某污水處理企業(yè)清潔生產(chǎn)審核分析

黃　森　朱　瑩　岑　軍　郭建民

（寧波博科能源環(huán)保工程有限公司浙江寧波315074）

某污水處理企業(yè)清潔生產(chǎn)審核分析

黃森朱瑩岑軍郭建民

（寧波博科能源環(huán)保工程有限公司浙江寧波315074）

以寧波市某污水處理企業(yè)為例，應(yīng)用清潔生產(chǎn)審核的方法，從原輔材料和能源、技術(shù)工藝、設(shè)備、過程控制及主要污染源等方面進(jìn)行分析，提出并實施了一系列清潔生產(chǎn)方案，并取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。該企業(yè)的清潔生產(chǎn)實踐對城鎮(zhèn)污水處理企業(yè)的清潔生產(chǎn)審核有一定的指導(dǎo)作用。

清潔生產(chǎn)；清潔生產(chǎn)審核，污水處理

《中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》（2012年修訂）第二條：清潔生產(chǎn)，是指不斷采取改進(jìn)設(shè)計、使用清潔的能源和原料、采用先進(jìn)的工藝技術(shù)與設(shè)備、改善管理、綜合利用等措施，從源頭削減污染，提高資源利用效率，減少或者避免生產(chǎn)、服務(wù)和產(chǎn)品使用過程中污染物的產(chǎn)生和排放，以減輕或者消除對人類健康和環(huán)境的危害[1]。清潔生產(chǎn)強(qiáng)調(diào)將整體預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)、產(chǎn)品和服務(wù)過程中，提倡從源頭削減污染物，以增加生態(tài)效應(yīng)和減少對人類及環(huán)境的風(fēng)險[2]。清潔生產(chǎn)審核是企業(yè)實行清潔生產(chǎn)的重要手段。在城鎮(zhèn)污水處理企業(yè)實施清潔生產(chǎn)審核，可改善設(shè)備的運行狀況，確保污水處理工藝穩(wěn)定運行、出水達(dá)標(biāo)排放，降低污水的綜合處理成本。

本文以寧波市某城鎮(zhèn)污水處理企業(yè)為例，介紹了該企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核的具體內(nèi)容及方法，通過分析審核過程中產(chǎn)生的清潔生產(chǎn)方案，找到企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn)的有效途徑。最后，匯總該企業(yè)開展清潔生產(chǎn)審核績效，以具體的經(jīng)濟(jì)環(huán)境效益作支撐，證明污水處理企業(yè)開展清潔生產(chǎn)的重大意義。

1　污水處理企業(yè)概況

該污水處理企業(yè)主要負(fù)責(zé)處理生活污水，服務(wù)面積約為177.24km2，一期工程設(shè)計規(guī)模10×104t/d，2008年2月正式投入運營，現(xiàn)已滿負(fù)荷運行。污水處理采用改良A2/O工藝，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）二級標(biāo)準(zhǔn)后深海排放。在建二期工程污水處理規(guī)模為10×104t/d，出水執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級A標(biāo)準(zhǔn)。

2　清潔生產(chǎn)潛力分析

2.1原輔材料和能源

消耗的原材料是絮凝劑PAM（聚丙烯酰胺），單位污水處理量PAM消耗4.056kg/104t。

新鮮水主要用于離心脫水裝置的沖洗用水、絮凝劑配藥、化驗用水，以及廠區(qū)綠化、辦公生活用水。單位污水處理量水耗為5.35t/104t，水耗指標(biāo)較為合理。

污水處理企業(yè)的能源種類為電，單位污水處理量電耗為2383.94kW·h/104t。通過三天的用電實測分析，生產(chǎn)用電占95%左右，耗電量較大的環(huán)節(jié)為鼓風(fēng)機(jī)、進(jìn)水泵房和排海泵房的提升泵。鼓風(fēng)、曝氣的用電量在全廠用電中的比例最大，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)鼓風(fēng)機(jī)出口風(fēng)壓達(dá)不到設(shè)計壓力，懷疑鼓風(fēng)機(jī)出口支風(fēng)管有多處漏點，導(dǎo)致部分空氣由漏點溢出，為保證供給風(fēng)量，必須加大鼓風(fēng)機(jī)開度，增加了鼓風(fēng)機(jī)的用電量。建議企業(yè)對鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管系統(tǒng)進(jìn)行改造，以節(jié)約用電。

2.2技術(shù)工藝

污水處理工藝采用生物脫氮除磷功能的改良A2/O工藝，并多前置一個缺氧池，目的是在碳源較充分的條件下，回流污泥和部分進(jìn)水進(jìn)入缺氧段，微生物利用進(jìn)水中的有機(jī)物將回流污泥中攜帶的硝態(tài)氮反硝化，消除其對厭氧段的不利影響后，進(jìn)入?yún)捬醵危ＷC了聚磷菌充分釋磷和過量攝磷的外部條件，從而保證了脫氮除磷效果。也讓污水分點進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)和缺氧區(qū)，較好地解決了碳源問題。處理前后均有混凝沉淀處理，排海前對出水進(jìn)行紫外線消毒，工藝技術(shù)比較合理。

污泥處理采用濃縮脫水工藝，污泥含水率80%，建議企業(yè)對污泥處理工藝進(jìn)行改造，降低污泥含水率，減少污泥產(chǎn)生量。

2.3設(shè)備

企業(yè)目前所使用的設(shè)備中，沒有國家明令淘汰的高能耗、高物耗、高水耗、高污染設(shè)備。

鼓風(fēng)機(jī)是污水處理廠運行的主要設(shè)備，鼓風(fēng)機(jī)出口支風(fēng)管由于多年運行出現(xiàn)多處漏點，同時部分閥門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致部分空氣溢出。為保證供給風(fēng)量，必須加大鼓風(fēng)機(jī)開度，最終導(dǎo)致了電耗的上升，嚴(yán)重影響生產(chǎn)能耗。

2.4過程控制

企業(yè)設(shè)有實驗室，可以對各污水處理環(huán)節(jié)的各項技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行檢測，滿足生產(chǎn)需要。

污水處理檢測時間都嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定取樣測試。

生化池采用DO儀對曝氣進(jìn)行控制，現(xiàn)有DO儀靈敏度、穩(wěn)定性稍差，不能精準(zhǔn)控制曝氣，建議企業(yè)對此進(jìn)行改造。

2.5主要污染源分析

2.5.1廢水

廠區(qū)內(nèi)實行“清污分流、雨污分流”，雨水經(jīng)雨水管道排入附近雨水管網(wǎng)。該污水處理企業(yè)接納的廢水主要為生活污水，廠區(qū)內(nèi)生產(chǎn)廢水主要為離心脫水裝置的沖洗廢水和配劑用水等，泵入該企業(yè)的污水處理系統(tǒng)處理。廠區(qū)內(nèi)生活污水經(jīng)化糞池等處理后，經(jīng)污水提升泵送至廠內(nèi)污水處理系統(tǒng)處理。

2.5.2廢氣

廢氣污染源主要為污水系統(tǒng)中的粗格柵及進(jìn)水泵房、細(xì)格柵及曝氣沉砂池、生物處理池、沉淀池和儲泥池等散發(fā)出來的惡臭氣味，指標(biāo)為硫化氫、氨和臭氣濃度。企業(yè)未對臭氣進(jìn)行收集處理，均以無組織形式排放。

建議企業(yè)對臭氣進(jìn)行收集處理。

2.5.3固廢

污水處理廠固體廢棄物包括脫水污泥，粗、細(xì)格柵產(chǎn)生的柵渣，沉砂池的排砂，沉淀池的浮渣以及職工生活垃圾。脫水污泥委托專業(yè)處置單位進(jìn)行無害化、資源化處置。格柵渣、沉砂、生活垃圾委托當(dāng)?shù)丨h(huán)衛(wèi)部門統(tǒng)一處理。

2.5.4噪聲

主要噪聲源為鼓風(fēng)機(jī)、脫水機(jī)、污泥泵、各類水泵等設(shè)備。主要集中在鼓風(fēng)機(jī)房、脫水機(jī)房、進(jìn)水泵房和排海泵房等。該企業(yè)對噪聲采取了有效的隔聲、消聲和減振等綜合治理措施。監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，廠界噪聲均可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。

3　清潔生產(chǎn)方案的產(chǎn)生和實施

3.1方案產(chǎn)生

從原輔材料與能源的替代和減量、設(shè)備的維護(hù)和更新、技術(shù)工藝的改進(jìn)、過程優(yōu)化控制、出水水質(zhì)提高、廢物回收利用及循環(huán)使用、加強(qiáng)管理及員工素質(zhì)提高8個方面對該污水處理企業(yè)的整個生產(chǎn)過程進(jìn)行分析并診斷所存在的問題，找出了該企業(yè)的清潔生產(chǎn)潛力，并針對以上8個方面本輪清潔生產(chǎn)審核產(chǎn)生了26個清潔生產(chǎn)方案，其中無低費清潔生產(chǎn)方案21個，中高費清潔生產(chǎn)方案5個。

3.2中高費清潔生產(chǎn)方案及其可行性分析

3.2.1鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管系統(tǒng)節(jié)能改造：改造前鼓風(fēng)機(jī)出口支風(fēng)管由于多年運行出現(xiàn)多處漏點，閥門關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致部分空氣由漏點溢出。為保證供給風(fēng)量，必須加大鼓風(fēng)機(jī)開度，最終導(dǎo)致了電耗的上升，嚴(yán)重影響生產(chǎn)能耗。因此提出“鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管系統(tǒng)節(jié)能改造”方案，更換原有破損風(fēng)管，并增加電動蝶閥；增加壓力傳感器和壓力變送器，以便實時監(jiān)測鼓風(fēng)機(jī)出口壓力，保持出口壓力的恒定；增加一個熱式質(zhì)量流量計及探頭，以便實時測量鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

3.2.2生化池DO（溶解氧）儀改造：生化池內(nèi)D O濃度與有機(jī)物和氮磷的去除率有密切的關(guān)系，因此可通過生化池中的DO濃度精確地控制曝氣閥開度和曝氣時間，以達(dá)到污染物高效去除和節(jié)能的雙重目的。改造前2個生化池每個各布置1個DO儀，但生化池較大，存在曝氣死區(qū)，不能精準(zhǔn)控制曝氣。每個生化池增加2臺DO儀，總共增加4臺DO儀，同時增加配套在線儀表。在立足于進(jìn)水水質(zhì)特點的基礎(chǔ)上，該污水處理企業(yè)經(jīng)過多次嘗試驗證，總結(jié)經(jīng)驗，將D O值控制在2mg/L左右，減少曝氣用量，同時保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)。

3.2.3新增臭氣處理系統(tǒng)：改造前污水處理單元臭氣未進(jìn)行收集處理，均以無組織形式排放，因此提出“新增臭氣處理系統(tǒng)”方案，對臭氣進(jìn)行收集，采用生物除臭工藝進(jìn)行處理。生物除臭工藝采用炭質(zhì)填料作為微生物的載體的臭氣處理工藝，通過臭氣收集系統(tǒng)使臭氣通過填料進(jìn)行生物降解，去除致臭成分，凈化后直接排入大氣。

3.2.4污泥處理工藝改造：改造前污泥處理采用濃縮脫水工藝，污泥含水率80%，年污泥量為25408t。本方案采用以“污泥生物瀝浸處理+機(jī)械脫水”為主體的生化處理工藝。濃縮池濃縮后的污泥經(jīng)污泥泵輸送到生物瀝浸反應(yīng)池，采用羅茨風(fēng)機(jī)供氣，并提供營養(yǎng)物。在特異微生物菌群的作用下池中污泥改性，外觀表現(xiàn)為污泥顏色改變，惡臭消除，重金屬離子溶于水中，經(jīng)生物改性后的污泥沉降性和脫水性能大大提高。處理后污泥通過自流方式進(jìn)入污泥沉淀池，在池中污泥產(chǎn)生沉降并分離出上清液。沉淀池底部污泥排到污泥均質(zhì)池，經(jīng)污泥泵輸送到專用廂式隔膜板框壓濾機(jī)中直接壓濾脫水，不需要再添加傳統(tǒng)的絮凝劑和離心脫水機(jī)，產(chǎn)生含水率50%～60%左右的干泥餅。

3.2.5液位計改造：液位的高度與水泵的電耗息息相關(guān)：在低液位下，水泵保持開啟的最低頻率，甚至水泵關(guān)停，節(jié)約電耗，同時促使液位緩慢上升。在高液位時，保持水泵高頻率運行，提高水泵打水效率。改造前進(jìn)水泵房、粗格柵原有液位計精度不高，不能準(zhǔn)確顯示液位，導(dǎo)致水泵電耗偏高。因此提出“液位計改造方案”，選用3套超聲波物位計（含變送器和傳感器），其中一套用于進(jìn)水泵房測量液位，2套用于粗格柵測量格柵前后的液位差，通過液位的準(zhǔn)確顯示，利用液位與水泵頻率聯(lián)動調(diào)節(jié)達(dá)到省電的目的。

通過對以上5個中高費清潔生產(chǎn)方案從技術(shù)、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)方面進(jìn)行可行性分析，認(rèn)為上述5個中高費清潔生產(chǎn)方案均是可行的。

3.2清潔生產(chǎn)方案的實施

在該污水處理企業(yè)各部門積極參與和配合下，完成無低費清潔生產(chǎn)方案19個，完成率為90%，實際投資為15.81萬元；已完成中高費方案5個，完成率為100%，實際投資3023.47萬元[3]。

4　清潔生產(chǎn)效益

清潔生產(chǎn)審核后，企業(yè)節(jié)約電耗45.8×104t kW·h/a，節(jié)約電費約38.94萬元/a；減少污泥14519t/a，節(jié)約污泥處置運輸成本260.62萬元/a；加上節(jié)約原輔材料、節(jié)約維修成本等共計獲得清潔生產(chǎn)效益299.13萬元/a[3]。

企業(yè)臭氣經(jīng)收集處理后排放，大大減少臭氣排放量，同時削減污泥14519t/a，取得了很好的環(huán)境效益。

5　結(jié)語

通過對該污水處理企業(yè)進(jìn)行清潔生產(chǎn)審核，使得單位污水處理量電耗降低了3.33%，單位污水處理量的污泥產(chǎn)生量下降了57.12%，并減少了臭氣的排放，產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。因此，污水處理行業(yè)推廣清潔生產(chǎn)對我國的環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大，建議在污水處理行業(yè)推廣清潔生產(chǎn)審核工作，以實現(xiàn)降低能耗、減少污染物排放、提高資源利用率的目的，從而促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

[1]中華人民共和國清潔生產(chǎn)促進(jìn)法2012年修訂.

[2]國家清潔生產(chǎn)審核師培訓(xùn)教材.環(huán)境保護(hù)部清潔生產(chǎn)中心, 2001.

[3]黃森,朱瑩,等.寧波市某污水處理有限公司清潔生產(chǎn)審核報告.寧波博科能源環(huán)保工程有限公司.2015,12.