為促進(jìn)行業(yè)交流進(jìn)步，便于行業(yè)同儕互學(xué)互促，推動(dòng)中國(guó)環(huán)境產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。E20環(huán)境產(chǎn)業(yè)圈層特推出《水務(wù)行業(yè)優(yōu)秀案例匯編》，匯集了近150例案例，涉及村鎮(zhèn)污水治理、工業(yè)廢水治理、工業(yè)園區(qū)廢水治理、水環(huán)境治理、市政污水管網(wǎng)、再生水回用、污泥處理處置等領(lǐng)域。

項(xiàng)目名稱：湛江市廣業(yè)生態(tài)環(huán)保有限公司（赤坎水質(zhì)凈化廠）

推薦單位：廣東省廣業(yè)環(huán)保產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司

參與環(huán)節(jié)：投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)

項(xiàng)目所在地：廣東省湛江市赤坎區(qū)

項(xiàng)目概況

赤坎水質(zhì)凈化廠位于湛江市赤坎區(qū)海田小區(qū)東盛路，是湛江市首座城市污水集中處理廠，是一座布局合理、環(huán)境優(yōu)美的現(xiàn)代化污水處理廠，被評(píng)為廣東省“環(huán)保示范教育基地”和湛江市“園林式單位”。該廠納污范圍東起湛江灣、濱湖，南達(dá)體育南路，西至鐵路，北以外環(huán)路為界，主要收納赤坎區(qū)的生活污水，惠及人口20多萬(wàn)人。遠(yuǎn)期設(shè)計(jì)規(guī)模32萬(wàn)噸/日，首期設(shè)計(jì)10萬(wàn)噸/日，分兩期建設(shè)。一期工程規(guī)模5萬(wàn)噸/日，2005年2月通過(guò)廣東省環(huán)境保護(hù)局竣工環(huán)保驗(yàn)收；二期工程規(guī)模5萬(wàn)噸/日，2010年1月通過(guò)廣東省環(huán)境保護(hù)廳驗(yàn)收，正式投產(chǎn)運(yùn)行，兩期工程都采用微孔曝氣氧化溝A2O除磷脫氮工藝，出水采用紫外線消毒。

三期工程首期工程為5萬(wàn)噸/日，污水處理工藝采用CAST工藝+纖維濾盤過(guò)濾，工程于2015年9月動(dòng)工建設(shè)，2017年1月投入試運(yùn)行，2017月4月底通過(guò)湛江市環(huán)境保護(hù)局驗(yàn)收，正式投產(chǎn)運(yùn)行。

赤坎水質(zhì)凈化廠一二期開(kāi)展擴(kuò)容提質(zhì)工程，于2020年12月27日通過(guò)環(huán)保驗(yàn)收，一二期污水處理能力由10萬(wàn)噸／日提升到15萬(wàn)噸／日。全廠污水處理能力共20萬(wàn)噸／日，排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 18918-2002《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)與廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 44/26-2001《水污染物排放限值》第二時(shí)段一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的較嚴(yán)者。

污水廠運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，生產(chǎn)技術(shù)團(tuán)隊(duì)圍繞生產(chǎn)難點(diǎn)痛點(diǎn)問(wèn)題結(jié)合先進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新，開(kāi)展科研及技術(shù)改造項(xiàng)目超40項(xiàng)，中水技術(shù)應(yīng)用推廣、AI智能控制系統(tǒng)運(yùn)用及磁粉精準(zhǔn)投加裝置在污水處理行業(yè)具有重大推廣意義。 

示范意義

一、推廣水資源循環(huán)利用，打好可持續(xù)發(fā)展路線基礎(chǔ)

赤坎廠自2012年開(kāi)始湛江市中粵能源有限公司、湛江電力有限公司再生水供應(yīng)服務(wù)，中水作為發(fā)電廠機(jī)組冷卻用水使用，日最高供應(yīng)量為1.5萬(wàn)噸/日，年供水量約450萬(wàn)噸，此外，赤坎城區(qū)道路清洗及濱湖公園綠化澆灌，2025年供應(yīng)再生水至城發(fā)潤(rùn)璟灣小區(qū)作綠化澆灌及景觀用水，為粵西地區(qū)首個(gè)“再生水進(jìn)居民小區(qū)”項(xiàng)目。優(yōu)化周邊生態(tài)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)綠色低碳工作模式。

二、AI智能控制系統(tǒng)運(yùn)用，精益求精，不斷優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)

赤坎廠使用傳統(tǒng)加藥方式的過(guò)程中存在“過(guò)度加藥”的現(xiàn)象，不僅浪費(fèi)除磷藥劑，還會(huì)影響沉淀效果，出水指標(biāo)波動(dòng)較大。赤坎水質(zhì)凈化廠一二三期生化池曝氣、磁混凝沉淀池加藥除磷進(jìn)行實(shí)施項(xiàng)目，通過(guò)將我司自主研發(fā)的AI 智慧曝氣除磷精準(zhǔn)控制系統(tǒng)算法模型進(jìn)行軟件植入，結(jié)合檢測(cè)硬件與控制硬件，形成輸入輸出信號(hào)的閉環(huán)，搭建出完整的 AI智慧曝氣除磷精準(zhǔn)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)控制系統(tǒng)、儀表反饋系統(tǒng)、調(diào)節(jié)閥系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)組合聯(lián)合控制，減少鼓風(fēng)機(jī)電耗量（節(jié)省電耗10%以上）、減少除磷相關(guān)投藥（節(jié)省藥耗10%以上）量及現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，最終實(shí)現(xiàn)污水廠節(jié)能降耗和精細(xì)化管理，協(xié)助企業(yè)提升了智慧化運(yùn)營(yíng)管理水平。

三、自主研發(fā)磁粉自動(dòng)精準(zhǔn)投加裝置，優(yōu)化工藝運(yùn)行條件

擴(kuò)容提質(zhì)工程增加磁混工藝，在磁粉的投加及回收及環(huán)節(jié)，磁粉投加都是人工投加而且和污水的攪拌有的不均勻，磁粉回收都是采用磁分離機(jī)進(jìn)行回收，但是很多磁分離機(jī)回收效率不高，造成磁粉浪費(fèi)，由于磁粉比重比較大，人工投加造成不能連續(xù)而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。由此，我司自主研發(fā)一套磁粉自主投加裝置，裝置研發(fā)過(guò)程攻克多個(gè)問(wèn)題。如磁粉的擠壓摩擦，在投加運(yùn)行中出現(xiàn)磁粉堆積、架橋結(jié)拱，在料倉(cāng)出口處形成拱形空穴，磁粉不下落；磁粉無(wú)法按要求配比投加，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。不斷優(yōu)化裝置結(jié)構(gòu)，該磁粉精準(zhǔn)自動(dòng)投加控制系統(tǒng)采用機(jī)械攪拌破拱，直接投加達(dá)到長(zhǎng)期平穩(wěn)精準(zhǔn)投加。采用機(jī)械設(shè)備代替人工投加磁粉，降低了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約人工成本；磁粉的投加被限制在指定區(qū)域，避免了磁粉投加造成的環(huán)境污染問(wèn)題，提高清潔生產(chǎn)水平。實(shí)施改造后每年節(jié)省人工費(fèi)，約為約9.2萬(wàn)/年。

四、磁混凝剩余污泥回流技改，攻堅(jiān)生產(chǎn)運(yùn)行難點(diǎn)痛點(diǎn)問(wèn)題

擴(kuò)容提質(zhì)后磁混凝池尾水低濃度，回流污泥回流入儲(chǔ)泥池，會(huì)稀釋儲(chǔ)泥池污泥，引起脫泥機(jī)污泥濃度突變、污泥濃度下降，導(dǎo)致脫泥機(jī)跑漏泥的情況，嚴(yán)重影響脫泥效果和效率，影響生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)合理化改造，實(shí)施推廣赤坎廠一二期磁混凝池尾水回流技改可解決低濃度污泥磁混凝池回流污泥稀釋儲(chǔ)泥池污泥造成離心機(jī)發(fā)生漏泥事故和泥餅含水率升高、增加脫泥成本的問(wèn)題；而且，含有殘余PAC藥劑磁混凝池剩余污泥可增強(qiáng)二沉池吸附沉淀效果。另外，也可以在出現(xiàn)磁混凝沉淀池斜管堵塞的時(shí)候，快速清池以盡快恢復(fù)生產(chǎn)而不影響脫泥。

項(xiàng)目亮點(diǎn)介紹

1、實(shí)施效果

通過(guò)一系列技術(shù)改造優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行，整體能耗物耗控制成果處于行業(yè)領(lǐng)先水平。不僅達(dá)到節(jié)能降耗目的，也推動(dòng)了綠色低碳可持續(xù)發(fā)展理念落到實(shí)處，持續(xù)貫徹綠色低碳運(yùn)行理念。

2、社會(huì)效益

通過(guò)節(jié)能技改、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)和開(kāi)展對(duì)外開(kāi)放參觀、環(huán)保與公眾零距離、黨建+生態(tài)文明新模式等一系列低碳宣傳活動(dòng)，不僅推動(dòng)綠色低碳發(fā)展、提升公眾環(huán)保意識(shí)、促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新、改善周邊水環(huán)境質(zhì)量，提高居民生活質(zhì)量、促進(jìn)社會(huì)和諧等方面帶來(lái)顯著的社會(huì)效益，具有重要的社會(huì)意義。

3、生態(tài)效益

赤坎廠項(xiàng)目COD年削減量7711.42噸以上，年度總碳排放量約為8500噸CO2-eq，減排碳排放強(qiáng)度0.235kgCO2/m3，優(yōu)于同行業(yè)平均水平的0.94kgCO2/m3。實(shí)行低碳運(yùn)行模式，在改善水體質(zhì)量、促進(jìn)資源循環(huán)利用、增強(qiáng)生態(tài)恢復(fù)能力等方面帶來(lái)顯著的生態(tài)效益。

項(xiàng)目技術(shù)工藝/裝備簡(jiǎn)介

1、技術(shù)工藝/裝備名稱

磁粉自動(dòng)精準(zhǔn)投加裝置：傳統(tǒng)人工磁粉投加存在投加方式是人工將整包磁粉向水體直接傾倒，因此會(huì)產(chǎn)生以下問(wèn)題：

（1）投加不精準(zhǔn)，存在磁粉投加過(guò)量造成浪費(fèi)的情況，而且短時(shí)間內(nèi)過(guò)多的磁粉不能有效地與懸浮物結(jié)合，反而使水體中的濁度增大，影響絮凝劑對(duì)污染物的吸附，同時(shí)產(chǎn)生的過(guò)強(qiáng)磁場(chǎng)也會(huì)影響絮體的穩(wěn)定性，導(dǎo)致處理效率降低。

（2）人工在搬運(yùn)、投加過(guò)程中磁粉漏撒難以清理，影響清潔生產(chǎn)環(huán)境，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大。因此，公司技術(shù)骨干經(jīng)研究，自主研發(fā)制作安裝精準(zhǔn)自動(dòng)投加裝置，提高自動(dòng)化運(yùn)行水平，并達(dá)到降耗增效的目的。裝置主要特點(diǎn)有：

①根據(jù)進(jìn)水量及既定磁粉流失率設(shè)定單位時(shí)間投加量；

②料倉(cāng)內(nèi)設(shè)計(jì)有防止磁粉積壓成拱裝置；

③投加全過(guò)程自動(dòng)精準(zhǔn)計(jì)量

④代替人工投加，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)提高車間環(huán)境衛(wèi)生。

2、技術(shù)工藝/裝備原理

AI 智能曝氣精準(zhǔn)控制系統(tǒng)：AI 智能曝氣精準(zhǔn)控制系統(tǒng)技術(shù)由 AI 智能精準(zhǔn)控制系統(tǒng)和自動(dòng)化系統(tǒng)組成。AI智能精準(zhǔn)控制系統(tǒng)通過(guò)建模及軟件嵌套建立，包含風(fēng)機(jī)流量、在線水質(zhì)指標(biāo)值、污水流量等工藝參數(shù)的采集及智能曝氣控制算法模型等功能）集成在一起對(duì)自動(dòng)化曝氣設(shè)備進(jìn)行控制，配合自動(dòng)化曝氣設(shè)備的順序控制（鼓風(fēng)設(shè)備的啟動(dòng)、調(diào)頻、停止、連鎖控制、狀態(tài)報(bào)警等功能），構(gòu)成了整個(gè)智能曝氣精準(zhǔn)控制系統(tǒng)。

AI 智能曝氣精準(zhǔn)控制系統(tǒng)系統(tǒng)選取工藝反饋為進(jìn)出水指標(biāo)和生化池（好氧段）的相關(guān)指標(biāo)，控制單元僅在風(fēng)機(jī)控制，不涉及全面環(huán)節(jié)、全面活性污泥模型，是為短程。該短程建模不受排泥、硝化速率、藥劑影響、泥齡等不可測(cè)或變量非線性的因素影響，能形成可測(cè)、精確的閉環(huán)計(jì)算；減少了影響因數(shù)，加大了反饋、控制的線性關(guān)系和精準(zhǔn)性；該短程時(shí)間僅為 11 小時(shí)，能最大限度保障反饋與控制的及時(shí)性。該短程建模主要以生化池出水上清液氨氮作為最核心的精準(zhǔn)控制參數(shù)而非 COD、DO 等參數(shù)。

3、技術(shù)工藝/裝備原理

AI 智能投藥精準(zhǔn)控制系統(tǒng)：通過(guò)前反饋及后反饋的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，由智能加藥控制柜軟件控制系統(tǒng)對(duì)變頻器調(diào)整來(lái)智能投加藥量，具體的加藥量需轉(zhuǎn)化為加藥流量換算，通過(guò)加藥管道上的流量計(jì)輔助反饋。出水總磷在線檢測(cè)儀表將檢測(cè)指標(biāo)數(shù)據(jù)反饋到智能加藥軟件控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)邏輯計(jì)算，判斷是否需調(diào)整/修正加藥量，調(diào)節(jié)前端加藥泵的智能加藥量，滿足既經(jīng)濟(jì)又穩(wěn)定的達(dá)標(biāo)排放。

常規(guī)的化學(xué)除磷，去除的主要是正磷酸鹽，而對(duì)于有機(jī)磷及偏磷酸鹽等是很難去除的，通常需要次氯酸鈉化學(xué)氧化或堿性水解的方式將其分解成正磷酸鹽，通過(guò)化學(xué)除磷藥劑去除，因此本方案采用安裝在混凝反應(yīng)池前端的正磷酸鹽檢測(cè)儀檢測(cè)進(jìn)水正磷酸鹽濃度C進(jìn)水正磷酸鹽，同時(shí)設(shè)定出水正磷酸鹽的目標(biāo)濃度C設(shè)定目標(biāo)（能達(dá)到達(dá)標(biāo)排放的濃度值），通過(guò)正磷酸鹽濃度C進(jìn)水正磷酸鹽與目標(biāo)濃度C設(shè)定目標(biāo)的差值，計(jì)算出理論投加除磷劑的加藥量K除磷劑。除磷劑加藥量K除磷劑與進(jìn)水流量計(jì)關(guān)聯(lián)，根據(jù)進(jìn)水流量計(jì)的瞬時(shí)流量Q進(jìn)水 ，混凝除磷劑加藥量K除磷劑與瞬時(shí)流量Q進(jìn)水乘積，系統(tǒng)自動(dòng)換算得出混凝除磷劑理論加藥流量Q除磷劑，以加藥流量計(jì)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)。

赤坎廠核心的控制原則/方法：根據(jù)前期調(diào)研數(shù)據(jù)如下，赤坎三期出水總磷穩(wěn)定控制在0.15以下，智能算法上會(huì)按照經(jīng)驗(yàn)鉚定一個(gè)數(shù)值（可以根據(jù)實(shí)際調(diào)整），同時(shí)通過(guò)水量比例來(lái)加權(quán)算總磷去除總量，且根據(jù)一二期總出水情況核算整體的除磷劑投加范圍（智能實(shí)時(shí)調(diào)整）。穩(wěn)定出水TP在0.2-0.4mg/L，避免過(guò)度投藥或投藥不足的情況。

工藝/裝備流程圖

廠區(qū)/項(xiàng)目地全景照片及主要工藝設(shè)備照片

編輯：王秀