30万吨/日！看首创环保集团旗下这座污水厂节能降碳怎么做？
2022年11月，双百联盟在“2022(第十四届)水业热点论坛”发布了第二期“双百跨越”污水处理标杆比选活动结果。本次标杆比选活动历时4个月，来自32家水务企业的73座污水处理厂进入区域评审环节，最终25家水务企业的33座污水厂上榜。
为传播标杆厂优秀建设和运营管理经验，双百联盟将以“精细化-智慧化-资源化-低碳化-生态化-社会化”评选维度，系统展示第二期标杆厂风采。本文以低碳化化标杆厂——首创环保集团合肥市十五里河净水厂为案例，向行业同仁展示该厂的低碳化特征优势，为污水处理厂低碳化建设提供案例支持。
首创环保集团合肥市十五里河净水厂在本次标杆比选中，荣获“低碳化—能源集约利用标杆污水厂”称号。“双百跨越”污水处理标杆联盟顾问专家，原北京市市政工程设计研究总院有限公司副总工程师杭世珺评道：该项目采用分布式光伏发电，利用清洁能源替代煤电，并且污泥采用协同焚烧处理方式，实现了高效节电。
01基本情况
首创环保集团合肥市十五里河净水厂设计总规模30万吨/日，位于安徽省合肥市包河区核心区域，服务面积131.4 k㎡，服务人员约90.7万人。每年可收集、处理周边污水近1亿吨，为十五里河断面达标、巢湖水质提升做出卓越贡献。同时厂内建设有规模10万吨/日(实际投产5万吨/日)的中水泵站每日向周边公园输送再生水作为景观用水，改善周边生态环境。
一期采用微曝氧化沟处理工艺及深床滤池深度处理工艺，二期采用改良SBR生物处理工艺和循环沉淀池加STS深床滤池深度处理工艺，三期、四期采用多段A2O处理工艺和高效沉淀池及STS深床滤池深度处理工艺。
图 1 首创环保集团合肥市十五里河净水厂全景
02特征优势
首创环保集团合肥市十五里河净水厂通过建设能效管理平台、建设光伏发电项目、上马污泥减量化项目，实现能源集约利用。
1. 建设能效管理平台
十五里河净水厂2020年投资约120万元，打造了一套能效管理平台系统，该套系统可以准确的记录各工艺段电耗比例以及各时间段电耗变化，可以观察各期系统主要设备的运行状态，发现设备异常及时报警，提醒工作人员处理。
图 2 能效管理平台功能展示
通过能流图，描述全厂能耗的流向和分配情况，鼠标选悬浮在对应能流上，会显示该工艺段或者设备累积电能的大小和百分比。
图 3 能效管理平台功能展示
一张图展示全厂所有关键能效数据，包括电量、吨水电耗、最大需量、功率因数等等。
图 4 能效管理平台功能展示
成效：能效管控平台的仪表盘查询全厂电能数据的历史记录，并且相互比较，直观反映用电参数的变化情况。
2019年至2021年全年吨水平均电耗分别为：0.420kWh/吨水、0.373kWh/吨水、0.364kWh/吨水，2021年电耗同比2019年下降约15%。
2020年下半年，自能效管理平台投用以来，为厂内日常节能降耗工作的推进及管理带来了便利，电流异常、能效偏低的设备可以及时发现，及时维修，下半年电单耗同比降低23.57%。
2020年7月底，随着四期工程投产，水量不足导致电单耗呈小幅度上升趋势，但仍显著低于19年。
图 5 电单耗对比图
2. 建设光伏发电项目
十五里河净水厂采用半地埋式设计，绿化覆盖面积广，可利用空间充足，可以利用太阳能开发手段，实现主要环节的能源深度高效利用，实现节能减排的目的。
分布式光伏发电项目于2020年6月28日并网发电，政府投资建设，总占地面积约3万平方米，装机容量2.4057MWp，年均发电量约240万千瓦时。
图 6 光伏发电现场照片
成效：十五里河分布式光伏发电项目2021年全年发电247.21万度，其中峰时电量97.03万度，平时电量142.01万度，谷时电量8.17万度，占厂区年总用电量7.61%，提升了污水厂能源自给比率，节省用电成本约25万元，所产生的电能无二次污染，符合清洁生产的理念。
光伏发电利用的太阳能是取之不尽用之不竭的可再生能源，具有充分的清洁性、绝对的安全性、相对的广泛性、确实的长寿命和免维护性、资源的充足性及潜在的经济性等优点，十五里河厂光伏项目年发电约240万千瓦时，为实现“双碳目标”贡献一份力量。
图 7 光伏发电统计与占比图
3. 上马污泥减量化项目
十五里河净水厂在合肥市排水管理办公室的大力支持下，通过单一来源采购的方式，确定了合肥市十五里河净水厂污泥高干度脱水设施运营服务项目。主要通过新增一、三期两台深脱设备，将80%的污泥生产为60%的污泥，完成剩余污泥减量化处理，极大的解决了污泥处置难的问题。
本项目从2020年7月7日开始正式转入商业运营，日均出泥量约110吨，运行效果良好，整体减量化效果可达30%。
图 8 污泥减量化现场照片
成效：十五里河厂含水率60%以下的污泥，均按政府要求运送至建材公司处置。处置单位按照约6%的比例将污泥掺入原料中进行制砖，实现了剩余污泥的资源化利用，大大降低了污泥处置过程中的环境污染。
图 9 污泥减量化现场照片
03企业荣誉
十五里河厂通过加药系统改造、能效管理平台搭建、精准除砂系统改造和污泥减量化等一系列先进的环保技术手段，实现了水厂的精细化管控，使得出水稳定达标，且排放水质显著低于排放标准，得到业内及外界的一致好评，于2021年获得全省工业领域“五个一百”节能环保服务机构荣誉。
同时十五里河作为穿城而过的重要河流，十五里河厂对其水质的改善有着重要作用，目前十五里河水质已由劣五类提升至地表四类水质，沿岸的生态环境均有明显的改善。
04未来计划
继续探索清洁能源在厂内应用的可能性，努力提高污水厂能源自给率，在减少污染物排放的同时也降低厂内的能源消耗，为祖国实现“碳达峰、碳中和”的“双碳目标”贡献自己的一份力量。
