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2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會 (第十屆)日程暨邀請函
 
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污水處理的秘密

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2013-03-26  瀏覽次數(shù):97
核心提示:污水處理的秘密. 白龍港污水處理廠是上海城投旗下眾多污水處理廠中的一個,由上海城投污水處理有限公司運(yùn)行管理。2004年,上海市政府實(shí)行了政企分開,管辦分離改革。對公益項(xiàng)目的融資和運(yùn)作下放由上海國企擔(dān)任,污水處理亦是如此。隨著2005年上海市政府的水務(wù)資產(chǎn)劃至上海城投旗下,上海城投于2009年成立城投污水處理公司進(jìn)行集中管理。2012年,承擔(dān)竹園污水一廠、龍華廠、閔行廠、長橋廠污水運(yùn)營的陽晨投資公司整建制劃入上海城投。目前上海城投公司轄有18座污水廠,包括白龍港污水處理廠,其日處理能力達(dá)518萬立方米,達(dá)上
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2019年中國城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級研討會 (第十屆)日程暨邀請函

 
 
2013年03月26日09:41 來源:上海國資  作者:王錚
 

  亞洲最大規(guī)模的白龍港污水處理廠仍在擴(kuò)建。2013年,它的污水處理能力將從2008年的每天200萬噸增長到每天280萬噸。

  2010年度,在白龍港污水處理廠投入運(yùn)行一年后,其獲得了國家優(yōu)質(zhì)工程金獎,“參加全國建設(shè)工程金獎評比的有上千個項(xiàng)目,最后榮獲金獎的只有4個,而白龍港是其中投資規(guī)模最小的。”上海城投副總經(jīng)理顧金山介紹。

  白龍港污水處理廠是上海城投旗下眾多污水處理廠中的一個,由上海城投污水處理有限公司運(yùn)行管理。2004年,上海市政府實(shí)行了政企分開,管辦分離改革。對公益項(xiàng)目的融資和運(yùn)作下放由上海國企擔(dān)任,污水處理亦是如此。隨著2005年上海市政府的水務(wù)資產(chǎn)劃至上海城投旗下,上海城投于2009年成立城投污水處理公司進(jìn)行集中管理。2012年,承擔(dān)竹園污水一廠、龍華廠、閔行廠、長橋廠污水運(yùn)營的陽晨投資公司整建制劃入上海城投。目前上海城投公司轄有18座污水廠,包括白龍港污水處理廠,其日處理能力達(dá)518萬立方米,達(dá)上海市處理能力的74%左右。

  事實(shí)上,白龍港污水處理廠此前已經(jīng)歷若干次擴(kuò)建和改造,在2008年第一次改造完成后其即成為了國內(nèi)最大的污水廠亦在亞洲排名第一。不僅規(guī)模巨大,白龍港的污水處理績效亦獨(dú)步國內(nèi),其污水處理能力、實(shí)際污水處理量以及COD(化學(xué)需氧量)減排率三項(xiàng)綜合指標(biāo)全國評比第一。十一五期間,白龍港污水處理廠實(shí)現(xiàn)減排COD7萬噸, 占全市工程減排量的50.8%。目前,其每年削減COD排量占全市的28%。

  建設(shè)

  白龍港污水處理廠建設(shè)最早始于1997年,當(dāng)時圍墾1800畝土地,日處理污水能力100萬噸,亦是當(dāng)年上海市的重大工程。“主要目的是對黃浦江水質(zhì)優(yōu)化,從閔行吳涇開始鋪設(shè)污水外排管道,經(jīng)過60公里到達(dá)白龍港。1999年投入運(yùn)行。但處理方式很簡單,只是通過預(yù)處理,即將水中的垃圾沉淀,通過泵站排到長江口,通過長江的稀釋和自凈能力得以排污。”上海城投白龍港污水處理有限公司趙一德對《上海國資》介紹。

  2002年,其再度擴(kuò)建改造,于2004年建成,污水處理能力達(dá)到了120萬噸。“因?yàn)殚L江口出現(xiàn)了赤潮和藻類,造成了污染,上海市通過世界銀行貸款建造二期工程,防止赤潮。”趙一德介紹。

  據(jù)了解,當(dāng)時技術(shù)亦較為簡單,建造了3座高效沉淀池,在技術(shù)上與1997年的區(qū)別是,通過投加藥劑,能進(jìn)行除磷處理,以及處理部分有機(jī)物。但是其處理后的出水未達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)最低要求。所謂污水排放標(biāo)準(zhǔn)是國家環(huán)?偩忠(guī)定的,包括污水的COD含量、BOD(生化需氧量)含量、氨氮、總磷、動植物油含量等的排放標(biāo)準(zhǔn)。

  但到2007年,隨著國家對城鎮(zhèn)污水處理廠排放要求進(jìn)一步提高,而白龍港污水收集片區(qū)水量日益增長,白龍港廠的處理工藝、處理規(guī)模已難以滿足要求。于是,上海市政府決定再度升級擴(kuò)建改造,提升處理水平,提高處理能力。

  污水升級改造和擴(kuò)建工程從2006年立項(xiàng),于2008年建成投入使用,白龍港污水處理廠達(dá)到了200萬噸規(guī)模,工程總投資為22億元,成為亞洲最大規(guī)模的具有脫氮除磷功能的污水處理廠。與污水處理同時上馬的還有80萬噸污泥處理項(xiàng)目,該項(xiàng)目利用部分世行貸款,是亞洲規(guī)模最大的污泥消化干化處理工程。

  據(jù)了解,白龍港的擴(kuò)建善于利用已有條件。其首先從已有的高效沉淀池前每天分流60萬噸,再進(jìn)入新建的生物反應(yīng)沉淀池,與高效沉淀池出水混合并一起消毒后,達(dá)到國家排放水二級標(biāo)準(zhǔn)。

  與先前的擴(kuò)建相比,200萬噸處理能力不僅規(guī)模增大,而且工藝先進(jìn)。其采取了多模式A/A/O生物反應(yīng)沉淀池,與傳統(tǒng)模式相比,其能夠擁有更大的處理負(fù)荷,并能多次脫氮除磷。

  “上海市對環(huán)保產(chǎn)業(yè)一是保證了投入,二是維持了連續(xù)性。能在財(cái)力范圍內(nèi)做力所能及的事情,并能與時俱進(jìn)提高處理規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)。”趙一德對《上海國資》表示。

  據(jù)《上海國資》了解,上海城投將白龍港污水處理體系分成3個板塊,一是白龍港污水處理有限公司。為項(xiàng)目法人公司,主要負(fù)責(zé)項(xiàng)目建設(shè)。如22億元的升級改造和擴(kuò)建項(xiàng)目,政府投資30%,中央專項(xiàng)資金8000萬元,其余由項(xiàng)目公司融資,這些資金籌集完成后組建單一項(xiàng)目的白龍港污水處理有限公司,資金封閉運(yùn)行,建設(shè)項(xiàng)目完成后,將其資產(chǎn)連同債務(wù)形成資產(chǎn)包后一同轉(zhuǎn)交給上海城投下的排水公司。排水公司則在移交后進(jìn)行設(shè)備的試運(yùn)行、并對工程進(jìn)行審計(jì),在審計(jì)無誤后接收資產(chǎn)包,承擔(dān)債務(wù),但其并不運(yùn)營。排水公司委托下游的污水處理公司運(yùn)營設(shè)備。排水公司根據(jù)政府下達(dá)的水量水質(zhì)指標(biāo)以及考核結(jié)果,按照協(xié)議與城投污水公司結(jié)算運(yùn)營費(fèi)用。最下游的城投污水公司為運(yùn)營主體,主要承擔(dān)城市污水處理、工業(yè)廢水處理、中水回用等職能,并對運(yùn)行過程中產(chǎn)生的污泥、臭氣和噪聲進(jìn)行治理。其運(yùn)營僅按成本向排水公司收取。

  這樣一來,各公司各司其職,專業(yè)分工均頗為清晰。

  在這上下游3家公司當(dāng)中,排水公司較為特殊,其相當(dāng)于代政府行使職能。其收入來源主要是收取客戶終端排水費(fèi)。但其支出龐大,要用于償還項(xiàng)目貸款、承擔(dān)設(shè)備折舊、支付運(yùn)營公司費(fèi)用以及防汛排澇。

  “排水費(fèi)一般覆蓋不了所有的支出,而排水公司企業(yè)化運(yùn)營,很難申請政府補(bǔ)貼,所以,基本上屬高負(fù)債運(yùn)營。”相關(guān)人士介紹。

  即便如此,上海城投排水公司迄今為止共投資逾百億資金,建成了目前上海市污水收集的骨干系統(tǒng)。

  工藝

  據(jù)了解,白龍港污水處理廠的工藝和技術(shù)已與世界標(biāo)準(zhǔn)接軌,效率較高,成本亦較為低廉。其主要污水處理工藝環(huán)節(jié)包括: 污水經(jīng)輸送干線泵站提升重力后流入白龍港污水處理廠總配水井,進(jìn)入8組粗細(xì)格柵、旋流沉砂池,經(jīng)簡單預(yù)處理后,進(jìn)入污水處理系統(tǒng)。生物處理工藝采用多模式A/A/O工藝,初沉池、反應(yīng)池、二沉池組團(tuán)化布局,出水經(jīng)過紫外線消毒后,由出口泵站將尾水通過深水排放管排入長江。當(dāng)峰值流量超過生物處理能力時,超出部分污水進(jìn)入一級強(qiáng)化高效沉淀池處理,與生物處理出水混合排放。這其中污泥的處理工程是白龍港污水處理廠一個突出的亮點(diǎn)。

  所謂污泥,是指污水廠在水處理過程中產(chǎn)生的沉淀物質(zhì)以及從污水表面撇出的浮沫的殘?jiān),其有機(jī)質(zhì)和氮、磷、鉀含量較高。污水處理之后,污泥的出路一直是困擾業(yè)內(nèi)的難題——由于污泥富含有機(jī)質(zhì),簡單填埋會產(chǎn)生臭氣,并且不能殺滅污泥中的有害細(xì)菌,容易對土壤、大氣等環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。而且,近年來,隨著人口不斷增長,生活污水處理率已經(jīng)上升到85%以上,全市的污泥產(chǎn)生量劇增。據(jù)統(tǒng)計(jì),僅上海中心城區(qū)污水處理廠每天產(chǎn)生的含水率80%以上污泥量就達(dá)2500噸。如果按1米高度堆積,這些污泥一天就可以堆滿近4個標(biāo)準(zhǔn)籃球場。

  干化處理的污泥則可以化解病毒等有害物質(zhì),另一部分則可以作為垃圾填埋場覆蓋土加以利用。

  白龍港污水處理廠有8個高45米,最大直徑為25米的“消化池”,形狀酷似8個巨型“雞蛋”,采用中溫厭氧消化工藝,規(guī)模為日處理204噸干污泥,折成含水率80%脫水污泥約1020噸/日。厭氧消化最突出的優(yōu)點(diǎn)是可將污泥中50%可降解有機(jī)質(zhì)經(jīng)污泥消化工藝轉(zhuǎn)化成沼氣,沼氣可作燃料。

  “簡單地說,可以將污泥中不穩(wěn)定容易降解的物質(zhì)去除,進(jìn)行資源化、無害化和穩(wěn)定化,從外觀上來說,污泥經(jīng)過濃縮、消化、脫水等工藝處理,一是含水量從99.590%減到80%以下,如經(jīng)過污泥干化處理后含水率可減至30%。二是體積縮小,如工藝至脫水段污泥體積可減少40多倍,工藝到干化段污泥體積減少140多倍。三是污泥總量(干污泥)經(jīng)消化后削減25%。另外,消化池每天約能產(chǎn)生約4.5萬立方米沼氣,這些沼氣主要用于消化自身加熱,以及污泥干化加熱,而污泥干化產(chǎn)生的余熱回收又可用于污泥消化預(yù)加熱,節(jié)約消化處理的能耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,這很大程度上改善了環(huán)境。”上海城投排水公司三項(xiàng)部博士王麗花對《上海國資》介紹。

  據(jù)了解,白龍港污水處理廠污泥處理工藝在國際上亦屬先進(jìn)。“對設(shè)備和安全管理要求非常高。”王麗花介紹。

  她介紹,在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段,上海城投即組織專家在全國各地污水處理廠進(jìn)行走訪,了解設(shè)備運(yùn)行時會出現(xiàn)的問題。“很多企業(yè)購買了設(shè)備并不能真正運(yùn)行,其中一個很重要的原因是其早期對污水規(guī)模、污泥濃度等不能充分估計(jì),導(dǎo)致對沼氣的脫硫設(shè)施取值較低,進(jìn)而設(shè)備不能運(yùn)轉(zhuǎn)。就好像一個房間是100平米就要配合適的空調(diào)?設(shè)備參數(shù)過小非但不起作用且容易損壞。”王麗花介紹。

  所謂沼氣脫硫是指,如果富含大量的硫化氫,則會對后續(xù)利用設(shè)備、管道造成嚴(yán)重的腐蝕,從而引起安全隱患,因此必須對沼氣進(jìn)行脫硫處理。

  王麗花介紹,這就要求企業(yè)要對進(jìn)廠污泥的初始濃度非常清楚。而初始濃度又涉及到污水的規(guī)模、水中硫酸鹽的含量、在消化池停留的時間。“每個企業(yè)完全不一樣,硫化氫濃度亦有很大差別。”

  據(jù)了解,通過多次研討,在建設(shè)項(xiàng)目時,項(xiàng)目組對設(shè)備參數(shù)和工藝選擇都較設(shè)計(jì)階段有了很大的更改。

  “我們采用生物脫硫和干法脫硫相結(jié)合的方法,沼氣的脫硫效果達(dá)到了民用天然氣的標(biāo)準(zhǔn)。”王麗花介紹。

  運(yùn)營

  目前,在污水處理公司的官網(wǎng)上,每天可以看到污水水質(zhì)公示,18家污水處理廠COD和BOD的含量。

  “我們在市環(huán)保局的官網(wǎng)上也有實(shí)時數(shù)據(jù),包括進(jìn)出口的水質(zhì)、出水口的水質(zhì),通過在線儀表每小時自動采樣,數(shù)據(jù)直達(dá)市環(huán)保局和水務(wù)局。” 白龍港污水處理廠副廠長蔣玲燕對《上海國資》表示。

  她介紹,國家環(huán)保部檢查非常嚴(yán)格,取值的方法是在線儀表、當(dāng)?shù)丨h(huán)保局?jǐn)?shù)據(jù)和企業(yè)自身報(bào)表數(shù)據(jù)。“因?yàn)橛泻芏辔鬯幚韽S光有設(shè)備卻不運(yùn)行,環(huán)保總局還要檢查電表,比如處理200萬噸污水需要多少度電是一目了然的。”

  蔣玲燕表示,上海的污水處理廠建成都能良好運(yùn)行,可見企業(yè)在盡量攤薄成本,以平衡社會利益與自身利益。

  承擔(dān)運(yùn)營公益事業(yè)成本不菲。不過,據(jù)《上海國資》了解,白龍港污水處理廠運(yùn)營尚能做到盈虧平衡,這頗為難得。

  “我們采取集約化的管理模式,加上白龍港的污水處理規(guī)模較大,那么單位價格上的成本較少,人水比(一個人處理多少噸水)指標(biāo)也相對合理。” 蔣玲燕表示。

  集約化管理的模式能盡力降低管理成本,包括人工成本。

  據(jù)介紹,如日處理200萬噸污水,通常配比可達(dá)500人—700人,但白龍港污水處理廠不到300人。

  蔣玲燕介紹,由于白龍港廠是逐步建成的,在車間設(shè)置上,以往一般隨新設(shè)施的投用,根據(jù)不同的工藝環(huán)節(jié)設(shè)置不同的車間,何況,200萬噸的規(guī)模絕對是污水處理廠的航空母艦,在處理池的分隔上,最小的單元格就是10萬噸,而10萬噸已經(jīng)可以是一座不小污水廠的規(guī)模了,因此,以前單獨(dú)設(shè)置預(yù)處理、一級強(qiáng)化等車間,有其歷史沿革,但在集約化管理的理念下,現(xiàn)在,全廠的水處理被歸在了一個車間下,同樣,白龍港的污泥處理亦只設(shè)一個車間,另一個車間是生產(chǎn)保障車間,包括物資輸送、配電、動力維護(hù)等。一共三個車間。

  但不要因此認(rèn)為他們就此主張簡單管理,實(shí)際上在車間內(nèi)部配置亦按照流程和功能設(shè)置,且車間內(nèi)部人員方便適時調(diào)配,人員主動性亦能隨之調(diào)動。加上“我們對員工素質(zhì)要求相對較高,一線工人甚至有本科畢業(yè)生,希望用高素質(zhì)換高效率。比如他們更懂得設(shè)備如何利用,如何管理才能更節(jié)能。” 蔣玲燕表示。

  除了集約化管理降低人工成本外,白龍港污水處理廠亦改造設(shè)備以降低耗電量。“我們主要的節(jié)能手段是選用節(jié)能型的設(shè)備,比如電機(jī)采用變頻的,但另外在運(yùn)行手段上,會根據(jù)情況改造設(shè)備調(diào)節(jié)使用。” 蔣玲燕介紹。

  她介紹,污水處理廠最大型的設(shè)備是鼓風(fēng)機(jī)、排水泵、脫水機(jī)。平時都是最高值常開狀態(tài)。“但進(jìn)水時水量、水質(zhì)、泥量、泥質(zhì)常都會有很大區(qū)別,我們會通過在線人工測試數(shù)據(jù),于是我們會手動調(diào)節(jié)設(shè)備閥門,以減少能耗。”

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