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在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下，污水處理行業(yè)的綠色低碳轉(zhuǎn)型已從“選擇題”變?yōu)?ldquo;必答題”。如何在不新建池體的前提下挖掘現(xiàn)有設(shè)施潛能？如何在提標(biāo)改造的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能耗與藥耗的雙降？2025年7月，浙江省首個(gè)4萬噸級(jí)氧化溝AOA工藝改造項(xiàng)目——嘉興某污水處理廠一期工程正式通水試運(yùn)行，為同類項(xiàng)目提供了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
在該項(xiàng)目中，川源(中國(guó))機(jī)械有限公司14臺(tái)MJN全流場(chǎng)混勻系統(tǒng)的成功應(yīng)用，為AOA新工藝的穩(wěn)定運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的設(shè)備保障，其應(yīng)用數(shù)據(jù)與運(yùn)行表現(xiàn)或可為同類改造工程提供一些借鑒。
一場(chǎng)針對(duì)“超大氧化溝”的技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)
嘉興某污水處理廠是區(qū)域污水轉(zhuǎn)輸與處理的核心樞紐，日處理能力達(dá)60萬噸，服務(wù)范圍超過1860平方公里。本次改造聚焦于一期氧化溝系統(tǒng)，南北雙溝單溝尺寸為80.5米×43.25米×4.9米。
超大池體帶來的挑戰(zhàn)較為典型：超大溝寬容易導(dǎo)致傳統(tǒng)攪拌設(shè)備流場(chǎng)覆蓋不全，污泥沉積問題時(shí)有發(fā)生；流態(tài)銜接不暢可能影響脫氮除磷效率；而常規(guī)改造方案往往需要清池，施工周期較長(zhǎng)、成本較高。
本次改造引入的AOA工藝對(duì)池內(nèi)流場(chǎng)有一定要求。該工藝將傳統(tǒng)“厭氧-缺氧-好氧”流程重構(gòu)為“厭氧-好氧-缺氧”模式，需通過流場(chǎng)控制實(shí)現(xiàn)菌群調(diào)控與碳源分配，攪拌設(shè)備的配置合理性直接影響工藝運(yùn)行效果。
14臺(tái)設(shè)備的“全流場(chǎng)”答卷
經(jīng)過多輪技術(shù)比對(duì)與流場(chǎng)模擬，項(xiàng)目方最終選定川源(中國(guó))機(jī)械有限公司的MJN全流場(chǎng)混勻系統(tǒng)作為核心攪拌設(shè)備供應(yīng)商。這家深耕水處理設(shè)備領(lǐng)域的企業(yè)，用14臺(tái)定制化設(shè)備回應(yīng)了AOA工藝對(duì)攪拌的極致需求。
表1：嘉興項(xiàng)目MJN全流場(chǎng)混勻系統(tǒng)配置參數(shù)
技術(shù)團(tuán)隊(duì)通過流場(chǎng)模擬技術(shù)，針對(duì)工藝攪拌強(qiáng)度需求計(jì)算葉輪參數(shù)，最終確定上述設(shè)備方案。MJN槳葉從根部到邊緣壓頭一致，在相同攪拌流量下能耗相對(duì)較低；變截面、變扭角的結(jié)構(gòu)有助于流場(chǎng)覆蓋均勻，單臺(tái)設(shè)備服務(wù)范圍可達(dá)3-20米，14臺(tái)聯(lián)動(dòng)可覆蓋氧化溝全長(zhǎng)的混合需求。
節(jié)能數(shù)據(jù)背后的“硬核”實(shí)力
對(duì)于運(yùn)營(yíng)方而言，設(shè)備是否“節(jié)能”最終要落到電費(fèi)賬單上。嘉興項(xiàng)目的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)給出了有力回應(yīng)：在厭氧、生化、缺氧等工藝段，MJN系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行功耗可低至2W/m³。
節(jié)能的底氣來自產(chǎn)品設(shè)計(jì)源頭。MJN系統(tǒng)采用軸流向攪拌設(shè)計(jì)，相比于徑流向攪拌，在同等功耗下能產(chǎn)生較大的循環(huán)流量；三維建模與一次冷壓成型工藝有助于保持槳葉的動(dòng)靜平衡，減少無效能耗；高強(qiáng)度雙支點(diǎn)機(jī)架的應(yīng)用則可在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中保持設(shè)備穩(wěn)定。
事實(shí)上，嘉興項(xiàng)目并非MJN系統(tǒng)的首次節(jié)能亮相。在其他行業(yè)的應(yīng)用中，其節(jié)能表現(xiàn)同樣可圈可點(diǎn)：
表2：MJN全流場(chǎng)混勻系統(tǒng)典型應(yīng)用節(jié)能數(shù)據(jù)對(duì)比
耐用：看不見的成本節(jié)約
對(duì)于污水廠運(yùn)營(yíng)者來說，設(shè)備采購(gòu)成本只是一次性支出，而維護(hù)成本卻是貫穿全生命周期的“隱形消耗”。嘉興項(xiàng)目中，MJN系統(tǒng)在“耐用”維度上的設(shè)計(jì)考慮包括：
表3：MJN全流場(chǎng)混勻系統(tǒng)耐用性設(shè)計(jì)特征
在浙江某電鍍廢水缺氧池項(xiàng)目中，原采用的雙曲面玻璃鋼葉槳損壞較頻繁，改用MJN系統(tǒng)后運(yùn)行穩(wěn)定，維護(hù)周期顯著延長(zhǎng)，甚至帶動(dòng)了周邊多家企業(yè)的跟進(jìn)采購(gòu)。對(duì)于需24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行的污水處理廠而言，設(shè)備穩(wěn)定性是保障運(yùn)營(yíng)連續(xù)性的重要因素。
不止于設(shè)備：一次工藝與裝備的協(xié)同創(chuàng)新
嘉興項(xiàng)目證明了國(guó)產(chǎn)攪拌設(shè)備完全有能力承載前沿工藝的落地。AOA工藝通過取消硝化液內(nèi)回流、利用原水碳源省去氧化去除環(huán)節(jié)，大幅降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗；而MJN系統(tǒng)的流場(chǎng)控制能力，則為工藝提供了物理層面的保障——讓微生物在合適的環(huán)境里“各司其職”。
從更宏觀的視角看，該污水廠已憑借減污降碳協(xié)同實(shí)踐入選國(guó)家發(fā)改委“對(duì)標(biāo)污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠”改建項(xiàng)目名單。其17.09MWp光伏發(fā)電項(xiàng)目年均發(fā)電1800萬kWh，精確加藥系統(tǒng)推動(dòng)藥耗下降5%，而AOA工藝改造則有望進(jìn)一步降低碳源投加成本。在這一綠色低碳技術(shù)矩陣中，MJN系統(tǒng)作為關(guān)鍵執(zhí)行設(shè)備，貢獻(xiàn)了來自機(jī)械裝備的一份力量。
行業(yè)啟示：存量時(shí)代的改造哲學(xué)
我國(guó)污水處理設(shè)施建設(shè)已進(jìn)入“存量提質(zhì)”階段。大量建于2000年前后的氧化溝、MSBR池等工藝，面臨設(shè)備老化、標(biāo)準(zhǔn)提升、占地受限等共性問題。原位改造、不新增占地、利用現(xiàn)有池體——這些要求正在成為改造項(xiàng)目的常規(guī)約束。
嘉興項(xiàng)目的意義在于，它展示了一種可行的改造路徑：通過配置高效節(jié)能的攪拌裝備，在不改變主體構(gòu)筑物的前提下，承載更先進(jìn)的工藝，實(shí)現(xiàn)出水標(biāo)準(zhǔn)的提升與能耗藥耗的下降。該項(xiàng)目的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，或可為同類型污水處理廠的工藝升級(jí)提供一些參考。
2025年10月，川源MJN全流場(chǎng)混勻系統(tǒng)因其在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、能效表現(xiàn)與實(shí)際應(yīng)用中的表現(xiàn)，榮獲“流程工業(yè)創(chuàng)新獎(jiǎng)”。對(duì)于一款已在環(huán)保、化工、能源、醫(yī)療等多個(gè)行業(yè)落地應(yīng)用的攪拌設(shè)備而言，這一獎(jiǎng)項(xiàng)是對(duì)過去技術(shù)積累的肯定，更是對(duì)未來持續(xù)創(chuàng)新的期許。
*本文圖片均由川源提供，經(jīng)授權(quán)發(fā)布
