博汇特潘建通： BioDopp微氧工艺为城镇及园区污水提质增效难题提供解决之道
9月17日，“2020（第十二届）上海水业热点论坛”召开，本届论坛以“面向未来的污水处理行业系统升级”为主题。北京博汇特环保科技股份有限公司（以下简称“博汇特”）是一家专注于生化技术的技术型企业，博汇特董事长兼总经理潘建通在论坛现场分享了基于核心生化技术，BioDopp微氧生化工艺在城镇及园区污水提质增效中的应用发展。
来源：中国水网 整理：汪茵
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9月17日，“2020（第十二届）上海水业热点论坛”召开，本届论坛以“面向未来的污水处理行业系统升级”为主题。北京博汇特环保科技股份有限公司（以下简称“博汇特”）是一家专注于生化技术的技术型企业，博汇特董事长兼总经理潘建通在论坛现场分享了基于核心生化技术，BioDopp微氧生化工艺在城镇及园区污水提质增效中的应用发展。
潘建通
博汇特成立于2009年，是一家技术型股份公司，定位为生化技术为引擎的水处理综合技术服务商。服务范围包括新建、改扩建（提标扩容）污水项目工艺包服务，环保新兴材料及生态药剂生产与销售，临建污水处理设施设备供应及租赁服务，污水投资、运营、技术服务及咨询。博汇特专注为客户提供优质卓越的系列产品、领先的污水处理专利专有技术、开创性的解决方案及 TIO 流程化服务。
发展至今逾十年，博汇特专注于生化技术的研发与推广，以生化处理技术为核心，延展全流程技术链条，为客户提供卓越的工艺技术及系列产品。公司成立之初，以工业废水起家，主要涉足石油、化工、煤化工、造纸、印染、制药等工业废水，随着环保业态环境变化，逐渐扩展踏入市政及工业园区污水领域，近年来，响应国家政策号召，强势进军分散式污水和水环境治理等领域。
博汇特的产业布局
博汇特的核心技术以好氧生化技术为主，辅之以厌氧生化技术、物化技术、污泥处置技术、环保新兴产品及材料与环保生态药剂，贯通生化技术上下游。博汇特至今已获得40余项省部级技术认证及荣誉，申报自主研发专利70余项。
博汇特获得的部分技术认证及荣誉
博汇特拥有工艺包、DBO、EMC、TIO与ROT多种服务模式。据潘建通介绍，博汇特早期做工业废水项目时，客户比较认同工艺包服务模式，后期博汇特进入市政园区污水领域，客户发生了根本性变化，由企业转为地方政府和水务投资平台，随之推出不同的商业模式参与项目建设。面对上述变化，博汇特经过五六年的努力和渗透，逐步在行业内实现扎根、推广。
潘建通表示，2016年，生态环境部出台了《全面部署固定污染源氮磷污染防治攻坚工作》，在此之后，各地政府也不断推出针对氮磷污染的政策标准，整体趋势上看，标准在逐步提高，监管力度不断加强，这也对污水处理厂提出了更高的要求。
国内部分城市的污水处理指标
从问题导向角度来看，污水处理技术每一发展阶段所面临的问题是不一样的，20世纪上半叶，污水处理领域的关注点是去除有机物；发展至20世纪后半叶，脱氮除磷成为了行业内的聚焦点；21世纪初，水回用问题进入了行业视野。潘建通预判，在未来的技术发展中，新型污染物将成为污水处理技术领域的重中之重，并且，污水资源化、水中有效组分提取，能量回收需求将愈加强烈，而随着问题的复杂化程度加深和运维成本增加，污水处理技术升级已迫在眉睫。
问题导向的污水处理技术的发展历程
目前，污水处理领域有三种主流生化工艺，但每一类工艺路线都或多或少存在一定的不足：
CASS类工艺：设备及池容均有闲置期，池容闲置约为15~25%，沉淀期和滗水期为非反应时间，占整个周期的一半左右，另外，系统操作相对复杂，需依赖完善的控制，灵活性匹配各个反应工段时间。
氧化沟工艺：低负荷工艺，表曝能耗高，硝化液回流控制较差。缺氧区与好氧区界面模糊，反硝化脱氮效果差；
AAO工艺：多数为一级A出水水质，若想进一步提标，需增加后续工艺，强化脱氮除磷能力。
总结上述三类技术工艺路线不难发现，对主流传统活性污泥工艺的改造、优化、提升成为节能降耗及高标准排放的主要解决途径。
潘建通介绍，BioDopp工艺是一种生化污水处理技术，是中德技术团队在长期水处理工程实践中提取多种生化工艺的优点，立足微氧控制，溶解氧控制在0.5mg/L左右，结合博汇特在微混曝气、空气提推、速澄及同步反应等多方面的自主创新，持续研究并开发的生化工艺。BioDopp工艺生化具有占地少、能耗低、投资少及运营维护简便等特点，在新建及提标扩容改造项目中均有较大技术优势，已在国内外多个行业广泛应用。
BioDopp工艺的设计思路
在BioDopp工艺发展后期，博汇特为进一步降低投资，增加工艺操控弹性，不断进行技术升级。目前，BioDopp工艺已历经V代的迭代升级：
BioDopp生化工艺-Ⅰ代适宜工业污水处理；
BioDopp生化工艺-Ⅱ代、Ⅲ代与Ⅳ代适宜工业+园区+市政污水处理；
BioDopp生化工艺-Ⅴ代适用于市政污水地表准IV类排放标准。
结合项目具体情况，设计定制化的解决方案，为客户带来环境和经济的双重效益。
在BioDopp生化工艺-Ⅲ代之前，工艺路线的发展主要依靠短程硝化、反硝化的思路推动。目前，国内以泛BioDopp工艺核心技术特征的应用项目规模超过300万吨/天，初步具有一定的市场容量。现在博汇特在提标改造项目中主推BioDopp工艺-IV代和V代，IV代工艺路线将原来的同步短程硝化、反硝化的思路过渡为AAO工艺路线，而V代工艺则将多段AAO思路代替了后端的后置深床反硝化滤池。
BioDopp工艺的核心专有技术主要分为6大类：
MAT曝气技术：
MAT曝气技术是一种低通气量的微孔曝气技术，采取高密度均布及特殊打孔方式，气泡小而上升慢，保证其有足够时间与水体接触传质，有效增大了氧转移效率，同时杜绝了曝气盲区，形成了泥水混合的全接触环境，保证了良好的氧利用率。拥有氧传递效率高、氧利用率恒定、运行成本低、使用寿命长等特点。MAT 具有极强的物化性能，能在任何复杂的环境中使用，几乎能够耐受任何非极端化学溶剂的考验，与其他传统材质相比具有较大的优势。
泥水分离技术：
博汇特拥有两种类型的泥水分离技术设备：高速澄清器（型号 I）借助组合填料，完成高效快速澄清。其特殊的设计结构实现底部污泥高速回流使污泥不在底部沉积，配以空气提推技术，既降低了回流能耗，还节省了污泥回流泵房；高速澄清器（型号 II）采用矩形边进边出二沉池，固体负荷高，回流污泥浓度高，占地面积省。设备数量较少，土建投资省。
空气提推技术：
空气提推是依靠鼓风机产生的压缩空气作为动力源，通过均匀布气技术来改变局部水体的密度，从而在特殊的池体结构下提高充气区液面来推动水体的运动。通过布气系统的通气量可以直接影响混合液的回流比，进而实现整个池内大流量水流的能动调节。空气提推技术具有低扬程、低耗能、大断面和大流量的特点。
高回流比技术：
高回流比技术是通过空气提推技术来实现的，最大优势在于瞬间稀释进水浓度，使得整个生物池内浓度梯度负荷最小化，并能有效的抵抗负荷冲击。传统泵回流比在1~3之间，而BioDopp空气提推技术可以在较低的能耗下实现几十至几百倍的回流。BioDopp污染物浓度梯度只为传统的1/20左右。为微生物的生长繁殖提供了稳衡的外部环境。
BioDopp工艺回流方式
微生物驯化技术：
在BioDopp生化系统中培养的污泥，其絮体相对传统工艺的要小，且生长相对缓慢，其污泥龄是传统工艺的1.5倍以上，污泥浓度是传统工艺的1.5~2倍。另外，细小的絮体使得氧气在絮体内的传质效率更高，使得污染物质在絮体内的扩散更加容易，从而使得微生物个体汲取营养物质和污染物质更加方便。
微生物的特点
SAS控制技术：
SAS系统为精确曝气与智能抗冲击系统的简称。SAS系统主要有在线DO及ORP仪、PLC自控系统、变频器、风机、空气提推器及曝气设备组成。整个SAS系统无需人工控制，能在无人值守的情况下自动化解来水负荷冲击，赋予生化系统更好的运行稳定性能。SAS系统采用的溶氧仪是当前世界上灵敏度最高、步长最短的溶氧仪之一，其溶解氧探测精度为0.01mg/L，并具有自清洁功能，适合长时间在环境复杂的生物池内运行。
潘建通总结道，BioDopp工艺的主要技术优势为：
1，工艺流程简单，构筑物少，占地面积小，占地节省30%以上；
2，高污泥浓度且微氧控制，可同步脱氮除磷，出水水质好；
3，前置生物选择区，污泥不会发生污泥膨胀；
4，空气提推实现大回流比，抗冲击负荷能力强；
5，无需停车即可完成曝气管自清洗及更换工作，维修简便；
6，微孔曝气材料实现氧利用率达40%，能耗低，运行费用低；
7，高污泥浓度低溶解氧的运行模式，其污泥龄可达传统工艺的1.5倍以上，污泥浓度为传统工艺的1.5-2倍，污泥产量降低30%以上；
8，精确曝气与智能控制，有效推动污水厂精确化及智能化运行。
BioDopp与主流工艺的性能对比
BioDopp工艺应用案例
化工工业园区废水
某化工工业园收集园区内若干工厂的纳管污水，污水处理系统包括预处理段、生化处理段及深度处理段，设计污水处理流量为40000m³/d，出水水质达到直排水质要求。
主要工艺：粗/细格栅→调节池→BioDopp生化反应池→混凝沉淀→纤维滤池→消毒
工业园区污水
某工业园区污水处理厂规划近期处理能力50000m³/d，总变化系数为1.4，远期100000m³/d，出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准。
主要工艺：粗/细格栅→旋流沉砂→BioDopp生化反应器→纤维转盘过滤→紫外线消毒及巴氏计量槽+全过程除臭
石化+制药工业园区废水
某石化制药污水处理厂收纳和处理工业园区污水，一期改造设计处理规模60000m³/d，二期新建设计处理规模60000m³/d，提标改造和新建方案均采用BioDopp生化处理工艺；对污水处理厂排放标准提高至准V类水标准，二期预留提标至地表准IV类水质的空间。该污水处理厂设计规模合计120000m³/d。
主要工艺：调节池→混凝气浮→BioDopp生化反应器→中间水池→Fenton →深度处理
工业园区污水—特殊排放标准
某工业园区建立两座污水处理厂一厂处理规模为3600m³/d，二厂处理规模为5200m³/d。经消毒后达到《四川省岷江、沱江流域水污染物排放标准 》(DB51/2311-2016)中的工业园区集中式污水处理厂水污染物排放浓度限值。
主要工艺：粗格栅与集水井→提升泵→细格栅与旋流除砂器→初沉池→调节池与事故池→水解酸化池→BioDopp组合生化池→纤维转盘过滤→紫外消毒→计量出水
市政污水
1，河北衡水湖负责收纳附近的地区市政纳管污水，建设处理规模2×10000m³/d。项目污水处理系统包括预处理段、生化处理段和深度处理段，污水厂出水达到地区直排水质要求。
主要工艺：粗/细格栅→旋流沉砂→BioDopp生化反应器→纤维转盘过滤
2，河北泛雄安地区提标改造，为满足出水水质由原出水一级A标准提升至地表Ⅳ类标准（总氮除外），新建两座BioDopp生化反应器，水量规模分别为：10000m³/d、12000m³/d，后续进入深度处理单元，出水经消毒达标后用于城市景观用水及浇洒道路用水。
主要工艺：预处理工段+BioDopp工艺+混凝沉淀池+纤维转盘过滤
3，陕西的地质和居民饮食习惯的特殊性，其来水氨氮偏高，SS及含油量较高，后增设初沉池。在原有5000m³/d的预留地上建造10000m³/d的处理设施（2012年投运）。一期工程设卡鲁塞尔氧化沟，处理量5000m³/d，50×20m反应器+直径20m二沉池，装机容量2.2×2+7.5×2+22×4+7.5×4kW，运行功率122.4kW；二期工程设BioDopp生化反应器，处理量10000m³/d，50×20m反应器，装机容量75×2+10kW，运行功率85kW。
潘建通表示，到目前为止，采用博汇特核心技术在国内运行约150万吨/日，还有几十万吨/日的项目正在规划中。环保行业已踏入技术全面升级的时代，潘建通呼吁环保届同仁应该珍视时代所赋予的机遇，博汇特希望与行业内同仁一同努力，推动国内污水处理厂逐步实现技术升级。
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