“新型活性初沉池+低溶氧高浓度活性污泥法”2项专有技术集成,6项国家发明专利,污水处理流程再造……微生物降解作为污水净化过程的核心环节,需要吃“碳源”作为“粮食”。记者日前采访得知,青岛水务集团环境能源有限公司的工作人员,在科研的过程中发现污泥回流可以有效解决这个问题,填补了行业的空白。同时,该项目在第28届联合国气候变化大会(《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会)上进行了展示,得到了世界同行的认可。

　　1月5日,记者来到位于环湾路附近的青岛首创瑞海水务有限公司。这是青岛主要的污水净化厂之一,承担着市区的污水处理任务,日处理能力30万吨。

　　“污水处理如果简单划分,最主要有三个过程。”青岛水务集团环境能源有限公司运维中心曲主任说,第一步是采用格栅等将一些大颗粒东西与水分离开来；第二步,通过微生物将水体里的有机物进行降解；第三步是进行沉淀,将清水和污泥进行分离。

　　在这个过程中,微生物降解是最核心的过程,通过多种菌落的新陈代谢,就能将水体里的有机物进行降解。在这个过程中,如何培养微生物,给它们创造好的环境是最核心的环节。

　　此前,为了让微生物能够更好地脱氮,他们需要从外部添加碳源作为食物,这需要很大一部分费用。为了提质增效,科研人员想尽了一切办法。此前,青岛水务集团环境能源有限公司的科研人员创造性地提出,可以用啤酒废液作为替代碳源,部分地解决了外部投加碳源的问题。

　　在日常工作过程中,他们又发现污泥回流可以去除有机物,为微生物自建一个“粮仓”。“这个建议刚提出的时候,遇到了很多质疑的声音。”曲主任说,污水处理的这个流程,很多人在上大学的时候就是这样学习的。而且,业内的改进措施,都是针对某一个环节的优化,将污泥重新回流至进水端,许多人表示行不通。曲主任说,工作人员经过认真分析,认为是可行的,所以坚持进行了研究。

　　曲主任说,很多人可能不了解其中的难度,认为只是将污泥回流,其实,过程中克服了很多难题,就“污泥回流比”一个技术指标,就尝试了五种方案,做了上千次水质指标检测。从最初的技术研发到实际应用,就好比画了一幢美丽的房子,在现实世界建起来。

　　这样,一开始的预处理环节遭受到的压力就增大,超出原来设备的负荷。“从某几个环节上来看,难度和费用都增加了,但是从整个流程来看,效率却提高了。”曲主任说,为了让设备成功运行,他们起早贪黑进行科研攻关。最终在污水预处理等环节上,用6项国家发明专利的成果攻克了这一难题。目前,该技术已经陆续在青岛双元水务有限公司、青岛首创瑞海水务有限公司取得了成功。

　　曲主任说,整个流程系统化改造以后,大大提升了效果,而且节约了成本。同时,该项目的提出在行业内也具有开创性。在第28届联合国气候变化大会《联合国气候变化框架公约》第二十八次缔约方大会上,国家生态环境部举办了“减污降碳协同增效:实现环境、气候、经济效益多赢”主题边会,发布了《2023中国减污降碳协同增效典型案例》。青岛水务集团入选两例,其中就有《城镇污水零碳源投加深度脱氮除磷关键技术研究与应用》。在会议期间,该项目也得到了世界同行的高度认可,为污水处理过程中内生碳源的利用提供了一份“青岛答案”。

　　青岛第一座现代化污水处理厂要追溯到1993年海泊河污水处理厂通水运行。建成之初,海泊河污水处理厂汇水面积约24平方公里,服务人口约53万。曲主任说,整个污水处理的流程基本相同。经过30年的变化,现在的出水品质已经越来越高。

　　同时,污水处理也从原来的粗放式到现在的精准化控制。曲主任说,以污水处理厂的鼓风机为例,就是采用风机将空气吹到池子里,鼓风机的耗电量占据总耗电量的40%到60%。此前,这个鼓风量都是根据经验来摸索。而采用了智慧水务以后,生化池中的各项数据实时回传,工作人员通过设计出的数学模型,精准计算鼓风量,大大降低了用电、节约了成本。

　　曲主任说,智慧水务还体现在自动化以及可视化上面,通过感知层设备完善,实现进出水监测在线率、预警报警及时率、智能巡检覆盖率、关键数据自采率等达到100%。完成工艺调控“智慧决策”系统建设,实现工艺问题自动诊断并提出解决方案,减少人工干预所产生的不稳定性、提高工艺异常反应速度等。同时,整个巡检流程也更加自动化,通过中控平台系统,可以实时监测厂区运行,大大节省了人力。

　　记者在污水处理厂采访的过程中,并没有在厂区闻到异味。工作人员介绍说,污水处理的技术越来越发达,而且科技含量越来越高。很多人可能不知道的是,有些污水处理厂属于高科技企业。

　　曲主任介绍说,污水处理作为整个供排水系统中最复杂的过程,对技术的要求越来越高,企业也在不断加大科研的力度。以青岛水务集团环境能源公司为例,2023年他们取得了发明专利授权7项,实用新型专利授权16项,软件著作权3项等。同时,他们的多个科研项目也屡次斩获各类奖项。

　　“从发展趋势来看,污水处理的科技含量越来越高,厂区也与环境更加和谐。”曲主任说,现在不少污水处理厂已经采用半地下处理,上面就是游乐场或者公园,厂区设计也越来越去工业化。同时,出厂的水质以及工作效率也越来越高。