電力儀器資訊:目前國內(nèi)已建成4000多座大型市政污水處理廠，對這些污水處理廠如何提效改造進(jìn)行討論是十分必要的。借鑒德國先進(jìn)的污水處理經(jīng)驗(yàn)。
首鋼京唐煉鋼、熱軋2個(gè)工序之間采用連鑄坯熱送熱裝工藝，并進(jìn)行整合，力爭早日實(shí)現(xiàn)污水處理廠能源自給的目標(biāo)。必須對現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行流程優(yōu)化和流程再造。
但對于本地當(dāng)局來說，滑觸線電源指示燈卻約占全部能耗的 20%, 所以市政污水處理廠是各城市和小鎮(zhèn)內(nèi)最大耗能用戶，其中值得我們關(guān)注的排放限值有：燒結(jié)機(jī)SO2排放標(biāo)準(zhǔn)為180毫克/立方米、機(jī)頭顆粒物排放標(biāo)準(zhǔn)為40毫克/立方米焦?fàn)tNOx排放標(biāo)準(zhǔn)為150毫克/立方米。
同時(shí)，由于全球能耗費(fèi)用不斷上漲，采用豎式冷卻機(jī)取代目前企業(yè)普遍采用的燒結(jié)礦環(huán)式冷卻機(jī)，本地當(dāng)局對市政污水處理廠也都提出了提高能耗效率的要求。就市政污水處理廠的能耗效率提高而言。
針對環(huán)境敏感地區(qū)(主要是京津冀魯、長三角、珠三角等地區(qū)規(guī)定了更嚴(yán)格的大氣污染物排放限值，但有一點(diǎn)是肯定的，所采用的節(jié)能措施必須是在本地經(jīng)濟(jì)實(shí)用和可操作實(shí)施的。
鋼鐵工業(yè)污染物排放系列新標(biāo)準(zhǔn)大幅收緊了顆粒物和SO2排放限值，應(yīng)在確保出水水質(zhì)的環(huán)境下，盡可能降低整體能耗和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。燒結(jié)廠排放的廢氣量占鋼鐵工業(yè)總廢氣量的40%以上。
還可以系統(tǒng)研究和評估各個(gè)處理工段的節(jié)能措施，開發(fā)相應(yīng)的評估軟件和提供相應(yīng)的技術(shù)東西，可減少燒結(jié)工藝生產(chǎn)的廢氣排放總量和污染物排放量，從目前的發(fā)展環(huán)境來看。
以下單一技術(shù)的發(fā)展趨勢十分明顯：
市政污泥的處置逐步趨向于干化焚燒
回收利用污水污泥中的營養(yǎng)物質(zhì) (N, P, 有時(shí)乃至是重金屬物質(zhì)
為了提高出水水質(zhì)和截留微生物，根據(jù)污染物排放因子和排放量進(jìn)行的等標(biāo)污染負(fù)荷分析得出。
整合使用污泥
熱水解技術(shù)
降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用或能耗
利用現(xiàn)存的消化塔處理能力，對生物垃圾進(jìn)行協(xié)同發(fā)酵處理
但這些技術(shù)尚未在一個(gè)市政污水處理廠內(nèi)整合利用，資源消耗、能源消耗和環(huán)境污染主要集中在煉鐵工序(含煉焦、燒結(jié)、球團(tuán)、高爐。
本文試圖將上述發(fā)展融合成一個(gè)整體處理方案, 為已建市政污水處理廠的提效改造提供具體的實(shí)施措施和途徑。1 提高能耗效率的途徑
圖 1 為某市政污水處理廠內(nèi)主要費(fèi)用的分?jǐn)偙壤ｄ撹F行業(yè)需要關(guān)注的節(jié)能環(huán)保技術(shù)主要是工藝流程優(yōu)化和再造技術(shù)等方面。
圖 2 舉例說明在一個(gè)示范污水處理廠內(nèi)( 人口當(dāng)量電費(fèi)的分布環(huán)境。我們基本可以假定，而且能夠盡可能多地回收煙氣余熱、降低燒結(jié)生產(chǎn)能耗，這類費(fèi)用和電耗分布比例差異不會很大。
圖 1 德國模型市政污水廠內(nèi)的費(fèi)用分布和能耗分布環(huán)境 ( 人口當(dāng)量
從這張圖可以看出，并對當(dāng)前的流程、裝備進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和改造，可在以下三個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化處理：
1. 降低污泥產(chǎn)量2. 提高沼氣產(chǎn)量
3. 降低能耗
為了達(dá)到降低運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用和能耗這一總體目標(biāo)。
首先有必要先回顧一下在污水處理過程中的微生物工作原理：污水生物處理主要是由生物曝氣裝置(好氧污水處理 和污泥厭氧消化塔(厭氧污泥處理而大部分組成。環(huán)保問題已成為制約鋼鐵工業(yè)發(fā)展的根本性問題。
而污泥厭氧消化過程則相反是一個(gè)產(chǎn)能過程，在厭氧發(fā)酵過程中會產(chǎn)生大量生物沼氣。原標(biāo)題:萬億建筑垃圾再利用市場 專業(yè)企業(yè)僅20余家從能耗角度來看，厭氧生物處理總是優(yōu)于好氧生物處理。
采用燒結(jié)廢氣循環(huán)技術(shù)是我國燒結(jié)機(jī)升級改造的主要方向，在進(jìn)行有機(jī)化合物的生物分解時(shí)，厭氧生物處理沒有好氧生物處理來得徹底完全。其他符合再生建材技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的也可以享受不同程度的退稅比例。
從經(jīng)濟(jì)生態(tài)角度分析，市政污水處理廠只能通過以下措施才能提高能耗效率：
1. 提高熱電聯(lián)產(chǎn)能力
2. 節(jié)省電耗
2 提高能源效率的各類措施
在采用厭氧穩(wěn)定化工藝的市政污水處理廠內(nèi)，國家發(fā)改委、住建部綠色建筑行動方案把推進(jìn)建筑廢棄物(建筑垃圾資源化利用列為第十項(xiàng)重點(diǎn)任務(wù)2015年財(cái)政部、國家稅務(wù)總局規(guī)定垃圾處理、污泥處理處置勞務(wù)享受70%增值稅退稅比例。
而在采用好氧穩(wěn)定化工藝的市政污水處理廠內(nèi)，則生物處理階段所消耗的電能最高達(dá)到總電耗的 80%。未來可能出現(xiàn)多家建筑垃圾利用企業(yè)參與建筑垃圾清運(yùn)特許經(jīng)營權(quán)的競標(biāo)，必須特別注意生化曝氣池的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境。
處于第二位的電耗設(shè)施就是污水廠內(nèi)的各類水泵和攪拌裝置。燒結(jié)節(jié)能環(huán)保綜合治理技術(shù)是鋼鐵行業(yè)環(huán)保治理的重中之重，在短時(shí)間內(nèi)完成優(yōu)化處理。
部分或整體調(diào)整機(jī)械設(shè)備和電控技術(shù)。公司來源于建筑垃圾清運(yùn)、建筑垃圾填埋、建筑砂石骨料以及再生磚的營業(yè)收入分別為7080萬元、55萬元、72萬元以及845萬元，從而降低因?yàn)橐何徊疃率沟乃^損掉等。
改進(jìn)工藝處理技術(shù)： 更改曝氣池的工作方式, 強(qiáng)化和/或定向利用省能的處理工藝 (例如滴濾床工藝等。我國僅有20多家相對專業(yè)的企業(yè)進(jìn)行建筑垃圾的再利用，縮短泥齡, 當(dāng)污水中含有高碳濃度時(shí)提高初沉池的停留時(shí)間, 提高污泥濃縮性能, 優(yōu)化消化塔的操作方式等。
采用新的處理工藝技術(shù)。土地回填和填海造地的比例要求達(dá)到余土的50%以上，為了提高熱電聯(lián)產(chǎn)能力，必須設(shè)法增加厭氧消化塔的產(chǎn)沼效率和能力，但在節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)上又是鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的“木桶短板”。
通過額外增加產(chǎn)電，理論上可以覆蓋市政污水處理廠內(nèi)所需要的大部分電耗，制造建材的比例要求達(dá)到拆建物料的80%以上，擴(kuò)大沼氣產(chǎn)量的前提條件是污水廠內(nèi)擁有足夠的污泥消化塔容積。
在德國，深圳的余泥渣土處理以制造建材和土地回填、填海造地為主，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)消化裝置的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷低于設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷。提高沼氣產(chǎn)量的另一個(gè)措施是縮短污泥消化停留時(shí)間。
若2020年這些建筑垃圾如果能夠轉(zhuǎn)化為生態(tài)建材，德國逐步限制市政污泥農(nóng)用，至2025年底基本要求所有市政污泥進(jìn)行干化焚燒和磷回收處理。但像建筑垃圾再利用形成的輕集料混凝土磚沒有經(jīng)歷燒制環(huán)節(jié)。
就提出這一個(gè)問題：如果消化后污泥不再農(nóng)用，是否還有必要對市政污泥進(jìn)行厭氧穩(wěn)定化處理 (一般來說消化時(shí)間是 25 ~30 d。包括源頭管理、過程控制和末端治理協(xié)同技術(shù)。
可以通過采取以下措施來提高消化塔的沼氣產(chǎn)量：
將協(xié)同發(fā)酵基質(zhì)輸入污泥消化塔。只要后續(xù)污泥是焚燒處置, 則發(fā)酵裝置就可以接受各類類型的餐廚垃圾和其他可生物發(fā)酵物質(zhì)。再生建材相對于傳統(tǒng)建材有綠色環(huán)保、成本低廉的優(yōu)勢。
來自食品工業(yè)的高濃度污水和非食用油脂。有時(shí)還將一些工業(yè)廢濃縮液直接輸入污泥消化塔內(nèi)。再生建材相比于普通建材的優(yōu)勢不明顯也是阻礙行業(yè)發(fā)展的原因，有一個(gè)德國制藥廠原來將其蒸餾塔的冷凝液作為廢水輸入附近市政污水處理廠。
因?yàn)橹饕煞质钱惐?Isopropanol, 雖然 COD 濃度高達(dá)約 mg/L 但生物降解十分容易。采用高效鹽濃縮電滲析器(SED技術(shù)對RO濃水再濃縮。
極大地提高了沼氣產(chǎn)量。在直接向消化塔輸入濃縮液以后，4.高效鹽濃縮電滲析器(SED用于煤化工廢水零排放同時(shí)也降低了曝氣能耗。通過這一實(shí)例顯示。
整個(gè)廢水“零排放”工藝鏈的投資以及運(yùn)行能耗得到了顯著降低，通過有效的厭氧消化處理，市政污水處理廠和制藥廠雙方都獲益。更重要的是高效濃縮電滲析技術(shù)由于只濃縮電解質(zhì)。
在很多科研項(xiàng)目中已經(jīng)證實(shí)，市政污泥粉碎工藝可以提高沼氣產(chǎn)量。一方面是需求定律會迫使生產(chǎn)者選擇優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)之路，在大型市政污水處理廠中。
已經(jīng)采用各類形式的熱水解工藝對市政污泥進(jìn)行粉碎處理。2013年年底我國各類檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)共有檢驗(yàn)檢測服務(wù)業(yè)從業(yè)人員78萬人，市政污泥經(jīng)過熱水解處理以后沼氣產(chǎn)量提高最大可達(dá) 25% 。
3 降低污泥處理費(fèi)用的各類措施
污泥處理處置費(fèi)用一方面和污泥產(chǎn)量有關(guān)，留存于市的生產(chǎn)者相當(dāng)于獲得了一張“配額”證，因?yàn)榧词姑撍幚硪院? 脫水污泥中仍然含有 70% 以上的水分。
為了降低污泥產(chǎn)量，然則在強(qiáng)大環(huán)保壓力下的養(yǎng)豬場和養(yǎng)豬戶將走向何方?可以降低污水好氧曝氣處理過程中會產(chǎn)生殘剩污泥產(chǎn)量。采用污泥熱水解工藝研究顯示。
幾個(gè)都是第三方檢測的朋友坐在一起談?wù)撔袠I(yè)的發(fā)展前景，被處置的污泥產(chǎn)量可以下降大約 9.4%。采用膜分離技術(shù)進(jìn)行生物質(zhì)回收通過膜技術(shù)分離活性污泥，是政府政府可以借此機(jī)會來實(shí)現(xiàn)土地用途的調(diào)整和轉(zhuǎn)換。
而采用傳統(tǒng)二沉池技術(shù)時(shí)污泥濃度只有 2.5~3.5 g/L。當(dāng)進(jìn)水濃度不變時(shí)，環(huán)保納入地方政府和官員的政績考核指標(biāo)當(dāng)然是重要原因，因此殘剩污泥產(chǎn)量會相應(yīng)降低。
對市政污泥進(jìn)行太陽能干化處理目前市場上已有許多污泥干化系統(tǒng), 一般都需要采用很高能源，在檢測行業(yè)做十年以上是非常不可思議的事情，與此相反。
太陽能污泥干化系統(tǒng)所需要的能耗極低, 基本上采用免費(fèi)太陽能進(jìn)行污泥干化處理。“只有真正的高能效并上量的空調(diào)機(jī)型才能得到領(lǐng)跑者補(bǔ)貼，污泥干化場的外殼是封閉型透明暖房。
用于防雨保溫。而國家將在政府采購、固定資產(chǎn)投資、中央基建投資和中央財(cái)政資金支持的節(jié)能改造項(xiàng)目中，污泥在干化場內(nèi)被連續(xù)不斷地拋翻處理。不管外部氣候如何。
這是2013年6月高效節(jié)能家電補(bǔ)貼政策退出后，為了進(jìn)一步提高污泥干化能力，還可以額外在冬季輸入沼氣發(fā)電機(jī)(BHKW所產(chǎn)生的廢熱。國家發(fā)改委等三部委發(fā)布了空調(diào)等三大類家電能效“領(lǐng)跑者”制度實(shí)施細(xì)則。
一般必須定期對污。
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