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工業污水處理領域減污降碳協同已經成為雙碳背景下生態環境治理體系中不可或缺的一部分。南湖工業污水處理廠聚焦“減污”“降碳”“協同”“增效”四個環節，建設實施近零碳示范項目。通過生物質能綜合利用、建設分布式光伏發電和新型儲能以及V2G充電樁、搭建源網荷一體化數智化平臺，將工業污水處理與處理過程中的資源能源循環利用進行深度融合，可提供南湖工業污水廠50%左右的綠電及蒸汽用量全覆蓋，年減少二氧化硫排放5噸，年降低二氧化碳排放5200噸，年均收益608.87萬元，成功實現了工業污水處理領域減污降碳協同增效，將成為全省首個“近零碳”工業污水處理廠，遠期通過綠電交易實現“近零碳”工廠向“零碳”工廠邁進。該項目吸引了省內其他工業污水處理廠、造紙企業、餐廚垃圾處置中心等項目前來學習交流，有很強的可復制、可推廣的能力，將為省內乃至全國其他園區工業污水處理減污降碳協同增效提供經驗、案例和模式。
一、項目概況
南湖工業污水處理廠由南湖城投集團與嘉源集團共同投資建設運營。項目坐落于大橋鎮，總投資約9.43億元，占地約80畝，設計日處理規模達5萬噸/天，配套建設污水收集管網45KM和污水提升泵站3座。項目采用AAO+高級氧化工藝并輔以高濃度廢水預處理工藝線，出水執行一級A標準。并由國網(嘉興)綜合能源服務有限公司和南湖工業污水處理廠合作，投資1748.17萬元同步配套建設“近零碳”示范項目，為污水處理廠提供綠色低碳能源結構下的智能、節能和能源綜合利用一站式解決方案。
二、實施路徑
1.聚集“減污”，高標準建設南湖工業污廠
南湖工業污水處理廠堅持高標準建設。將原有厭氧+缺氧+MBBR+好氧的生化系統，調整為厭氧+缺氧+MBBR+好氧+缺氧/好氧+好氧的兩級A/O模式，增設相應的推流攪拌、混合回流等設備設施，將原出水標準15mg/L降至10mg/L，大幅削減總氮(TN)排放，每年可減少排放91噸。額外新增脫硫塔，采用絡合鐵脫硫技術進行沼氣脫硫，有效控制沼氣焚燒發電時產生的二氧化硫(SO2)排放，同時利用發電過程中產生的熱能，提供給污泥干化機，后外運至有資質的第三方進行無害化、資源化處置。提前設計高效精準曝氣系統，實現工藝條線“按需用氣”，可降低鼓風機曝氣系統的電耗約10%—15%。同時利用精確曝氣系統對于生物池出水端溶解氧的穩定控制，有效降低除磷藥劑的投加，降低污水廠產泥量。
2.聚焦降碳，高起點打造“近零碳”示范項目
在雙碳背景下，通過工業污水廠和當地國網公司合作模式，打造“近零碳”綠色示范項目。以聚焦低碳能源科技創新為特色，以多能互補、綜合能源利用為主要手段，統籌生物質能、光、熱以及儲等清潔能源的數智化運營，貫穿源、網、荷、儲各環節。通過建設2套800kW沼氣發電機組實現生物質能綜合利用直接降碳，提供蒸汽約2376噸，實現100%蒸汽內部供給。通過建設分布式光伏實現光能最優化利用實現間接降碳，具體包括3組安裝容量為118.91kWp，安裝面積1716平方米的屋頂光伏、2組安裝容量為86.95kWp，安裝面積444平方米的車位頂棚光伏，共計建設205.86kWp分布式光伏。
通過建設1套50kW/128kWh鋰電池儲能系統和V2G充電樁實現儲能及錯峰用能方案。通過綜合智慧能源平臺1套，實現生物質能、光、熱以及儲等清潔能源的數智化運營。項目總體可產生綠電1086.4萬kWh/年，減少二氧化碳排放約5200t/年，遠期將同步開展綠電交易，最終實現100%“零碳”工廠。
3.聚焦協同，高品質運營全生命周期智慧化工廠
南湖工業污水廠正全面加快建設集智慧建造系統、智慧運管系統、智慧辦公系統為一體的數字孿生全生命周期管理平臺，該平臺可實現從工程建設到投產后廠區污水運行管理、能耗高效管控、固定資產優化管理、安全生產管理、精細化辦公等一網全覆蓋，且具備了強大的可復制性。同時，依托嘉興市嘉源集團污水運維一體化公司，在嘉興市域其他四個工業污水廠逐步推廣，實現“四廠一心”污水處理設施運維跨區域聯網，從而實現區域內合理統籌資源調配，有效降低整體運行成本，全面提高服務范圍內污水處理設施綜合運行效益，打通區域協同路徑。
4.聚焦增效，實現應急防控能力和生產效益雙提升
區別于傳統工業污水處理廠，南湖工業污水廠單獨設置了高濃度工藝線，入網企業在環保行業標準允許的情況下，生產廢水通過簡單物化預處理就可排入高濃度污水處理工藝線，從而實現企業和污水處理廠內部事故池/調節池，兩級應急保障措施。企業可以騰出原污水預處理地塊空間資源，通過優化生產布局實現生產效益最大化。部分生產廢水通過厭氧處理后，難降解物質轉化為易降解物質，可作為碳源補充，從而降低污水處理廠藥劑消耗。全面升級污水處理設備，提升設備設施材質水平，延長設備設施質保期，同時對產品設定整機能耗系數考核，預計節約設備維修費約300萬元。
三、特色亮點
本項目近零碳排放工廠建設，以多能互補(光、生物質能、儲能以及綠電交易等)綜合能源利用為主要手段，同步建設智慧能源平臺，實現能源流、信息流以及價值流智慧用能管控，建成未來能源體系下綠色示范工廠。
生物質能綜合利用部分是本項目的核心部分，將原計劃火炬燃燒的沼氣進行脫硫及干燥凈化處理后用于燃氣發電機發電，所發電量接入污水處理廠內部使用。發電后利用余熱鍋爐回收煙氣熱量，產生蒸汽用于厭氧罐冬季保溫使用，可大大提高能源利用效率，降低環境污染。
四、減污降碳協同成效
南湖區工業污水廠和配套“近零碳”示范項目項目建成后，生物質能綜合利用可年產1068.2萬kWh電能，光伏發電機組可年產18.2萬kWh，合計可產生綠電1086.4萬kWh/年。減少SO2約5t/年。節約標煤約2000t/年，減少二氧化碳排放約5200t/年。年產蒸汽2376t，回收166萬kWh熱能。項目投資1748.17萬元，年均收益608.87萬元，年均總成本費用為387.24萬元，財務內部收益率10.31%(稅后)，財務凈現值209.47萬元(稅后)，投資回收期6.70年(稅后)。
南湖工業污水處理廠“近零碳”示范項目大力發展低碳能源科技創新，建成后將成為全國首個零碳工業污水處理廠，為未來能源體系下建設綠色零碳工廠樹立標桿。同時，也為作物秸稈、畜禽糞便、生活垃圾和有機污水等其他生物質資源向綠色、低碳、循環、可持續方向發展提供了技術路徑。
原標題：減污降碳協同路徑怎么走，來看嘉興這個工業污水處理廠的創新做法
