题公园