【案例】首个国内专有技术超越并替代美国技术的典范工程

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中国水环境集团通州区碧水污水处理厂升级改造工程

项目名称：通州区碧水污水处理厂升级改造工程    

推荐单位：中国水环境集团有限公司    

参与环节：投资建设运营管理    

项目所在地：北京市通州区    

项目概况

该项目是北京城市副中心最大的污水处理厂，距城市副中心的核心区仅2.2公里，服务人口近70万。原碧水污水处理厂占地大、能耗高、处理能力低、产生的臭气对周边环境影响大。为解决上述问题，中国水环境集团对碧水污水处理厂进行了升级改造，采用自主知识产权的分布式下沉再生水生态系统技术体系。项目于2015年3月开工建设，在原有污水处理厂基础上新建一座地下全封闭的再生水厂，原地不停产改扩建至18万吨，节约土地330亩。出水达到北京市京标B标准（出水主要指标达到地表水Ⅳ类）实现再生水100%回用，为萧太后河、城市绿心、环球影城、热电厂等供水，绿色能源为周边4000平方米建筑供热制冷。土地资源利用，节约土地 330 亩，120亩用于城市公园，其余用于二期建设及城市规划。采用集团第三代专有技术（非 MBR 膜技术）替代美国技术的成功案例。成为了北京出水标准最高、施工难度最大（改造期间原厂满负荷运行达标）、工期短（仅 12 个月）的标杆项目。

项目示范意义

项目是首个国内专有技术超越并替代美国技术的典范，项目建成后不仅为北京市城市副中心节能减排和水环境治理与生态修复做出重大贡献，地上建成开放式的具有休闲和体育功能的水生态主题公园，还将大幅提升项目所在区域的社会、经济、环境价值，从而将传统的污水处理厂由“负资产”转变为“正资产”。

本工程是北运河流域水环境综合整治项目的重要组成部分，是北京市的水环境治理示范，是财政部第二批PPP国家级示范项目，是“十三五”水专项“北京城市副中心高品质水生态建设综合示范”项目中“地下污水厂建设模式创新与生态综合体示范”课题承载单位，也是市政府重点工程、折子工程。该项目已被中共北京市委确定为北京市党员干部教育培训基地之一，被生态环境部授予北京市污水处理设施向公众开放单位，被北京市生态环境局授予北京市生态科普教育基地，被北京市应急管理局认定为北京市安全文化建设示范企业。

项目亮点介绍

（1） 实施效果

1) 将原有占地330亩10万吨地上污水处理厂（出水标准一级B)改扩建为18万吨下沉式再生水厂（出水主要指标达到地表水IV类）。

2) 实现了环境友好，解决传统地面污水厂的“邻避效应“（隔绝臭气、噪音二次污染。）；土地集约，提升城市土地价值（地下地上统筹规划，节约地面土地，提升地上空间商业价值和生态环境效益。）资源利用，减少城市碳排放（高品质出水(地表水IV类)，为周边区域提供高品质再生水资源；为河道提供生态补水，有效解决了生态基流不足、河道黑臭的问题；污水能源回收技术，为厂区及周边建筑提供制冷和供热的绿色能源。）

3) 智慧水厂与环境生态物联网智慧系统，实现污水厂智能运营；实现流域水环境的监控预警、实时分析与智能管理。

（2） 社会效益&生态效益

生产的高品质再生水主要用于河道生态补水、城市中水利用、电厂冷却用水等，地面建设生态体育公园，为周边居民提供了休闲去处。

高品质再生水为河道提供生态补水，使玉带河水还清，有效解决了生态基流不足、河道黑臭的问题。为北京城市副中心乃至京津冀水环境质量提升与生态修复作出重大贡献。

项目技术工艺/装备简介

（1）技术工艺/装备名称

分布式下沉式再生水系统；多级（三级）AO反应池+双层沉淀池+高效沉淀池+超滤工艺。

（2）技术工艺/装备原理

多级（三级）AO多级（三级）AO工艺是将污水分多段进入生物池内的缺氧区和好氧区，使污水中的碳源有选择的供给不同区域，优先用于反硝化脱氮，可有效节省碳源。同时还可以提高污泥浓度，减小生物池容积。多级AO串联能够取消内回流设备，上一级硝化液完全进入下一级缺氧区进行反硝化，强化脱氮效果，提高脱氮效率。能够更加合理分配碳源，降低投资和运行成本。

（3）技术工艺/装备特点

原碧水污水厂为地面厂，出水标椎一级B，采用美国技术，臭气、噪声等污染严重影响周边。

1) 原地下沉改扩建，北京首个达京标B的厂，目前出水为北京最高标准；2) 采用中国水环境集团第五代下沉式再生水技术系统（非MBR）；3) 高品质再生水用于玉带河生态补水及电厂供水；4) 未来向行政办公区、环球影城、城市绿心供水；5) 零占地，释放土地330亩。

分布式下沉再生水生态系统：环境友好 解决污水厂的“邻避”环境效应（污水、臭气、噪声等）；土地集约 地下地上统筹规划，零占地，区域居住环境、商业价值大幅提升；资源利用 高品质出水（地表水IV类），为河道提供生态补水，有效解决了生态基流不足、河道黑臭的问题，便于城市水资源化利用；

三级AO工艺的特点：三级AO的理念来源于分点进水工艺，从运行模式上看属于几个AO的串联，但由于污水分段进入，使得三级AO工艺整体污泥浓度较传统AO工艺有较大提升，而出水的污泥负荷却没有增加，因此相对于传统AO工艺，三级AO可有效的减少池容，节省工程投资。此外，由于污水分段进行反硝化，三级AO的总体脱氮效率有很大提升，很适合应用在对脱氮要求较高的情况，考虑到氮素的去除一直是污水处理厂关注的重点和难点，在对出水氮要求严格时，采用这种方法可较大的提高TN出水达标率。

（4）厂区/项目地/工艺设备照片

下沉式再生水厂结构图

编辑：李丹