9月16日，面对经济高速增长而土地资源稀缺的城市建成区，城市污水厂动辄几十万吨的污水处理量如何在处理后进行资源化利用，污水厂扩建后管网是否需要重置以及污水收集过程中如何解决渗漏等问题，广州鹏凯环境科技股份有限公司董事长、总经理王国彬在“2021(第十三届)上海水业热点论坛”上做了城镇污水处理及其资源化路径的探索和实践的主题分享。
《“十四五”城镇污水处理及资源化利用发展规划》提出“十四五”时期着力推进城镇污水处理基础设施建设，补齐短板弱项，文件并对污水处理及资源化利用设施建设提出细化的技术要求。《规划》强调，落实目标责任，按照省级部署、市县负责的要求，系统推进“十四五”污水处理及资源化利用工作。
9月16日，面对经济高速增长而土地资源稀缺的城市建成区，城市污水厂动辄几十万吨的污水处理量如何在处理后进行资源化利用，污水厂扩建后管网是否需要重置以及污水收集过程中如何解决渗漏等问题，广州鹏凯环境科技股份有限公司董事长、总经理王国彬在“2021(第十三届)上海水业热点论坛”上做了城镇污水处理及其资源化路径的探索和实践的主题分享。
王国彬
卫星式污水厂概念，解决城市高速发展与落后建设规划之间的矛盾
对于很多城市而言，城市发展速度可能远远快于城市规划的进度，如南方一些城市：东莞、广州、深圳等高速发展中的城市。王国彬指出，类似广州、深圳这样的高速发展的南方城市，几年的时间增加的人口数字可能就有几百万。这个过程中，很多城市建设的难题和短板就会相应暴露出来：第一，建成区的污水处理设施怎么做?第二，污水处理后如何资源化利用?第三，如何补齐管网短板，提高污水收集率?
面对建成区的污水处理的困局，王国彬及团队提出卫星污水厂的概念。不同于分布式污水厂，分布式污水厂可能只是某一个区域自由去搭配资源，而卫星污水厂是结合污水管网进行分配，在污水干管沿途建设卫星污水厂，抽取干管污水进行处理后，再生水就近回补城市内的河涌，可科学有效地处理增量的生活污水，助力城市可持续发展。
卫星式污水处理系统示意图
王国彬介绍，卫星式污水厂的优势主要有：卫星污水厂采用就近取水原则，分担污水总量，减轻管网压力;卫星分布模式建设，合理利用稀缺土地，可以利用城市的公共绿地资源，把装配式污水厂建设成地埋式;更少的管网投入，更小的能耗，实现污水就地资源化;卫星污水厂采用鹏凯圆工艺，可以分布到城市的每个角落，满足不同的处理规模，占地小、选址灵活，建设周期短;污水就地处理、回用，可以作为城市的补水，亦可作为绿化的灌溉，更加简单打造绿色生态城市;智能APP运营管理系统，可实现无人值守，确保水质稳定。
污水资源化技术——低碳高效装配式污水厂(鹏凯圆)
虽然建设卫星污水厂有诸多优势，但也不得不正视其在推进过程中面临的难题。如土地在哪里?材料、人工成本不断上升，造价如何控制?可持续发展，节能减排，运营成本如何降低?对于民生的迫切环境需求，工期如何缩短?
面对这些难题，在原有思路的指引下，鹏凯环境开启了探索和实践，推出了鹏凯圆—低碳高效配式污水厂。
低碳高效装配式污水厂最直观的优势就是占地小，按EGA的标准现在最小的占地面积可以做到0.15到1.2平方米，很多城市公共绿地的地下空间均可作为选址;另一个优势是建设周期短，三个月即可建成一个污水厂，对于周边的扰民现象也有一定的减少。
王国彬介绍，鹏凯圆-低碳高效装配式污水厂，顾名思义，是圆形形状。鹏凯圆-装配式污水厂开启了工厂化预制污水处理系统的新模式，鹏凯环境提出“工程设备化、设备标准化、运维智能化”的理念，更能适应环境政策和社会的快速发展的要求。
鹏凯圆类似一个环形圆。外圈类似一个氧化沟，里面设置了几组精准曝气段，根据曝气段的不同，可以单独控制不同的曝气位置。王国彬指出，鹏凯圆是一个柔性控制的过程，当来水水质发生变化的时候，可增大硝化区域，适当增大曝气区域，通过精准曝气来柔性控制应对来水水质的变化。
外圈添加MBBR填料，采用生物膜工艺，可实现同步硝化反硝化过程;内圈是鹏凯圆的核心，将好氧区和沉淀区进行叠加，中间通过三相分离器实现气、水、泥的分离，可以使占地面积大幅减少;这样做的好处在于沉淀区的沉淀污泥直接通过重力回流至好氧区，不存在反硝化的环境，也没有厌氧的环境，防止传统沉淀池池底污泥反硝化造成的翻泥现象。
此外，鹏凯圆还增加了一个能耗的回收环节，将好氧区的曝气尾气收集，作为气提动力，实现好氧区混合液回流到外圈。所以本系统内没有混合液回流泵，没有刮泥机等动力设备，自然能耗也降低，再加上曝气量的充分利用，使它的效率可以更高，也契合现在对环保产业能耗降低，碳排放量减少的要求。
鹏凯圆污泥处理部分，为解决常规工艺里对于主工艺加磷的影响，鹏凯环境采用侧流除磷工艺进行处理，将脱氮除磷的工艺进行分开，使脱氮除磷的效率更高。还有一点是延长污泥龄，使活性污泥发生内源呼吸，增加内源消耗，减少污泥产率。
王国彬还指出，低碳型(碳中和)污水处理厂对碳减排的贡献。建设期间，低碳型(碳中和)污水处理厂采用的是不锈钢的材质的钢结构，整个建筑材料只用到传统污水厂建设材料的14%，在建设过程中，碳排放减少75%。运营阶段，整个运营的能耗比传统污水厂减少20%以上。生命周期结束后，原材料可以进行回收或重复使用，不会因为污水厂拆除运输和废旧建材处置而造成新的污染。所以从这三个阶段来讲，低碳型(碳中和)污水处理厂对于碳减排的贡献度是非常高的。
当然，鹏凯环境的预制装配式结构真正将环保产业化。E20研究院院长、北大环境学院产学研中心主任傅涛在当日的论坛上也指出，技术如果不能固化成产品，就没有产业未来。鹏凯环境积极追求工艺的产品化推广，将污水看作一个产品来做，这也是鹏凯环境所提倡的：工程设备化、设备标准化、运维智能化。
鹏凯的实践案例
目前鹏凯环境已将低碳高效装配式污水厂成功应用在潮州市枫江流域、珠海市高新区、肇庆市德庆县、肇庆四会市、广州市黄浦区、惠州大亚湾等地区多个项目上。其中，在潮州市枫江流域水环境综合治理项目中，项目处理水量为35000T/D，处理工艺采用的是鹏凯圆ADRS工艺，项目经过5天的调试时间，水质完全达标，最终项目提前到6月3日达标运行，创造了奇迹，为枫江流域水环境治理做了非常大的贡献。
鹏凯圆-低碳装配式污水厂主反应器结构特点
肇庆四会市碧海湾装配式污水处理厂项目现场/视频
低碳装配式污水厂不仅在市政污水上，在工业废水上也有很多案例，像茅台、天地壹号等等都有很好的合作和应用。
鹏凯环境希望做环保行业的药厂，将整个污水厂变为一个“大设备”，实现工厂化预制，解决环境产业的工程属性问题，推动水处理装备产业从一个项目一套方案的个性化定制模式，向工程设备化、设备标准化、运维智能化的标准模式转变，将环保真正推向工业化、产品化。合作模式主要采取让每个工程商都成为鹏凯环境业务员的代理分销模式和通过租赁、合作建设等自运营模式。
王国彬介绍，鹏凯环境现有鹏凯环境技术研究院、博士/博士后工作站、广东省装配式水处理系统工程技术研究中心，并与哈尔滨工业大学、同济大学、华南理工大学和中山大学等国内顶级院校建立了合作互动机制，研发投入大。此外鹏凯环境正在建设装配式污水处理系统智慧化工业4.0生产基地，致力将鹏凯打造成为国内领先的环保装备智能制造示范企业和水环境治理综合服务商。王国彬表示，鹏凯环境的合作伙伴很多，粤海水务、中信环境技术、盈峰环境、中国京冶、蓝月亮、天地壹号等都是鹏凯环境的合作伙伴。欢迎更多优秀的企业选择与鹏凯环境合作，一起共创未来。
