2019年8月，中持股份中标乌鲁木齐市河东污水处理厂及再生水扩改建工程PPP项目，由中持股份、乌鲁木齐昆仑环保、新疆市政建筑设计研究院联合组成项目公司共同实施。项目将于2020年底全接纳河东污水处理厂尾水，目前已经完成环保验收工作，达到全部接纳10万吨超标污水排放的目标。
这个项目的建成不仅实现了水资源的循环利用，同时对乌鲁木齐市的发展起到了积极的作用。今天，我们就走进这座即将竣工的污水处理厂，探寻目前乌鲁木齐市最大的再生水处理厂(最大处理水量16万m³/d)都有哪些“特别之处”。
看似一样的污水处理厂，但其中的工艺门道却不尽相同。污水进入污水处理厂之后要想达标排放需要历经“层层筛选、百般锤炼”，根据排放标准以及用水标准，污水处理厂选用最适合自身的工艺与技术来达到最佳处理效果。乌鲁木齐市河东污水处理厂及再生水项目改扩建工程采用的是“AO+MBR”工艺，将河东污水处理厂出水全部进行深度处理，减少了河东污水厂污染物的排放，尤其是减少了TN及NH4-N的排放，TN减排8030吨/年，NH4-N减排5840吨/年，达到回用标准，从而满足城市对水资源循环利用的需求。
处理规模：10万 m³/d，总变化系数Kz为1.6
主要工艺：AO+MBR膜池
出水：次氯酸钠消毒及臭氧脱色后外排
污泥处理：离心脱水机浓缩脱水至80%含水率后外运
出水水质：出水水质总体执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中一级A标准，满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)中城市绿化用水，兼顾《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T18921-2002)中娱乐性景观环境用水。
从项目的设计图来看，整个厂区建构筑物依据工艺流程采用组团式的布置手法，本着工艺优先的原则，利用现代装修材料及设计手法，旨在创造一个功能分区明确，各项用地合理恰当，技术经济可行，环境优美宜人的现代化再生水厂。
“显山露水”
科学管理 完成验收目标
在与项目负责人沟通中了解到，河东污水处理厂及再生水项目改扩建工程是国家环保验收重点项目，工期紧、任务重，又受疫情影响，各项工作进度受到阻碍。为了顺利完成环保验收目标，项目公司从资金保障、施工管理、设备跟踪监造等方面科学管理、积极应对，保证项目建设的有序推进。
资金保障：于2019年12月初完成了项目的融资放贷，使项目实施过程中有了资金保障。
施工管理：施工过程中制定严格的进度计划，每天按照进度进行核定、监督、考核，做好各项工作开工前的技术、物资等准备工作，提高施工单位的工作效率，保证进度计划的顺利实现。
设备跟踪监造：由于疫情设备供货受到阻力，项目公司每周对厂家进行两次进度跟踪，同时针对于重要的设备则派人专程监造。除此之外，对受疫情影响的进口设备积极与厂家沟通，通过替换方案等方法，保证设备到货。
节能降耗 实现水资源循环利用
水资源短缺对于地处内陆的乌鲁木齐市来说是制约其经济发展的重要因素之一。河东污水处理厂及再生水项目改扩建工程的建设可以有效地缓解当地水资源紧张问题。将污水资源化，既可以作为一种稳定的再生水源，同时也提高了城市水资源利用的综合经济效益。再生水回用还可以减少新鲜水取水量，在保护水资源的同时，也减少了污染水源进行预处理的投资和运行费用。那么，在这个项目的处理工艺中，究竟隐藏着哪些“秘密武器”呢?
生物池工艺的核心：精准曝气
生物池精准曝气控制系统是污水处理厂生物池工艺控制的核心。生物池精确曝气控制系统通过进行现场实地的微生物活性测试，了解污水处理厂活性污泥性状，来作为决策计算的起始数据。同时根据污水处理厂实时进水氨氮、水量等信号控制好氧池各个单元溶解氧浓度，完成溶解氧的实时追踪与控制，最后达到生物池稳定运行的目的。除此之外，通过精准曝气系统的控制，风机用风量可降低10%。
“短程反硝化” 减少30%碳源投放量
河东污水处理厂及再生水项目改扩建工程还采用了“短程反硝化”技术，可减少30%碳源投放量，有效地节约了成本，但短程反硝化对曝气量要求很高：在24小时的统计范围内，溶解氧值分布在设定值±0.5mg/L以内的概率97%以内，溶解氧值分布在DO设定值±0.3mg/L以内的概率≥90%，出现在DO目标设定值的±0.2mg/L以内的概率≥50%。
国内首个应用的大型单轴空气悬浮鼓风机
该项目采用“AO+MBR”工艺，其中MBR膜工艺段的膜曝气吹扫在整个水厂的电费中占比达30%以上。目前，MBR膜吹扫风机采用传统的罗茨风机、多级离心鼓风机及空气悬浮风机。
Turbowin空气悬浮鼓风机(500HP)外形图及现场照片
Turbowin空气悬浮鼓风机(500HP)外形图及现场照片
根据相关数据统计，空气悬浮鼓风机相比传统罗茨鼓风机与多级离心鼓风机，分别可节能30%、20%以上，对中大型污水处理厂运营成本的降低起到关键性作用。
传统膜吹扫风机采用多级离心鼓风机等，由于其存在能耗高、维护复杂的缺陷，导致整体运行成本较高。空气悬浮鼓风机采用空气悬浮技术，在运行时无摩擦以及利用变频技术有效的降低了运行成本。以设计值为参照(315kW)，每年可节能1007400度(以1台计算)，按0.5元/度计算，年节省电费50.37万元，节能率达36.4%。
河东污水处理厂最大处理规模为16万m³/d，设计膜吹扫单机风量340m³/min，压力45kPa，额定功率315kW。目前，国内在运行最大的空气悬浮鼓风机单机风量272m³/min(400HP)，而该项目运行的TURBOWIN大型单轴空气悬浮鼓风机单机风量340m³/min(450HP)尚属首例。
臭氧：提高出水水质
臭氧具备脱色及一定的去除CODcr的作用。为进一步降低再生水厂出水的色度，以及防止前置MBR工艺投加碳源击穿生物膜导致CODcr升高，在膜池后设置臭氧投加系统，臭氧制备气源为汽化液氧。臭氧接触池采用密闭式池型，投加采用陶瓷盘式曝气头，可去除水中CODcr、嗅味及改善色度，提高处理工艺的处理效率，提高出水水质。