中环水务：打造智能化低碳水厂示范工程

智能化低碳水厂示范工程是响应国家“碳达峰、碳中和”目标的重要举措，也是中国水务行业持续探索高质量发展的重要路径。

在智能化低碳水厂示范工程方面，中环水务投资有限公司（下称中环水务）下属蚌埠中环污水处理有限公司第四污水处理厂（下称蚌埠四污）可谓一大典型。它通过叠加污水再生回用、光伏能源利用、智能运营赋能与设备效能提升，打造了智能化低碳水厂示范项目，实现减碳50%以上。

在国内，对存量污水处理项目的智能化低碳改造尚处于探索实施阶段。

阻碍这一改造的主要原因是各存量项目的边界清晰且环环相扣，所实施的改造工程稍有差池就会干扰到现有水厂的整体正常运行。

因此，蚌埠四污针对存量水厂的实际情况，在智能化低碳水厂示范工程中有序开展了三大“双碳”项目，并总结了建设经验。

三大“双碳”项目

蚌埠市龙子湖市内水系长年需要大量景观补水，市内的热电厂及玻璃厂等企业亦不断需要大量冷却水和冲洗水。建设再生水回用项目是解决上述问题的重要抓手，也是蚌埠四污操作的第一个“双碳”项目。

再生水回用就是实现污水资源化，降低自来水使用量，改善水生态环境。

鉴于此，蚌埠四污的出水不再仅仅满足于达标排放，而是致力于将一部分出水用于工业回用以替代自来水；再以一部分作为景观补水，改善水生态环境。与长距离的水库调水模式相比，明显节省了水利投资与能耗。

蚌埠四污再生水项目选用了压力式超滤膜这一主流技术作为主要工艺，可有效保障出水水质的稳定达标，确保出水浊度和生物安全性，不仅可回用于生态补水、市政杂用等，而且可回用于出水水质要求较高的工业用水、居民生活杂用水等，日处理规模达2万吨。

第二个“双碳”项目是分布式光伏发电项目。分布式光伏发电项目有利于实现太阳能资源的集约开发，有利于消减电力尖峰负荷和发挥分布式光伏在保障电力供应中的积极作用，有利于节约优化配电网投资，是实现“碳达峰、碳中和”的重要举措。

污水处理属能耗密集型行业，中国污水处理厂单位耗氧污染物消减电耗分布在0.58—3.05 kW/kg。污水处理厂容积率较小，可满足太阳能组件较大占地面积的要求。此外，将光伏电池板安装于建筑物的屋顶、构筑物的池面及各类闲置空间，也可在一定程度上实现空间的二次利用。

比如，利用污水处理构筑物池面上方空间建设光伏，属大跨度应用场景，因此在蚌埠四污项目中创新性地采用了柔性支架。

柔性支架是一种大跨度多连跨结构。该结构采用两端固定点之间张拉预应力钢丝绳，两端固定点采用刚性结构及外侧斜拉钢绞线提供支撑反力，可实现40—60米的大跨度，适应如污水处理构筑物的池面等各种大跨度应用场景，只需要在合适的位置设置基础并张紧预应力钢绞线或钢丝绳，便可有效增加空间的再利用。

蚌埠四污综合考虑目前已商业化的各种光伏组件的产业形式、技术成熟度、运行可靠性、未来技术发展趋势等，再结合电站周围的自然环境、施工条件、交通运输等因素，经技术、经济角度的综合比较，选用了适合集中式大型并网光伏电站使用的大容量光伏组件。这一选择可有效减少土地占用面积，相较于同容量的光伏电站，大功率光伏组件数量更少，连接组件的直流电缆也更少，从而可以降低前期投资和直流损耗，提高光伏电站系统发电效率，实现了厂区20%以上的电力自供。

第三个“低碳”项目是水厂智能化建设项目。

蚌埠四污着力构建多源异构数据采集系统，建设水务生产运营信息系统。基于水厂当前数据体系与主流数据管理平台相结合的设计原则，针对水厂业务痛点及业务诉求，搭建符合水厂特征和生产实际的数据管理平台。

在建设水务生产运营信息系统时，一是部署安装高性能工况数据采集系统，实现现场数据的实时采集与传输，并分类按规则存储在系统平台服务器数据库内；二是开发水生产大数据分析系统，一方面可实现生产、运营等数据的按类填报，另一方面可实现各类数据综合化的汇总分析及深度挖掘，最终得到量化的数据策略，服务于生产运营的提质增效。

此外，中环水务自有“水厂设备能耗智能化管理系统”和“除磷药剂智能投加优化控制系统”等技术将在该项目中应用。

蚌埠四污通过信息化集成和智能化改造，使运营环节电耗降低10%、药耗降低20%，提升了水厂精细化、专业化运营水平，降低能源、药剂的消耗，实现间接碳排放量的降低。

示范推广价值

三大“低碳”项目的建设秉承了“水质永续、资源循环、环境友好、能源利用、低碳运行”的理念，实现了减碳超50%的预期目标，且体现了较强的示范推广价值。

相关成果推广应用后，“十四五”期间中环水务预计可减少污水碳排放量约120万吨。

在理念创新方面，蚌埠的低碳项目建设是以低碳机理为先导，以现有资源整合和中国节能环保集团有限公司（下称中国节能）重大科技创新项目技术成果转化应用为手段，以设备能效提升为助力，以污水再生回用实现资源化利用为支撑，叠加光伏能源的利用、智慧运营平台的赋能，切实践行城镇生活污水处理厂的智能化低碳理念。

蚌埠项目的具体经验可总结为四点。

一是结合既有科技创新成果。蚌埠四污的水厂智能化建设就是充分利用了中国节能重大科技创新项目技术成果的转化与产业化推广应用。

二是变废为宝，提高利用率。蚌埠四污将污水变成回用水商品，回用率高达80%。既推进了蚌埠市的污水资源化利用，改善水生态环境，保障水生态安全，又能以回用水抵消自来水产生的环境效益降低新增深度处理设施带来的环境影响，从而对污水处理厂原有二级处理工艺生命周期环境影响进行减量。

三是灵活运用市场上的成熟技术赋能自身。蚌埠四污此次结合自身场地特点，创新采用了分布式光伏建设，最大限度地开发利用污水运行潜能，建设“能源工厂”，实现20%以上传统能源的替代。

四是大胆进行先行先试工作。通过具体工程的示范引领，推动技术扩散和辐射效应，逐步实现水厂全覆盖，加速中环水务的数字化转型与低碳化发展。建成了具有示范性的蚌埠低碳项目，将对国内水务行业存量项目的智能化低碳改造产生良好的示范效应与引领价值。