【案例】采用HPB技术，无新征地即实现提标扩容

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长沙市新开铺污水处理厂二期改扩建工程

项目名称：长沙市新开铺污水处理厂二期改扩建工程    

业主方：长沙水业集团有限公司    

技术解决方案提供商：湖南科友环保有限公司    

项目所在地：湖南省长沙市    

项目概况

长沙市新开铺污水处理厂二期改扩建工程设计规模为19.0×104m³/d（Kz=1.3），处理工艺采用预处理+AAO+二沉池+高效沉淀+深床滤池+紫外消毒。其中一期已建规模为10.0×104m³/d，需扩建规模为9.0×104m³/d。

设计出水水质由现状的《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准，提升至《湖南省城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》DB43/T 1546-2018一级标准（其中主要污染指标限值为：化学需氧量（COD）≤30mg/L、氨氮（NH3-N）≤1.5mg/L、总氮（TN）≤10mg/L、总磷（TP）≤0.3mg/L）。

为节省投资，缩短建设周期，并在不新征地的前提下实现扩容提标的建设目标，新开铺二期改扩建工程决定采用HPB技术。

项目示范意义

长沙市新开铺水厂位于长沙南边，建于2009年，日处理污水能力10万吨，目前已稳定运行12年，服务人口约32万人。随着城市的不断发展和截污纳管工作的深入推进，以及国家对污水排放标准的不断提高，污水处理厂排放标准将逐步由国标一级B，提高到国标一级A（GB 18918-2002），部分地区需达到准Ⅳ类水质标准。现有处理能力已无法满足现有要求，需要对其提标扩容。征地扩建，是污水处理厂扩容的常规方案。

新开铺水厂虽然不属长沙市核心繁华商圈，但是按照规划扩容容量和提标水质要求，需要征地94亩，拆迁费用高达7.4亿元，再加上4.9亿元的建设费用，整个项目投资总额预计达12.3亿元。

HPB技术，是高浓度复合粉末载体生物流化床技术的简称，它的原理是向生化池中投加复合粉末载体，提高活性污泥浓度，从而提高微生物量和微生物种群数，以浓度换空间，以浓度换时间，从而获得更高效的处理能力，使得生化池的容积负荷大幅提高。

新开铺水厂采用HPB技术，在不新增用地前提下，原位实现提标扩容，由原设计方案预计总投资总额12.3亿元减少至3.52亿元，投资节省比例70%，同时运行期间药耗可降低20%左右，大大降低了投资成本及运行成本。

项目亮点介绍

（1） 实施效果

高效率：HPB工艺以“浓度换空间”的理念提升单位容积污水处理能力上限，实现水质水量双提升

高标准：出水水质由国标一级A提高至湖南省地标一级标准

高保障：单元式独立操作，可实现不停产检修、维护，保障污水厂的稳定运行

省占地：通过现有场地适当改造，可以实现处理规模翻倍

省费用：单位投资成本为350~550元/m³污水

省周期：建设周期缩短约30%以上

（2） 社会效益

新开铺厂位于长沙市城区，用地十分紧张，该项目通过采用HPB工艺，节省用地94亩，同时将为设计设计行业、建设行业、设备制造业提供大规模订单，创造可观的经济效益。该技术的应用将带来广阔的环保行业投资市场，可以一定程度上带动当地经济，扩大内需。

（3） 生态效益

本项目的建设主要为解决水环境污染问题，保护湘江流域及圭塘河的生态环境。

新开铺污水处理厂二期提标扩建工程建成后，尾水排入圭塘河，由于圭塘河规划目标为IV类水体、城市景观河道，本工程尾水目标达到一级A标准即可。但根据环评结论，本工程尾水水质目标为准IV类标准，高于国家排放标准，与圭塘河规划水质目标基本吻合，因此不会对圭塘河造成进一步污染，相反只会对水体污染进行稀释和补水，从而改善现有水体环境，长期补水的结果，应对圭塘河水质净化、水体环境功能提升起到良好促进作用。

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

高浓度复合粉末载体生物流化床工艺，简称HPB工艺。

（2）技术工艺/装备原理

高浓度复合粉末载体生物流化床工艺（High Concentration Powder Carrier Bio-fluidized Bed，简称HPB）是基于污水生物处理的技术原理，通过向生化池中投加复合粉末载体，提高生物池混合液浓度的同时，构建了悬浮生长和附着生长“双泥”共生的流化床系统；并通过污泥浓缩分离单元（Concentrated Unit）、复合粉末载体回收单元（Recycled Unit），实现了“双泥龄”，强化了生物脱氮除磷效率。

（3）技术工艺/装备特点

HPB技术具有“三省”、“三高”的优点，分述如下：

三省

省用地：无需征地可实现处理规模翻倍

省费用：升级改造投资，降低约30%以上

省工期：建设工期缩短30%以上

三高

高效率：生物膜和活性污泥复合式双泥工艺，有利于世代时间较长的微生物的生长，强化脱氮、除磷效率

高标准：抗冲击负荷能力强，容积负荷高，出水可以达到 “准IV类”及以上标准

高保障：单元式独立操作，可实现不停产改造、不停产检修，保障污水厂的稳定运行

（4）工艺/装备流程图

工艺流程图

（5）厂区/项目地/工艺设备照片

生化池改造后鸟瞰图（左侧为HPB技术生化系统）

编辑：李丹