[摘 要]城市自來水廠在生產(chǎn)過程中，需要消耗資源。提高資源利用效率、減少溫室氣體排放，將綠色發(fā)展落到實(shí)處，是供水行業(yè)普遍面臨的重要課題。廣州市花都自來水有限公司借助廣州北江引水工程建設(shè)契機(jī)，對新建水廠的設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營全過程進(jìn)行深入研究，基于對凈水工藝、水資源循環(huán)利用、智慧建造、智慧水廠等全面創(chuàng)新，打造了一座集“生產(chǎn)、辦公、參觀、研學(xué)”為一體的“綠色生態(tài)、低碳環(huán)保、智慧創(chuàng)新、穩(wěn)健高效”的燈塔水廠，突破了行業(yè)普遍存在的排泥水處理瓶頸，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減碳、污水零排放的目標(biāo)，探索出一條水資源循環(huán)利用、綠色發(fā)展新路徑。

[關(guān)鍵詞]智慧水廠；凈水工藝；水資源循環(huán)利用

一、公司簡介

作為集供水、施工和服務(wù)保障為一體的綜合性供水企業(yè)，廣州市花都自來水有限公司（簡稱“花都自來水公司”）成立于1986年10月，前身是1969年成立的花縣新華供水站，主要負(fù)責(zé)廣州市花都區(qū)城鎮(zhèn)供水相關(guān)工作，具有市政公用工程施工總承包二級資質(zhì)。2016年4月，花都自來水公司國有產(chǎn)權(quán)100%無償劃轉(zhuǎn)至廣州市水務(wù)投資集團(tuán)有限公司，成為集團(tuán)直屬二級企業(yè)。

截至目前，花都自來水公司注冊資本4200萬元，資產(chǎn)總額約22億元，營業(yè)收入近4億元，員工560多人；下轄參股企業(yè)1家、全資子企業(yè)7家、托管鎮(zhèn)級供水單位1家，擁有直屬自來水廠4家（花都、東部、石角、秀全水廠）、供水加壓站3個（石塘、雅瑤、巴江加壓站）；供水管網(wǎng)總長3400公里，服務(wù)人口約200萬人，供水面積約970平方公里，年供水總量約1.7億立方米，日最高供水量近60萬立方米。

多年來，花都自來水公司始終牢記習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)的“飲水安全是人民生活的一條底線”的重要囑托，圍繞高品質(zhì)供水服務(wù)主責(zé)主業(yè)，開辟新賽道，打造燈塔水廠，構(gòu)建現(xiàn)代供水新業(yè)態(tài)。同時，依托深耕供水行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢，深度拓展二次供水市場業(yè)務(wù)，通過推行供水“建管服”新模式，構(gòu)建形成了一套價格低、質(zhì)量優(yōu)、專業(yè)化程度高、市場適配度高的二次供水設(shè)施建設(shè)體系，持續(xù)保障區(qū)域供水安全穩(wěn)定，讓廣大人民群眾用水放心、省心、安心、舒心。

近年來，花都自來水公司堅持創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，健全科技創(chuàng)新管理體系，持續(xù)加大技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新的投入力度，在水廠工藝技術(shù)、管網(wǎng)技術(shù)、優(yōu)化調(diào)度與節(jié)能降耗、水資源循環(huán)利用等方面形成一系列科技創(chuàng)新成果，在穩(wěn)步擴(kuò)大供水覆蓋范圍的同時，進(jìn)一步增強(qiáng)了自來水供應(yīng)能力，提升了供水服務(wù)水平，為建設(shè)國內(nèi)一流、世界先進(jìn)的智慧化“燈塔水廠”打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。現(xiàn)擁有1項(xiàng)發(fā)明專利、4項(xiàng)實(shí)用新型專利和10項(xiàng)軟件著作權(quán)，正在申報發(fā)明專利1項(xiàng)、實(shí)用新型專利2項(xiàng)。

二、實(shí)施背景

（一）貫徹落實(shí)國家節(jié)水相關(guān)安排部署的主動作為

黨的十八大以來，習(xí)近平總書記站在黨和國家事業(yè)發(fā)展全局和中華民族永續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度，提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水思路，強(qiáng)調(diào)“節(jié)水工作意義重大，對歷史、對民族功德無量”，要求“推進(jìn)中國式現(xiàn)代化，要把水資源問題考慮進(jìn)去，以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)，發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)?！?/p>

2023年9月22日，國家發(fā)展改革委等部門發(fā)布的《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)水資源節(jié)約集約利用的意見》強(qiáng)調(diào)，深入實(shí)施國家節(jié)水行動，堅持“四水四定”，健全節(jié)水制度政策，推進(jìn)水資源總量管理、科學(xué)配置、全面節(jié)約、循環(huán)利用，大力推動農(nóng)業(yè)、工業(yè)、城鎮(zhèn)等重點(diǎn)領(lǐng)域節(jié)水，加強(qiáng)非常規(guī)水源利用，發(fā)展節(jié)水產(chǎn)業(yè)，建設(shè)節(jié)水型社會，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型，加快建設(shè)美麗中國。

作為水資源開發(fā)利用的責(zé)任主體，供水行業(yè)必須認(rèn)真貫徹落實(shí)國家節(jié)水相關(guān)安排部署，以生態(tài)文明建設(shè)為核心，以綠色低碳循環(huán)為主要原則，積極謀劃、主動作為，通過科技創(chuàng)新為水資源循環(huán)利用持續(xù)賦能，全面提高用水效率和效益。

（二）供水企業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要

綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展背景下，“建設(shè)和維系良性、健康的社會水循環(huán)系統(tǒng)，保障供水用水安全和水生態(tài)環(huán)境安全，滿足生活、生產(chǎn)和生態(tài)用水需求，支撐社會穩(wěn)定繁榮和高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展”，成為供水企業(yè)的重要使命。

自來水廠在水質(zhì)凈化過程中，普遍會產(chǎn)生大量的排泥水。其主要來自于常規(guī)處理工藝中的沉淀（澄清）和過濾環(huán)節(jié)，可占到總產(chǎn)水量的3%～10%。

如果未經(jīng)處理直接排放到江河中，排泥水中大量的懸浮物（SS）、有機(jī)物等有害物質(zhì)會對水體造成嚴(yán)重的污染；大量的含鋁污泥會危害水中生物，破壞水體生態(tài)平衡；大量的泥沙容易抬高河床，嚴(yán)重影響江河的航運(yùn)能力及泄洪能力。

對此，國家環(huán)保部門明確要求，自來水廠的生產(chǎn)廢水必須進(jìn)行處理，確保達(dá)標(biāo)排放。

近年來，國內(nèi)自來水廠都配套或改造了排泥水處理系統(tǒng)。然而，由于國內(nèi)排泥水研究起步較晚，大多還停留在實(shí)驗(yàn)室分析階段，且相關(guān)工程實(shí)踐案例較少，導(dǎo)致目前大多數(shù)自來水廠的排泥水處理系統(tǒng)普遍存在收集效率低下、濃縮脫水效果差、系統(tǒng)故障率高以及運(yùn)行成本高的問題。這既不符合綠色低碳發(fā)展要求，也嚴(yán)重制約了企業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。

對此，供水企業(yè)亟須進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，破解排泥水處理過程中的高效濃縮、廢水零排放處理、低故障低成本運(yùn)行和資源化利用等方面的技術(shù)難題。

三、研究對象及目標(biāo)

（一）研究對象

花都自來水公司以正在建設(shè)的廣州北江引水工程花都水廠為研究對象，全面開展基于工藝創(chuàng)新的水資源循環(huán)利用研究。

廣州北江引水工程由水源工程與花都水廠及配水管道工程兩大部分組成，總投資約40億元，是為解決花都區(qū)缺水問題而實(shí)施的大型跨區(qū)域調(diào)水工程，是構(gòu)建廣州市多水源安全供水保障體系的重要組成部分。該工程被列入粵港澳大灣區(qū)重點(diǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目、廣州市水務(wù)發(fā)展“十四五”規(guī)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目、廣州市“攻城拔寨”重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，同時也是花都區(qū)有史以來最大規(guī)模的引水工程和自來水廠建設(shè)工程。

花都水廠及配水管道工程建設(shè)內(nèi)容主要包括花都水廠工程、配水管道工程、進(jìn)廠道路工程和應(yīng)急備用水源工程，投資估算約15.99億元。新建的花都水廠首期規(guī)劃日供水規(guī)模48萬立方米，遠(yuǎn)期規(guī)劃日供水規(guī)模100萬立方米，總占地面積650畝。

花都水廠工程于2022年8月正式開工建設(shè)，工程首期計劃于2024年8月建成投產(chǎn)。

（二）研究目標(biāo)

花都自來水公司開展的基于工藝創(chuàng)新的水資源循環(huán)利用研究，著眼于“雙碳”目標(biāo)，厚植綠色低碳發(fā)展底色，以突破國內(nèi)排泥水處理技術(shù)瓶頸為重點(diǎn)，全面升級凈水工藝，促進(jìn)水資源循環(huán)利用取得新突破，著力將花都水廠建設(shè)成為大灣區(qū)乃至全國屈指可數(shù)的生產(chǎn)、生活全過程廢水零排放的自來水廠。

四、主要做法及創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)研究穿透水廠設(shè)計、建設(shè)、運(yùn)營全過程，對排泥水處理和水資源循環(huán)利用工藝技術(shù)進(jìn)行革新應(yīng)用，助力花都水廠實(shí)現(xiàn)污水廢水零排放目標(biāo)。

同時，通過運(yùn)用BIM技術(shù)數(shù)字化呈現(xiàn)凈水工藝，運(yùn)用仿真技術(shù)模擬排泥水處理工藝全過程，并結(jié)合公司正在搭建的全流程智慧控制系統(tǒng)，推動排泥水處理工藝實(shí)現(xiàn)智慧管控，深入探索自來水廠綠色低碳發(fā)展新路徑。

（一）排泥水處理工藝技術(shù)研究

創(chuàng)新排泥水處理系列工藝技術(shù)。通過設(shè)計預(yù)沉淀池式泥水調(diào)節(jié)池，減少待濃縮水量，提高濃縮效率；通過應(yīng)用創(chuàng)新研發(fā)的改良型重力濃縮池和底部刮泥機(jī)，提升排泥水處理效率，大幅降低排泥水處理系統(tǒng)的能耗水平；通過零加藥脫水研究，探索降低藥耗、水耗和資源化利用廢渣的可行性。

1.預(yù)沉式泥水調(diào)節(jié)池設(shè)計研究

泥水調(diào)節(jié)池主要調(diào)節(jié)來自沉淀池的排泥水，以及濾池的反沖洗排水。

一般項(xiàng)目的泥水調(diào)節(jié)池主要采用合建式和分建式兩種。其中，合建式是將所有排泥水調(diào)蓄后全部導(dǎo)入污泥濃縮池。該方式導(dǎo)入濃縮池的排泥水量過大，系統(tǒng)負(fù)荷大，從而增加濃縮池的投資和運(yùn)行成本。分建式是將濾池反沖洗水直接回流至系統(tǒng)。這樣雖然減少了污泥濃縮池的運(yùn)行壓力，但是對生產(chǎn)線的沖擊較大，影響系統(tǒng)的出水效果。

為解決上述問題，公司創(chuàng)新設(shè)計一種全新的泥水調(diào)節(jié)工藝：通過預(yù)沉式泥水調(diào)節(jié)池，將V型濾池反沖洗水與反應(yīng)、沉淀池排泥水分別導(dǎo)入各自調(diào)節(jié)池；經(jīng)初步沉淀后，上清液回流至混合槽，調(diào)節(jié)池設(shè)置吸泥機(jī)將底部泥水抽至濃縮池。這一工藝即既可以減少進(jìn)入濃縮池水量，又能夠保證回流水的均衡，從而節(jié)約建設(shè)投資，節(jié)約運(yùn)行成本，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。（如圖1所示）

創(chuàng)新點(diǎn)：通過預(yù)沉式泥水調(diào)節(jié)池設(shè)計研究，彌補(bǔ)傳統(tǒng)合建式或分建式泥水調(diào)節(jié)池的缺陷，強(qiáng)化泥水調(diào)節(jié)和預(yù)沉淀功能，可減少50%以上待濃縮水量，并將待濃縮液含固率從0.3%提高到1%。

2.改進(jìn)型重力濃縮技術(shù)研究

為解決目前給水廠傳統(tǒng)重力濃縮池普遍存在的故障率高、運(yùn)行不穩(wěn)定、出泥含固率低、上清液渾濁等問題，公司創(chuàng)新研發(fā)改進(jìn)型重力濃縮技術(shù)，并進(jìn)行污泥濃縮機(jī)理試驗(yàn)研究。

在中試試驗(yàn)基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化相關(guān)設(shè)計參數(shù)，提升污泥濃縮效率和穩(wěn)定性，使污泥含固率較傳統(tǒng)濃縮池提高2%。（如圖2、圖3所示）

主要研究內(nèi)容包括：

（1）改進(jìn)型重力濃縮裝置的設(shè)計和研發(fā)；

（2）對北江原水條件下排泥水性能展開含固率、密度、燒失量研究；

（3）對排泥水進(jìn)行自然沉淀試驗(yàn)研究；

（4）對排泥水進(jìn)行不同混凝劑的最佳投加量試驗(yàn)研究；

（5）對排泥水進(jìn)行不同混凝劑混凝效果試驗(yàn)研究；

（6）采用中試試驗(yàn)開展不同加藥量對濃縮池污泥濃縮效果的研究；

（7）采用中試試驗(yàn)開展不同進(jìn)水水力負(fù)荷對濃縮池污泥濃縮效果的研究；

（8）采用中試試驗(yàn)開展不同進(jìn)水固體負(fù)荷對濃縮池污泥濃縮效果的研究；

（9）花都水廠污泥濃縮池設(shè)計參數(shù)研究。

創(chuàng)新點(diǎn)：通過研發(fā)改進(jìn)型重力濃縮技術(shù)，有效解決了傳統(tǒng)濃縮技術(shù)負(fù)荷低、故障率高、運(yùn)行管理復(fù)雜等一系列難題。通過泥層截留污染物，不僅系統(tǒng)更簡單更穩(wěn)定，還有效解決了傳統(tǒng)濃縮池采用斜管沉淀經(jīng)常發(fā)生斜管塌陷、池底板結(jié)導(dǎo)致故障頻發(fā)問題；采用水力澄清工藝，出泥含固量更高，達(dá)到5%～10%，較傳統(tǒng)濃縮池依靠自然沉淀方式（出泥含固率3%左右）提高了2%，節(jié)能25%以上；創(chuàng)新池體結(jié)構(gòu)形式，在提高水深的同時，利用水力擠壓原理，能夠抵抗更高的進(jìn)水負(fù)荷，承受更高的進(jìn)泥固體通量，在同等條件下相較于傳統(tǒng)濃縮池進(jìn)水負(fù)荷和進(jìn)泥固體通量可以提高50%～100%，占地面積更小、投資更少；研發(fā)智慧排泥控制系統(tǒng)，對泥位傳感器實(shí)時傳輸過來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行一定的控制判斷，實(shí)現(xiàn)智慧排泥。

3.底部刮泥機(jī)研究

針對現(xiàn)有刮泥機(jī)故障率高、運(yùn)行效果差等問題，公司通過研發(fā)適用于高濃度污泥濃縮技術(shù)的不翻板單軌鏈?zhǔn)焦文鄼C(jī)，同時借助中試試驗(yàn)的結(jié)果，優(yōu)化刮泥機(jī)相關(guān)設(shè)計和運(yùn)行參數(shù)，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和刮泥排泥效率。這對刮泥設(shè)備的選型設(shè)計及運(yùn)行，有著重要的應(yīng)用示范作用。（如圖4、圖5所示）

主要研究內(nèi)容包括：

（1）底部刮泥機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置。為更好地模擬實(shí)際工況，刮泥機(jī)設(shè)備設(shè)置在改進(jìn)型重力濃縮池內(nèi)。刮泥機(jī)設(shè)計采用不翻板的方式刮除濃縮池池底的污泥。每套刮泥機(jī)主要由刮泥裝置、行走裝置、鋼軌及固定件、機(jī)架、驅(qū)動裝置、刮板、現(xiàn)場控制電箱、安裝附件等構(gòu)成。

（2）刮泥機(jī)試驗(yàn)研究。通過濃縮池模擬裝置開展實(shí)驗(yàn)研究，綜合檢驗(yàn)試驗(yàn)裝置性能。主要包括：基本性能試驗(yàn)、驅(qū)動裝置空載試驗(yàn)、整機(jī)空載試驗(yàn)、整機(jī)負(fù)載試驗(yàn)、整機(jī)極限工況穩(wěn)定性試驗(yàn)、刮泥機(jī)自動運(yùn)行控制模擬試驗(yàn)、刮泥機(jī)部件優(yōu)化試驗(yàn)、刮泥機(jī)試驗(yàn)后缺陷檢查等。

（3）刮泥機(jī)設(shè)計參數(shù)優(yōu)化。針對前期試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的潛在問題，優(yōu)化調(diào)整設(shè)計參數(shù)、部件結(jié)構(gòu)和材料以及生產(chǎn)制造要求，進(jìn)一步提高刮泥機(jī)的性能和穩(wěn)定性。

（4）工程應(yīng)用與轉(zhuǎn)化。根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果，調(diào)整花都水廠污泥濃縮池刮泥機(jī)的設(shè)計參數(shù)和生產(chǎn)制造要求，同時總結(jié)刮泥機(jī)最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)和性能特點(diǎn)，指導(dǎo)水廠污泥濃縮池刮泥機(jī)的運(yùn)行控制和日常維護(hù)。

創(chuàng)新點(diǎn)：通過研發(fā)適用污泥濃縮的底部刮泥機(jī)技術(shù)，有效解決了現(xiàn)有刮泥機(jī)故障率高、運(yùn)行效果差等一系列難題。采用“底部軌道刮泥技術(shù)”，能夠解決現(xiàn)有中心傳動刮泥機(jī)傳動軸力矩過大的技術(shù)缺陷，具備污泥含固率大于10%的極限工況下正常運(yùn)行的能力，使得系統(tǒng)運(yùn)行更穩(wěn)定；采用板結(jié)底泥破除裝置，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)刮泥機(jī)無法實(shí)現(xiàn)的底泥板結(jié)厚度100- 300mm的再啟動破除；采用“不翻板行進(jìn)方式”，實(shí)現(xiàn)“雙向刮泥”，刮泥效率比傳統(tǒng)單向刮泥機(jī)提升100%；利用污泥擠壓原理，實(shí)現(xiàn)刮泥過程的“二次濃縮”，進(jìn)一步提升污泥濃縮效果和節(jié)約系統(tǒng)能耗；結(jié)合改進(jìn)型重力濃縮技術(shù)，出泥含固率較傳統(tǒng)工藝（3%左右）提高至5%～10%，節(jié)能25%以上。

4. 零加藥脫水系統(tǒng)研究

傳統(tǒng)的污泥脫水系統(tǒng)需要添加化學(xué)藥劑進(jìn)行機(jī)械脫水，不僅成本高，還會出現(xiàn)壓濾液含化學(xué)藥劑后處理困難、脫水污泥板結(jié)不易資源化利用等問題。通過建立一套不加藥的污泥脫水系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)廢水、脫水污泥資源化利用。（如圖6、圖7所示）

主要研究內(nèi)容包括：

（1）研究污泥特性，為零加藥脫水機(jī)理提供理論依據(jù)和設(shè)計參數(shù)；

（2）研究零加藥脫水的脫水機(jī)形式及參數(shù)要求；

（3）研究濾布行走式板框壓濾機(jī)在模擬花都水廠排泥水濃縮污泥脫水中的工藝控制，主要包括進(jìn)料時間、進(jìn)料壓力、進(jìn)料濃度等參數(shù)對工藝的影響；

（4）在達(dá)到目標(biāo)工藝的基礎(chǔ)上，通過試驗(yàn)優(yōu)化隔膜擠壓時間等參數(shù)，提高運(yùn)行效率，同時分析并配置在此參數(shù)下最佳的濾布清洗方案，以指導(dǎo)花都水廠脫水系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；

（5）精確控制研究，系統(tǒng)研究濾布行走式板框壓濾機(jī)在不同工藝參數(shù)下的脫水性能，以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的污泥處理效果。

創(chuàng)新點(diǎn)：通過研發(fā)“零加藥脫水系統(tǒng)”技術(shù)體系，較好地解決脫水污泥無法資源利用和系統(tǒng)藥耗高、能耗高等技術(shù)難題。創(chuàng)新采用“高壓薄層擠壓”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污泥脫水藥劑零添加，解決脫水污泥的污染問題，使其資源化利用成為可能；建立整套“零加藥脫水系統(tǒng)技術(shù)體系”，包括運(yùn)行參數(shù)、濾布清洗方案、智能控制系統(tǒng)等；運(yùn)用“濾布行走板框壓濾技術(shù)”，采用主動泥布分離的卸泥方式，相對傳統(tǒng)板框壓濾機(jī)被動的重力驅(qū)動卸泥方式（需要輔以人工鏟泥），能更好地實(shí)現(xiàn)污泥、濾布分離，運(yùn)行效率更高；成功研發(fā)“壓濾液回用技術(shù)”，以零加藥為基礎(chǔ)，優(yōu)化濾布性能，控制濾出液的SS含量，是國內(nèi)首個實(shí)現(xiàn)壓濾液回用的污泥脫水項(xiàng)目。

（二）水資源循環(huán)利用工藝技術(shù)研究

花都水廠生產(chǎn)運(yùn)行中，會產(chǎn)生生活污水和生產(chǎn)廢水，且周邊無市政污水管網(wǎng)用于排放?？紤]到污廢水的資源化回用，公司提出廢水零排放的建設(shè)目標(biāo)，并開展相關(guān)研究。

研究內(nèi)容包括：

1. 生活污水處理工藝及回用研究。對廠區(qū)的生活污水規(guī)模、水質(zhì)、排放規(guī)律進(jìn)行調(diào)查研究，分析不同處理工藝的適用性和出水的回用需求，確定生活污水處理站的處理工藝和設(shè)計參數(shù)等。

2. 生產(chǎn)廢水特性及處理工藝研究。對廠區(qū)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行特性研究，分析不同處理工藝的適用性和出水作為中水水源的可行性，確定廢水處理系統(tǒng)的工藝和設(shè)計參數(shù)等。

3. 廠區(qū)中水系統(tǒng)建設(shè)研究。開展廠區(qū)中水需求分析，研究中水系統(tǒng)的建設(shè)方案，確定系統(tǒng)及設(shè)計參數(shù)。

創(chuàng)新點(diǎn)：相較于傳統(tǒng)自來水廠外排污水廢水，花都水廠實(shí)現(xiàn)了污水廢水零排放，大大減少了對環(huán)境的影響。其中，通過泥水處理系統(tǒng)，將上清液回流至生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)水端，年可節(jié)約用水500萬～1000萬噸；采用生態(tài)式污水處理工藝，使得污水處理站完美融入廠區(qū)環(huán)境景觀，同時處理系統(tǒng)能耗藥耗低于一般生活污水處理站30%；在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)污泥脫水壓濾液處理，并作為中水回用的工程應(yīng)用典型實(shí)例，給自來水廠污泥脫水壓濾液的處理利用提供了全新思路。

五、實(shí)施成效

在花都水廠設(shè)計建設(shè)過程中，花都自來水公司同步開展排泥水處理、水資源循環(huán)利用工藝技術(shù)研究，并將研究成果應(yīng)用于水廠建設(shè)運(yùn)營中，取得了顯著成效，形成了疊加效應(yīng)。

一是通過建設(shè)預(yù)沉式泥水調(diào)節(jié)池，較傳統(tǒng)調(diào)節(jié)池減少待濃縮水量50%以上，并將待濃縮液含固率從0.3%提高到1%。同時，大大降低了濃縮池的建設(shè)規(guī)模，可節(jié)約濃縮池建設(shè)成本約500萬元，可節(jié)約年運(yùn)行成本約100萬元。

二是通過研發(fā)改進(jìn)型重力濃縮技術(shù)，使出泥率達(dá)到5%～10%，較傳統(tǒng)濃縮池依靠自然沉淀方式（出泥含固率3%左右）提高了2%以上，使排泥水處理系統(tǒng)節(jié)能25%以上。

三是通過泥水處理系統(tǒng)，將上清液回流至生產(chǎn)系統(tǒng)，年可節(jié)約用水500萬～1000萬噸，年節(jié)約原水成本近1000萬元。

四是自來水廠每年產(chǎn)生的近2萬噸脫水污泥實(shí)現(xiàn)了資源化利用。

五是自來水廠生活生產(chǎn)污水實(shí)現(xiàn)了零排放。

本項(xiàng)研究較好地解決了國內(nèi)自來水廠排泥水處理系統(tǒng)存在的技術(shù)問題，形成了可復(fù)制可借鑒的技術(shù)體系，對于推動國內(nèi)排泥水處理技術(shù)的發(fā)展，更大程度實(shí)現(xiàn)節(jié)能、降耗和資源化利用，有著重要的參考價值。

相關(guān)研究成果正逐步推廣至廣州水投集團(tuán)下屬的多個自來水廠，并已申報發(fā)明專利1項(xiàng)、實(shí)用新型專利3項(xiàng)。其中，2項(xiàng)實(shí)用專利已獲授專利權(quán)，2篇相關(guān)論文已被《中國給水排水》錄用。

六、結(jié)語

水資源循環(huán)利用是一項(xiàng)長期性、系統(tǒng)性工程，涉及多行業(yè)多部門，與社會公眾利益息息相關(guān)，既需要國家層面加大政策支持力度，更離不開供水企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)的主動作為。

廣州市花都自來水有限公司開展的基于工藝創(chuàng)新的水資源循環(huán)利用研究，是在供水行業(yè)加快綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的大背景下，針對自來水廠普遍存在的排泥水處理痛點(diǎn)問題，進(jìn)行的一次理念創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、工藝創(chuàng)新和服務(wù)創(chuàng)新，對于整個行業(yè)做好節(jié)水工作、提高資源利用效率、減少溫室氣體排放，都有著重要的促進(jìn)作用。

面向未來，花都自來水公司將繼續(xù)堅持“民以水為先，我為民盡責(zé)”的發(fā)展理念，以增強(qiáng)供水保障能力、確保供水安全為目標(biāo)，整合公司技術(shù)研發(fā)資源，建立健全科研創(chuàng)新穩(wěn)定投入機(jī)制和激勵機(jī)制，在繼續(xù)做好區(qū)域再生水循環(huán)利用技術(shù)工藝創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，組織實(shí)施一批技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新項(xiàng)目，構(gòu)建一個覆蓋花都水廠工藝全流程的智慧控制系統(tǒng)，通過對自來水生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)調(diào)控和優(yōu)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)水廠整體效能和供水品質(zhì)雙提升，為我國推進(jìn)區(qū)域再生水循環(huán)利用、探索水生態(tài)環(huán)境綠色治理新路徑，提供更多的“花都智慧”。

編輯/溫碧琳 統(tǒng)籌/蘇曉