城市污水處理廠清潔生產審核指標體系及內容研究

肖娜娜

（廣東省環境保護工程研究設計院 廣東廣州 510635）

0 概述

城市是一個工業和人口，能流和物流高度密集的人工生態系統。在這個系統中，水污染治理成為城市生態物質代謝循環的重要前提，也是保護城市水質資源和居民生活環境的重要條件，因而城市污水處理廠成為城市的一個重要的市政基礎設施[1]。根據住建部公布的統計數據顯示，截至2011年底我國設市的城市、縣累計建成城鎮污水處理廠3135座，污水處理能力達到1.36億立方米/日。國家對污水處理廠的出水水質要求比以往提高了，污水處理的電耗也相應的提高到了0.15-0.28（kW·h）/m3，計算到平均處理成本為0.8元/m3，污水處理廠的能耗成本占污水處理廠運營維護成本的40%-80%（污水處理廠能耗分布見圖1），主要集中在污水提升、曝氣供養、污泥輸送與處理和混凝沉淀等部位[2]。

圖1 :污水處理各部位能耗分布

城市污水處理廠的清潔生產可通過采用先進的工藝技術與設備、加強質量管理，合理利用原料，充分利用廢棄物資源，提高資源、能源利用率，減少或避免污染物產生，降低污染物的排放[3]。本文通過城市污水廠清潔生產產審核因素分析，并提出污水處理廠實現清潔生產的具體路徑。

1 城市污水處理廠清潔生產審核因素

1.1 清潔生產審核及指標（cleaner production audit）

清潔生產審核是指按照一定程序，對生產和服務過程進行調查和診斷，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出減少有毒有害物料的使用和產生，降低能耗物耗以及廢物產生的方案，進而選定技術、經濟及環境可行的清潔生產方案的過程。城市污水廠開展清潔生產審核的目的就是在污水處理過程中節能、降耗，不斷減少污染物排放，并通過科學管理方法和先進的技術運用提高資源的綜合利用效率。

1.2 污水處理廠清潔生產審核指標體系

我國現行的清潔生產指標大體可以分為六類：生產工藝與裝備要求、污染物產生指標、資源能源利用指標、廢物回收利用指標、產品指標、環境管理指標等。其中，前面五個指標屬于技術性指標，它所反映的是技術手段在推動清潔生產中的具體要求；第六類指標是管理性的指標，反映是管理方面對清潔生產的具體要求。通過這六項指標的定量或定性分析就構成了某一領域的清潔生產指標體系。就污水處理廠來說其清潔生產指標體系如表1：

城市污水處理廠清潔生產指標體系管理性指標生產工藝與裝備要求 污染物產生指標 資源與能源利用指標 廢物回收利用指標 產品指標※處理工藝（定性）；※過程控制（定性）；※設備（定性）※污泥產生量(定量)※用電單耗（定量）；※新鮮水單耗(定量）；※藥劑單耗（定量）※中水回用率（定量）※污泥資源化利用率(定量）※沼氣發電（定性）環境管理指標※達標率（定量）

1.3 污水處理廠清潔生產審核指標內容

1.3.1 技術性指標內容

1.3.1.1 生產工藝與裝備要求

生產工藝與裝備要求又分為處理工藝、過程控制和設備三個子指標。就城市污水處理廠而言，根據其建設規模大小選擇適宜的技術工藝。例如大型城市污水處理廠可以選擇能耗和運營費用較低的傳統活性污泥法及其改進型A/O法，A2/O法；而對于中小型城市污水處理廠優選工藝應該是選擇處理設備簡單、管理方便的氧化溝和SBR工藝。優化過程控制包括建立健全在線監測系統，如安裝CODcr和NH3-N在線監測儀等，合理的安排設備的運行周期，以此提高安裝設備的使用效率，降低能耗。根據進泥膩量及含水率，做好污泥脫水機的停開時間。錯峰運行，科學調度各時段的生產運行，特別是污泥污水工段，如何避開尖段、峰段用電，充分利用谷段用電等，對節電具有明顯作用[4]。設備：污水處理廠的核心設備是鼓風機、污泥脫水機、污泥回流泵和進水提升泵等。對于這些核心設備要做好使用、維護和改造升級，發揮設備的最大效益。例如，對于耗電量較大的提升泵、鼓風機可采用變頻改造技術降低電耗；此外，還要注意設備所處環境的布置，對于露天放置的設備做好蓬蓋安裝等；對于使用年限較久、易出故障的設備及時更新或更換。

1.3.1.2 污染物產生指標

除資源（消耗）指標外，能反映清潔生產過程中狀況的指標便是污染物產生指標，大體可以分為廢水產生指標、廢氣產生指標和固體廢物產生指標。指標越高，說明工藝水平或者管理水平越低。污水處理廠的主要污染物產生指標便是污泥的產生量，即經過污泥脫水系統后污泥的重量。由于政府對污水處理廠的排水要求越來越嚴格，很多污水處理廠利用污泥脫水機脫水濾液中的剩余絮凝劑，將脫水濾液按一定比例加入到剩余污泥中，僅需在濃縮池中停留30分鐘左右就可以達到常規濃縮的污泥濃縮效果，這樣就可以提高污泥進脫水機前濃度，提高脫水效率，且能減少藥耗[5]。

1.3.1.3 資源與能源利用指標

資源與能源利用指標是指在正常的生產工藝中，生產單位產品所需的能耗和物耗，以及能源和物質利用的效率、重復利用率等反映資源能源利用效率的指標。就城市污水處理廠而言，其資源與能源利用指標主要包括新鮮水耗、能耗、藥劑消耗等等，這其中，能耗又以電耗指標來評價。能耗方面，李海英[6]等以唐山東郊污水處理廠、新區污水處理廠為例，通過實踐發現，采取變頻調速技術、選用新型節能泵、合理選擇水泵運行臺數、改善曝氣設備、改良曝氣方式等節能措施后，污水處理成本及能耗均顯著降低。藥劑方面：目前城市污水處理廠藥劑主要是用于除磷和污泥脫水過程，采用的藥劑為聚丙烯酰胺陽離子（PAM）、聚合氯化鋁（PAC），為此可以采取藥耗比篩選，確定高性價比藥劑、對藥劑容器進行改造，提升絮凝劑溶解度，開展新藥劑研究等。

1.3.1.4 廢物回收利用指標

城市污水處理后會產生大量的污泥，如何妥善處理這部分污泥，并將其作為一種新的資源加以有效利用，變廢為寶，已成為城鎮污水處理廠提高技術水平和管理水平的重要因素[7]。可以通過堆肥、污泥焚燒產物再利用、熱干化等渠道處理，實現變廢為利；對于產生的中水可以用來作城市景觀用水、路面沖洗；此外，對維護保養設備產生的機油，可以用作廠區設備防銹或潤滑，未損壞的零部件保留備用。

1.3.1.5 產品指標

達標排放出水可視為污水廠的產品，根據在線監測和化驗室監測數據，統計近三年來進出水的COD、BOD、SS、TN、NH3-N、TP等各項指標的濃度和處理水量情況，并對進出水污染負荷變動情況和出水穩定達標狀況進行分析計算，得出污水廠的達標率[8]。

1.3.2 管理性指標內容

目前許多城市污水處理廠管理相對滯后，沒有按照污水處理設備的操作流程和要求進行日常管理，出臺的管理制度和措施也有待完善，管理文件不齊全，管理的措施和手段落后，管理人員素質不高。在清潔生產的審核過程中，環境管理的重點是是否制定了環境應急管理機制；是否建立環境質量管理體系；污泥是否明確外運途徑，是否簽訂有效協議或合同；化驗室管理是否規范；日常運行記錄是否完備；廠區標示是否規范等等。為此，首先要加大基礎設施投入，添置先進的設備，提升管理自動化水平；其次是根據進水水質和水量來調整處理方式，簡化操作，減少勞動強度，加強監督，確保出水水質達標排放[9]；三是在物料能源的節約管理，提升能源的綜合利用；最后是加強管理人員、技術人員及設備操作人員的專業培訓，把ISO14000引入到環境管理體系加強日常管理的科學性和規范化。

2 污水處理廠清潔生產審核指標評價[10]

城市污水處理廠大多是分期分階段建設，而且在不同期間和階段所使用的污水處理工藝也不盡相同，實踐中大多把污水處理廠評價定性指標或定量指標與其處理工藝結合起來。

2.1 定量評價指標考核計算

城市污水處理廠清潔生產定量化評價的考核評分計算，是以該廠在考核電鍍對各項二級評價指標實際達到的數據位基礎進行計算，再綜合求出該廠定量評價指標的總分。

二級指標中的單項評價指數計算

公式：

其中，Si——第i項評價指標的單項評價指數；

Sxi——第i項評價指標的實際數值；

Soi——第i項評價指標的基準值。

二級指標中考核總分值計算

P1——二級指標中考核總分值；

n——參與考核的二級指標中的項目總數；

Si——第i項評價指標的單項評價指數；

Ki——第i項評價指標的權重值。

2.2 定性評價指標考核計算

對于定性指標考核既要考核“有”和“無”，還要考核是否能正常運行及其效果。

定型化評價指標考核總分值計算

P2——二級指標考核總分值；

Fi——第i項二級指標的得分值；

n——參與考核的定性化二級指標的項目總數。

3 結語

當前我國污水處理廠建設的數量和規模呈逐年擴大趨勢，城市污水處理廠一方面在為城市發展提供環境保障的同時，自身也在建設、運行過程中面臨的諸如資金、技術等難題，如何破解這些難題，其中很重要的一點就是了解污水處理廠自身清潔生產的指標及內容，在今后的生產過程中結合本地實際情況，堅持清潔生產，提高資源能源的利用效率，減少或避免污染物產生，為資源節約型、環境友好型社會目標的實現積極努力。

[1]王星，尹澄清，李貴寶.影響中國可持續發展的水環境問題[J]中國人口 -資源與環境，2000,10（S 2）：50-52

[2]趙寶江，李江，王麗萍.污水處理廠節能減排的實現途徑分析[J]環境保護與循環經濟，2010（11）：49-52

[3]王必英.清潔生產審核是節能減排工作的有效手段[J]山西能源與節能，2008,50（3）：15-16

[4][5]吳軍偉，朱學紅.淺談污水處理廠的節能降耗[J].中國給水排水，2011，27(22)：106-108.

[6]李海英，張貴杰，孫貴石.降低中小型污水處理廠能耗的有效途徑[J]節能，2007(3):34-36

[7]金必慧，黃南平.城鎮污水處理廠運行管理[M]北京：中國建筑工業出版社，2012

[8]楊麗麗，溫勇，王煒.等.廣東省城市污水處理廠清潔生產審核關鍵因素研究[J]廣東化工，2012,39（10）：182-183

[9]陳作濤.淺析我國污水處理的發展趨勢[J]甘肅水利水電技術，2002,38（4）：304-305

[10]邢光東.城鎮污水處理廠清潔生產實施與評價研究[D]中山大學，2007