1. A New Technology with Energy
Saving and Loading Reduction
Applied in Wuxi Tai Lake WWTP
美尚生化环境技术（上海）有限 限公司
BioChem Technology (Shanghai) Co., Ltd.
Co Ltd

2. 主要内容
Contents
1. 无锡太湖水污染危机
2. 为什么要用生物工艺控制系统？
3. 解决方案——无锡太湖新城污水处理
理厂应用分析
4.
4 新技术应用的挑战和机会
1. Water pollution crisis of Tai La
ake
2. Why we use Biological Process Control System?
3. Solution—case study on Wuxi New City WWTP
4.
4 Challenge and opportunity of n new technology
application

3. 1. 无锡太湖水污染危机
机－太湖蓝藻
1. Water pollution crisis o Tai Lake –Blue Algae
of

4. 无锡水危机—太湖蓝藻
Water crisis –Blue Algae in Tai Lake
07年5月底，太湖水位 1
A
偏低，部分水域大规 这次水危机来自包括水
模爆发蓝藻，同时入 量、气温、风向等自然
湖的污水团对太湖饮 因素和污染等人为因素
用水水源地造成严重 的共同作用，但其中人
2
B
影响，近百万市民因 类活动导致太湖水富营
水污染而无法提取饮 养化，是最重要的内因。
用水。

5. 太湖水质污染缘由
Reasons for water pollution of Tai Lake
• 太湖是我国第三大淡水湖；
• 沿岸工农业生产迅速发展；
• 人口的骤增；
• 大量有机物质特别是N、P等营
养元素排入湖中，富营养状态
。
• 蓝藻的爆发就是由于太湖水N、、
P含量超高而产生富营养化。

6. 水环境污染的特点
Characters of water enviro
onmental pollution
• 发达国家不同时期的 点源污染
水污染问题在中国短期 Point Source
内集中爆发； Pollution
• 点源、面源、降雨和
底泥中污染物的释放形
成了对水体污染的空间 水环境污染 底泥污染物释放
复合。 面源污染 Pollutant of Sediments
Non-point Source
i S Water Environment
Release
Pollution Pollution
• 一般碳源有机物、氮
磷等营养物质、难降解
有机物和重金属等有毒
物质的共存。
降雨
Precipitation

7. 除磷脱氮－污水处理厂出
出水达标
Dephosphorization & Denitrification—
—Effluents meet the Discharge Standard

8. 途径－提高污水处理能力
力
Methods-Improve wastewa
ater treatment efficiency
政策
政
Pol
licy
-法规
规标准
Law & S
Standard
-土地地利用
Land Use
资金 污水处理能力提高 技术
Fund Improve wwastewater Technology
treatment efficiency

9. 政策
Policy
• 太湖流域污水处理厂实
施削减COD 排放量50%,
消减总氮排放量60%和总
磷排放量50%
• DB-32地方标准>《城镇
污水处理厂污水排放标
准》（GB18918-2002）
的一级A标准;
• 水价提高；
• 土地利用等等。

10. 资金落实－中央领导重视
视
Fund—Importance attache by governmental leaders
ed
中央各级领导高度关注无
无锡治理太湖行动
温家宝总理在无锡考察时作出了“三个提
高”重要指示:
• 治理污水必须提高污水处理能力
• 提高污水处理工艺水平
• 提高城市污水处理

11. 技术－污水处理厂处理能
能力提高
Technical requirements—Impro wastewater treatment efficiency
ove
• 无锡市21家污水处理厂进行了提
提标
改造，使出水由原来的一级B标准
准改为
执行一级A标准。
• 江苏省太湖流域168家城镇污水厂
厂除
磷脱氮提标改造。

12. 处理厂工艺设计－国内设
设计院具有经验和较高水平
Process Design—Designers wit technical and experience
th
改造前传统AAO工艺 改造后投加生物填料

13. 技术引进－国际跨国公司技术
术和产品
Technology Transfer—International Technologies & Products
GE公司－膜过滤
系统，西门子公
司一体化产品，
Aqua公司滤布滤
池等。

14. 2.为什么要用生物工艺控 控制？
2.Why we use the biological p
process control?
在线
线自动检测
存在的问题
• 进水变化大；
生物池生物工
• 过程的参数不清；
关键
键－生物池 艺智能控制优
• 运行不稳态； 化系统
生物
物反应器
• 没有足够土地。
现代
代生物技术

15. 污水厂的每日负荷
Diurnal Plant Loading
Di l Pl t L di
Influent Ammonia C
Concentration
进水氨氮浓
浓度
35
30
ration (mg/L)
)
25
20
NH4 Concentr
15
10
H
5
0
Mon Tue Wed Thu Fri Sat Sun Mon
Day
D y

16. 固定的DO设定值下氨氮变
变化曲线
Ammonia Profile Fixed DO Set-Point
O
High NH4 Loading - Ammonia bleed
through during
thro gh d ring peak
loading
Effl u en t A m m o n ia
In flu en t A m m o n ia
- Wasted power
during low loading
Low NH4 Loading
u
- 峰值负荷时氨氮排放
超标
- 低负荷时浪费能耗
Distance Along Aeration Ta
ank

17. 动态DO设定之下的氨氮变
变化
Ammonia Profile Dynamic DO Set-Point
- Ammonia bleed
through during p
g g peak
High NH4 Loading loading is dampened
High DO Set Point
onia
onia
- Lower power
uent Ammo
uent Ammo
required during low
loading
Efflu
Influ
- Stabilized process
Low NH4 Loading
Low DO Set Point
- 峰值负荷时氨氮仍能
Distance Along Aeration Ta
ank 达标
- 低负荷时更节能
- 更稳定的处理工艺

18. BIOS系统采用前馈控制原
原理
BIOS use the feed-forward method
在线仪器
Online analyzers
回流控制
控
IRQ set point
DO 控制
DO set point
排泥量
WAS rate

19. 统组成－(眼睛＋大脑＋手脚）
生物反应池控制系统系统
BIOS - (Eye+Brain+Hand/F
Foot)

20. 眼睛－现场在线分析仪提
提供实时信息
Eyes—Online real-time ana
alyzers

21. 大脑－计算、模拟以及决
决策
Brain—Calculation, simula
ation and decision making

22. 手脚－生物工艺曝气控制
制执行系统
Hand/Foot-Bioprocess Aeratio Control System （BACS）
on

23. BIOS系统可以带来的利益
益
Benefits of using BIOS
• 达到氨氮、硝酸盐或氮的排放标
标准.
• Meet the discharge standard of ammonia and nitrogen.
• 提高工艺可控性及稳定性.
• Advanced the controllability a
and stability of process.
• 预警系统和工艺恢复帮助.
• Early warning system and proce
cess recovery assistant.
• 降低电耗和节省土地.
• Save energy and land.

24. 3. 解决方案——无锡太 太湖污水处理厂应用分析
3. Solution—Application in T
Taihu WWTP
• 处理规模：10万吨/天
，尾水排入太湖流域
• 处理工艺：改良型AAO
• 排放标准：一级A，除
磷脱氮要求
• 完工日期：2009年12月
31日
• Capacity: 10*104m3/d
• Process: Modified AAO
• Discharge Standard:
Class 1-A
• Completion D t D 31
C l ti Date: Dec.31,
2009

25. 无锡太湖污水处理厂应用
用BIOS系统
BIOS system applied in Wuxi T
Taihu Lake WWTP
无锡太湖污水处理厂应用BI
BIOS系统

26. 安装在线仪器
Analyzers I t ll ti in the site
A l Installation i th it
t
Myratek Sentry C-2
氨氮和硝酸盐分析仪
Myratek Sentry AD-2000
氨氮分析仪
Myratek Sentry ND-2000
硝酸盐分析仪

27. 生物控制 合理分配气量
生物控制-合理分配气量
Aeration control - Air flo distribution
ow
• 气量分配合理
• 达标－除磷脱氮
• 工艺处理效果好
• 节省能源

28. 污染物排放削减
Pollution Reduction
• 在太湖流域一级B到一级A的提标标
改造中，生物智能优化控制系统 统
能帮助污水厂稳定达到一级A排排
放标准，从而减少总磷排放：
• BIOS and BACS can help to meet thhe
discharge standard of Cl
di h t d d f Class 1 A
1-A
steadily in the upgrading and
expanding of WWTP in Taihu
watershed. So we can reduce the TTP
discharge in quantity of:
每年可去除总磷：
=18.25(ton/year)

29. 节能降耗
Energy Saving
预计每年： 节省能耗估
估算 曝气费用（万元/年）节省（万元/年）
• 节省的曝气能 常规运行
行 432 0
耗费用在
43.2～129.6万 10％节
388.8 34.2
省
元;
20％节
• 节省电力 实施BIOS系统
省
345.6 86.4
153.3～459.9 30％节
302.4 129.6
万度。 省

30. 测
BIOS系统应用效果预测
Prediction of BIOS Applic
cation
• 按照太湖流域168家污水
处理厂规模：
• 总磷去除3066吨/每年；
• 可节省电费4728万元/每年。

31. 4. 新技术应用的挑战和
和机会
4. Challenge & Opportunity of New Technology
f
通过数十多年的科研和实践，美国在很
很多污水处理厂已安装运行了的工艺过
程控制系统－BIOS系统。
达标排放
新技术--BIOS 节能降耗
降低运行费用

32. 在中国污水处理厂应用新
新技术挑战
Challenge of new tech app
plication in China
• 人才培训－专业人员对工艺和控制
制系
统理解；
• 设计院－传统上，设计院惯于应用
用规
范和经验，对新技术应用有顾虑；
；
• 配套设备－国产设备，低价设备。
。另
外，招投标最低标中标，不能选用
用最
佳的设备。

33. 飞机场？还是污水处理厂 厂？
Airport or WWTP?
功能要求不一样－
污水处理厂要求不
仅为功能服务，还
要达到一定的美观
和装饰，领导考察，
公众参观，宣传和
科普等，当然，还
有领导的业绩（每
年考核）。

34. 应用新技术的机会－样板
板工程
Chances of new tech applicati
ion—pilot project
• 在上海，北京及中国大城市
成功运行新技术可以较快推
广新技术的应用和实施。
• 太湖流域污水处理厂业主和
领导对新技术的渴求；
• 业主专业水平提高；
• 新技术应用机会前景。
生物工艺智能优化控制系统BIOS
在上海白龙港污水厂（200万吨/
每天）一期项目应用。

35. Xie Xie!
Xie!