湖州东部新区污水厂二期 AOA 工艺技改试点 EPC 工程案例

一、项目基本概况

1. 项目背景

湖州市东部新区污水处理厂坐落于吴兴区叶堤漾路 2688 号，是南太湖流域核心市政污水处理基础设施，原厂总规划处理规模 15 万 m³/d，现状一期、二期各建成 5 万 m³/d，全厂实际总运行规模 10 万 m³/d，出水执行浙江省严格地方排放标准，承担东部新区生活、配套产业污水集中处置任务。

随着区域污水水质低碳氮比特征凸显、原有传统 AAO 工艺存在碳源消耗大、曝气能耗高、总氮脱除稳定性不足等痛点，为落实 “两山" 理论水环境治理要求、实现污水提质增效、低碳降本，厂区启动二期生化池 AOA 工艺原位技改试点 EPC 工程，通过重构生化处理流程、配套全新电气自控与在线仪表系统，打造浙北地区存量污水厂智慧化低碳改造示范样板。

2. 项目核心信息

· 项目名称：湖州东部新区污水厂二期 AOA 工艺技改试点项目 EPC 工程

· 服务规模：全厂总运行规模 10 万 m³/d（二期单系列 5 万 m³/d 生化池技改）

· 建设地点：湖州市吴兴区东部新区污水处理厂内

· 我方承包范围：电气自控成套设备、自动化仪表一体化生产、现场安装、系统联调、操作人员专项培训、全周期售后服务全链条 EPC 实施

· 改造工艺：AOA（厌氧 - 好氧 - 缺氧）逆向高效脱氮除磷工艺，原位改造、无需大规模土建拆除，不停产施工保障污水连续处置。

· 改造目标：稳定削减总氮、降低碳源投加量、减少曝气能耗；搭建全厂一体化智慧自控平台，实现工艺全自动精细化调控，出水稳定达标浙江地方清洁排放限值

3. 原有系统痛点

1. 原 AAO 工艺自控逻辑老旧，曝气、内回流、加药为固定模式，无法根据水质动态调节，药剂、电耗运行成本偏高；

2. 现场仪表老化、数据采集滞后，溶解氧、硝态氮、污泥浓度等关键生化参数监测缺失，工艺调控无数据支撑；

3. 高低压配电、风机、水泵等设备无智能联动控制，故障预警缺失，运维依赖人工现场巡检；

4. 新旧系统数据割裂，无法统一上传至厂区智慧水务管理平台，数字化管控能力薄弱。

二、我方 EPC 实施核心工作内容

本项目采用电气自控设备生产 + 现场施工 + 系统调试 + 运维培训 + 售后维保一体化交付模式，完整覆盖电气、自控、仪表全专业，分五大板块落地实施：

（一）电气自控成套设备定制化生产

1. 低压动力柜、PLC 控制柜、远程 IO 柜、变频控制柜、中控操作台整机预制生产，工厂内完成接线、模拟联调、老化测试，减少现场施工周期；

2. 配套冗余 PLC 主控系统、工业交换机、光纤通讯设备、UPS 不间断供电、智能电表、电机保护装置，适配 10 万吨级污水厂大功率风机、水泵、搅拌设备稳定控制；

3. 依据 AOA 新工艺控制逻辑，提前完成程序底层开发，内置智能曝气、内源脱氮自动调控、加药精准投加算法。

（二）全流程自动化仪表成套供货与安装

覆盖 AOA 生化池全工艺段在线监测点位，全套仪表统一供货、标准化安装：

1. 水质分析仪表：COD、氨氮、总磷、总氮、pH、溶解氧 DO、硝态氮、ORP 在线分析仪；

2. 过程测控仪表：电磁流量计、超声波液位计、污泥浓度 MLSS 计、压差变送器、气体流量计；

3. 配套仪表防护柜、取样预处理装置、仪表线缆、支架、防腐安装辅材；

4. 现场仪表点位全覆盖厌氧、好氧、缺氧三段生化池、进水泵房、沉淀池、加药间、出水在线监测站。

（三）现场一体化安装施工

1. 电气专业：高低压电缆敷设、桥架铺设、动力柜就位接线、风机 / 水泵变频系统安装、接地防雷系统施工；

2. 仪表专业：池体开孔、仪表支架固定、取样管路铺设、传感器浸没安装、仪表信号线缆布线；

3. 自控专业：厂区工业光纤环网搭建、PLC 分站落地、中控机房上位机、大屏监控系统安装；

4. 施工管控：采用分区域、分时段错峰施工，实行不停产改造，分段隔离作业，不影响厂区 10 万 m³/d 日常污水处理负荷。

（四）分阶段系统调试与全厂联调

1. 单体设备调试：单台仪表校准、电机变频测试、阀门启闭校验、信号通道通断检测；

2. 分站逻辑调试：AOA 厌氧释磷、好氧硝化、缺氧内源反硝化分段自动控制程序调试；

3. 智能联动调试：基于在线水质数据自动调节曝气风量、内回流流量、碳源 / 除磷药剂投加量；

4. 全厂系统联调：新旧自控系统兼容对接、数据打通、中控 SCADA 画面组态、报警阈值配置、数据对接业主智慧水务平台；

5. 72 小时满负荷连续试运行，跟踪水质、能耗、设备运行数据，持续优化控制参数。

（五）分层实操培训体系

针对管理、中控、现场运维三类人员定制培训课程：

1. 理论培训：AOA 工艺控制原理、电气设备安全规范、仪表基础原理、自控系统架构；

2. 实操培训：中控画面操作、参数修改、故障报警处置、仪表校准、PLC 基础运维；

3. 应急培训：断电、仪表故障、水质超标、风机停机等突发工况处置流程；

4. 交付全套培训手册、电气原理图、自控程序说明、仪表维护说明书。

（六）全周期售后服务保障

1. 质保期内：设备免费维修、仪表年度校准、程序免费优化、24 小时现场应急响应；

2. 长期维保：年度巡检、备件供应、系统远程运维、自控程序迭代升级；

3. 技术支持：长期派驻技术工程师对接工艺优化、系统扩容改造技术服务。

三、AOA 工艺配套自控系统技术方案亮点

1. 分层分布式冗余自控架构

采用感知层 - 传输层 - 控制层 - 应用层四层架构，核心 PLC 采用 CPU 冗余配置，主备无扰切换，保障生化工艺不间断控制；厂区光纤环网双链路通讯，杜绝信号中断风险，适配 10 万吨大型污水厂多站点远距离数据传输。水厂自构意

2. AOA 工艺专属智能控制算法

针对厌氧 - 好氧 - 缺氧逆向流程定制专属控制逻辑：

· 厌氧段：低 DO 精准管控，有效储存进水碳源；

· 好氧段：根据氨氮实时浓度动态调节曝气频率，避免过度曝气浪费能耗；

· 缺氧段：依托前置硝化产物，利用污泥内源碳深度脱氮，大幅降低外加碳源投加； 系统可根据进水水质波动自动切换控制模式，应对雨天高冲击负荷、低碳进水等复杂工况。AOA工艺流程示意

3. 全维度在线水质感知网络

在 AOA 三段生化池、进出水、加药间布设百余个监测点位，实时采集溶解氧、硝态氮、污泥浓度等关键指标，数据秒级上传中控，实现工艺状态可视化，告别传统人工取样滞后管控模式。

4. 能耗精细化管控模块

集成全厂智能电表、风机水泵变频控制系统，自动统计单池、单台设备电耗，生成能耗分析报表；通过智能曝气优化，降低生化段曝气能耗 15% 以上，契合污水厂低碳运行改造需求。

5. 开放兼容数字化平台

系统支持标准工业通讯协议，无缝对接厂区原有智慧水务管理平台，自动推送水质、设备、能耗日报 / 月报，具备超标声光报警、手机远程推送预警功能，实现无人值守精细化运维。

四、项目实施成效

1. 水质处理成效

二期 AOA 技改配套自控仪表系统投运后，生化池脱氮除磷能力显著提升，总氮稳定控制在 8mg/L 以内，出水 COD、氨氮、总磷稳定优于浙江地方清洁排放标准，雨季高冲击负荷下无超标风险，有效解决原 AAO 工艺低碳进水达标难题。

2. 运行成本大幅下降

1. 碳源药剂投加量降低 50% 以上，依托 AOA 内源脱氮逻辑 + 智能加药自控，大幅削减乙酸钠采购成本；

2. 曝气系统智能变频调节，全厂生化段年节电超 12 万度；

3. 仪表在线监测替代大量人工取样化验，降低人工运维成本。

3. 智能化运维水平全面升级

1. 全流程数据实时监控，故障提前预警，设备故障率下降 60%；

2. 中控集中管控，减少现场人工巡检频次，降低运维人力投入；

3. 完整数据台账留存，满足环保在线监管、厂区运营数据分析需求。

4. 工程实施价值

项目实现不停产原位技改，依托我方设备预制化交付模式，大幅压缩现场施工工期；电气、自控、仪表全专业一体化 EPC 总包，规避多供应商对接协调难题，统一调试、统一售后，为浙北同类型 10 万吨级存量污水厂 AOA 工艺智慧化改造提供标准化可复制落地案例。

五、项目示范意义

本项目作为湖州东部新区污水厂 AOA 工艺试点技改工程，融合低碳 AOA 水处理工艺与全套自研电气自动化系统，兼顾水质达标、节能降碳、智慧管控、低成本改造四大核心需求：

1. 环保示范：助力南太湖流域水环境提质，践行 “两山" 治水发展理念；

2. 技术示范：验证大型市政污水厂存量 AAO 改 AOA 配套自控仪表一体化 EPC 落地模式；

3. 行业示范：为长三角同规模市政污水厂提标改造、智慧水务升级提供完整工程参考方案。

六、总结

湖州东部新区污水厂二期 AOA 工艺技改 EPC 工程，我方充分发挥电气自控仪表一体化全链条服务优势，完成成套设备生产、现场安装、系统联调、人员培训与终身售后全流程交付。通过适配 AOA 低碳脱氮工艺的智能控制系统与全域在线监测仪表，实现 10 万吨 / 日污水厂稳定达标、节能降耗、数字化精细运维多重目标，打造长三角存量污水厂工艺技改 + 智慧自控项目，具备良好的行业推广与借鉴价值。