目前，國家、各地方污水處理廠污染物排放標準日趨嚴格，北京、天津、廣東、浙江、陜西、湖南等多地已參照III類至V類水水質制定了地方排放標準，尤其是昆明頒布的地方標準，是現階段全國范圍內城鎮污水處理廠水污染物排放領域最嚴的標準，新建或擴容污水處理廠勢在必行。但面對較大的用地及投資運營壓力，污水處理廠又該如何提質增效?

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9月17日，在2020(第十二屆)上海水業熱點論壇上，湖南科友環保有限公司技術高級總監韓紅波以實際案例分享了HPB技術的產業化應用，并以“HPB技術助力城鎮污水處理廠提質增效”為題做了主題發言。

韓紅波

技術研發及產業化背景

污水處理廠污染物排放標準

近幾年，國家、地方相繼出臺了多個標準，污水處理廠面臨從《城鎮污水處理廠污染物排放標準》 一級B標準提升至一級A標準、準IV類或更高標準的任務。此外，北京、天津、廣東、浙江、陜西、湖南等多地已參照III類至V類水水質制定了地方排放標準，尤其是昆明頒布的地方標準，是現階段全國范圍內城鎮污水處理廠水污染物排放領域最嚴的標準。

2010年~2019年全國城鎮污水排放量平均年增長率為4.25%，全國城鎮污水處理量平均年增長率為7.13%，污水處理率從2011年79%逐年上升至2019年95%，平均為88.42%。

近年來，城鎮污水收集管網不斷完善、污水排放標準不斷提高、合流制溢流污染問題日益凸顯，新建或擴容污水處理廠勢在必行，但受建設用地及運營成本的制約，城鎮污水處理廠提質增效也面臨著巨大壓力，污水處理技術亟待創新與突破。

HPB創新技術引領行業發展

湖南科友環保聚焦污水處理活性污泥法同步提高脫氮除磷效率，創新性開發了應用于城鎮污水處理廠新建與提標擴容的HPB(高濃度復合粉末載體生物流化床)技術，有效解決了污水處理廠的提標擴容征地難、建設周期長和投資費用高等難題。

高濃度復合粉末載體生物流化床(High Concentration Powder Carrier Bio-fluidized Bed，簡稱HPB)

韓紅波介紹，HPB技術是基于污水生物處理的技術原理，通過向生化池中投加復合粉末載體，提高生物池混合液濃度的同時，構建了懸浮生長和附著生長“雙泥”共生的微生物系統;并通過二沉池對污泥濃縮分離，以及對排放剩余污泥進行復合粉末載體回收，實現“雙泥齡”，同步提高生物脫氮除磷效率。

韓紅波強調HPB工藝擁有五個系統：復合粉末載體及投加系統、專業機械攪拌、復合粉末載體回收系統、精準控制系統、具有在線檢修系統。HPB工藝的特點也可以簡單概括為“三省、三高”——省投資、省占地、省周期、高效率、高標準、高保障。

它的創新意義在于一方面可以滿足城鎮污水處理不斷發展的高標準技術需求，同時還具有超過傳統污水處理工藝的更加穩定的高效脫氮除磷能力;另一方面它還可以提升單位容積城鎮污水處理能力的上限，實現水質、水量雙提升。HPB技術的研發不僅可用于已建成的城鎮污水處理廠提標擴容改造，也可直接用于新建城鎮污水處理廠項目。

HPB技術助力城鎮污水處理提質增效

目前，在同濟大學環境科學與工程學院全力支持下，HPB技術已實現“產、學、研、用”循環創新體系的持續發展動力，韓紅波表示，在長沙市新開鋪水質凈化廠二期改擴建工程、湖南省益陽首創水務團洲污水處理廠應急處理項目，以及長沙水業集團下屬排水公司花橋、新港、暮云等污水廠提標擴容項目中，HPB技術已實現產業化應用。

隨后，韓紅波對這些工程案例做了詳細講解：

湖南省長沙新開鋪污水處理廠

湖南省長沙新開鋪污水處理廠原來的污水處理能力為10萬噸/天，目前已運行了11年的時間，現在它面臨的改造是從10萬噸/天擴大到19萬噸/天，對標準四類水標準。原來的設計是在廠區東側，新增94畝地，涉及拆遷費7.4億，廠區建設費4.6個億，共計12億的總投資。對于地方政府來講投資壓力非常大，他們急需一種新的技術來解決資金等問題，所以就找到了科友環保的HPB技術。

生化池改造

上圖是改造完一半時，廠區平面布置的情況。HPB技術突破了污水處理行業生化時間長的難題，處理負荷提升兩倍以上，水力停留時間由傳統工藝的12小時左右縮短到5小時，污泥濃度控制在8000毫克每升左右，出水水質可以穩定達到地表水準四類水的標準。

通過改造前后平均水質、泥質對比發現，該廠采用BHP技術工藝改造后，在原廠即實現了水量和水質“雙提升”。此外，該項目總投資僅為3.6億，比之前的計劃節約了近9億的投資成本，總投資節省比例達到了70%。

湖南省益陽首創水務團洲污水處理廠應急處理項目

湖南省益陽首創水務團洲污水處理廠應急處理項目設計規劃規模為10萬m3/d ，提標擴建工程目標為16萬m3/d。韓紅波介紹，該廠原設計方案是把二沉池改造為膜池，但在改造過程中(約130天)須停產或減產，這將會造成約5萬m3/d污水下河，對飲用水安全造成威脅，難以取得環保許可。

后采用科友環保HPB工藝對生化池進行應急強化，在二級處理構筑物減半的情況下，維持處理水量(10萬m3/d )不變，且出水水質標準不變，最終使得該項目得以順利提標擴建。

其他應用案例

韓紅波表示，HPB技術產業化推廣與項目應用正持續加速中。目前，HPB技術作為以同濟大學環境科學與工程學院專家團隊研發并產業化應用的成果，已有數十個項目案例，并完成了技術規程編撰和產品認證，正在進行地方標準及行業標準制定等工作，已完全具備大規模產業化的條件，相信在污水處理領域將會有快速的推廣和應用。

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編輯：陳偉浩