随着一期工程的稳定运行,研究团队迅速投入到对经验的总结与反思中。二期工程中,杭世珺作为设计项目总负责人,带领着24位设计师团队从设计回访开始,深入一线,与业主杨向平及其筹建团队并肩作战,共同探讨如何在一期项目的基础上精益求精,解决那些遗留的问题与挑战。
高碑店的污泥处理部分,与污水处理部分相对应,也分为两期建设。工艺设计上,一期和二期略有不同,作为一期工程中总图及进水总泵房设计的关键人物,张韵自然而然接过重担,成为了二期污泥处理区的项目负责人。
高碑店污水处理部分采用的是传统活性污泥法工艺;污泥处理部分采用的是两级中温厌氧消化的处理工艺,消化后的污泥,经带式压滤机脱水外运。污泥消化产生的沼气,主要用于发电,来驱动鼓风机和进水泵。沼气发动机的热水,作为消化污泥加热的热源,实现热电联供和资源的综合利用。
一期的运行实践表明,这套工艺虽高效,却也复杂,对操作人员的技能要求极高。在二期设计中,设计团队进行了大胆的创新与改进。针对一期中沼气搅拌系统的高风险与操作难度,设计团队决定采用运行更为安全便捷的机械搅拌方式,并实现了连续搅拌与连续排泥,大大简化了操作流程,降低了运行风险。同时,沼气存储方式更改风险系数更高的球罐,取而代之的是更加稳定安全的水封气柜。
高碑店污水处理厂工程完全自主设计,发挥各方优势,科研、设计、建设、运营各方紧密结合配合默契,从学习世界先进技术到结合中国国情深入调研,每一步都走得很扎实。整个项目自主设计的过程,就像万里长征一样,所有人都在条件艰苦的情况下,从一点一滴学起,凭借一腔热血和艰苦奋斗的精神,终于苦尽甘来,研发出属于国人自己的百万吨级水厂。
高碑店污水处理厂二期工程最终由北京市市政四建设工程有限责任公司施工,于1995年开工,1999年年底竣工投产,将北京市污水处理率提高到40%。至此,日处理污水100万吨的高碑店厂,成为当年工艺先进、亚洲最大的污水处理厂。
1999年高碑店污水处理厂二期工程竣工投产
高碑店污水处理厂一二期全景
一期和二期污水处理厂的运转,最终迎来了设计者们预期的模样。污水经过层层处理变得清澈,污泥转化为宝贵的能源,实现了资源化综合利用。这些,都是当初设计者们的梦想,它们终究一一变成了现实。
“这是60多名设计师用无数个日夜换来的辉煌成果,从最后的运行结果来看,高碑店一期和二期项目的污水处理效果、污泥产生沼气以及沼气发电利用等设计目标,基本都达到了我们的预期。”张韵在采访中谈到,尤其第一阶段无疑是摸着石头过河,在没有先例可借鉴的情况下,靠的是老一辈设计研发工程师们的勇于创新,而整个工艺的研发设计和迭代可以说是上下几代人的传承,这是属于集体的荣誉,缺了谁都不行。
06 化身再生水厂:持续打造污泥主流处理工艺路线
进入21世纪,高碑店污水处理厂迎来了前所未有的挑战与机遇。
由于历史原因,90年代设计出水水质执行《污水综合 排放标准(GB8978-1996)》的二级标准,实际出水能够满足原来设计的常规水质要求,但是不能满足北京市后来发布实施的《水污染物排放标准》(DB11/ 307-2005)中的有关规定。
2008年,高碑店污水处理厂全面升级改造后,出水水质主要指标达到地表水环境质量标准四类水体水质要求。随着社会的进步与环保标准的提高,高碑店再生水利用工程从2010年开始建设,并于2016年陆续投产运行。高碑店污水处理厂也因此升级为高碑店再生水厂。
高碑店再生水厂
同期,随着污泥量的增加,污泥处置出路的减少,污泥处理处置同样面临巨大挑战。北京市政总院黄鸥副总工程师带领技术团队,承担解决北京污泥处理处置问题的重担,先后尝试了大兴庞各庄污泥好氧堆肥工艺,引入国外设备的清河污泥干化项目,北京水泥污泥干化协同焚烧项目,对北京污水处理厂的污泥处理处置进行了多路径的探索和尝试。
在政策方面,结合这些工艺路线的尝试,为进一步推动污泥处理处置工作的完善,北京市发改委、市水务局、市环境科学学会在北京市排水集团、北京市政院等单位的积极配合下,分别向北京市政府提交了《关于通过资源循环利用方式处置污泥有关意见的请示》、《北京市污水厂污泥处理处置及资源化利用的意见》。
之后,北京逐步确定了“因地制宜、技术多元、循环利用”的污泥处置原则,“中心区以干化、电厂和水泥厂协同焚烧为主,郊区以堆肥为主,实现污泥无害化,资源化处置和循环利用”的总体思路。这一阶段,高碑店污水处理厂污泥处理确定的工艺路线为采用华能余热和自产沼气,干化后污泥通过工业燃料、建材原料、土地利用等方式循环利用。
但随着2013年《北京市加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案 (2013-2015年)》的实施,污水总处理规模大幅增加,污泥产量也将增加一倍。高碑店再生水厂的升级建设,也让污泥量逐渐提升,由原设计的700~800吨/天,提升至1100~1300吨/天。原计划的污泥处理设施能力已不能满足新的要求。
编辑:赵利伟
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