DYC161污泥濃縮池 

DYC171活性污泥充氧實驗裝置 

DYG021普通活性污泥法污水處理實驗裝置

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中對環(huán)境保護(hù)意識的不斷加強(qiáng)，城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)在過去的二十年里迅速發(fā)展，如我國城鎮(zhèn)污水處理率從1998年的不足16.2%飆升至2017年底的95.0%，環(huán)境效益顯著。在我國污水事業(yè)發(fā)展過程中，“重水輕泥”問題突出，對污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)重視不夠、投資不足，造成大量的城鎮(zhèn)污泥未得到有效處置，污泥問題凸顯；據(jù)統(tǒng)計，我國2018年上半年(1月~6月)城鎮(zhèn)污泥年產(chǎn)量約為1800萬噸（80%含水率）。

由于污水處理過程中約40%的污染物終進(jìn)入市政污泥，故我國較低的污泥處理處置率使得污泥的二次污染問題十分嚴(yán)峻。基于此，我國在《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》對污泥的處理處置提出了明確要求(到2020年底地級及以上城市污泥無害化處置率達(dá)到90%，其他城市達(dá)到75%)，結(jié)合國家生態(tài)文明建設(shè)和美麗中國建設(shè)的總體需求，特別是習(xí)對“垃圾圍城”、“霧霾頻發(fā)”、“飲水不安全”、“土壤污染”、“黑臭河道”等環(huán)境問題的關(guān)注和總體部署，可以斷定未來的五年之內(nèi)我國城鎮(zhèn)污泥處理處置工作將迅速推進(jìn)，預(yù)計行業(yè)體量將達(dá)到千億級。

在生態(tài)文明建設(shè)的重要關(guān)口，在巨大的行業(yè)/市場需求面前，我國污泥處理處置產(chǎn)業(yè)存在基礎(chǔ)薄弱、技術(shù)創(chuàng)新不足、處理處置全流程設(shè)備智能控制低等問題，嚴(yán)重制約我國污泥產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此，在分析當(dāng)前我國污泥處理處置產(chǎn)業(yè)發(fā)展的前提下，對未來市場需求進(jìn)行分析；在此基礎(chǔ)上提出政策導(dǎo)向，將無疑推動我國污泥處理處置產(chǎn)業(yè)化的長足發(fā)展。

1污泥處理處置行業(yè)現(xiàn)狀

1.1污泥產(chǎn)量大、有效處置率低

據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“全國城鎮(zhèn)污水處理管理信息系統(tǒng)”數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，2017年底我國已建成城鎮(zhèn)污水處理廠5192座，污水處理能力達(dá)1.93億m3/日，為保障國家的污水減排目標(biāo)實現(xiàn)和水環(huán)境改善，做出了巨大貢獻(xiàn)。當(dāng)前，我國污水處理廠每年產(chǎn)生的市政污泥已超過3 000萬噸(含水率80%)，伴隨污水處理量的增加剩余污泥也大量增加，污泥處理處置形勢十分嚴(yán)峻。

我國目前污泥處理處置的方式主要包括污泥厭氧消化和好氧堆肥后的土地利用、焚燒、填埋、建材利用等。據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部“城鎮(zhèn)水務(wù)管理信息系統(tǒng)”統(tǒng)計，我國2018年上半年產(chǎn)生的1 800萬噸市政污泥(含水率80%)中用于土地利用占26.5%，建材利用占14.4%，焚燒利用的占25.0%，衛(wèi)生填埋的占24.1%，另有約9.3%的被其他方式綜合處理。

在上述處理處置的污泥中，采用露天堆放和外運(yùn)的污泥部分未得到有效處置，在此過程中伴隨著嚴(yán)重的重金屬、有機(jī)污染物和細(xì)菌等有害物質(zhì)的二次污染；采用衛(wèi)生填埋處理的污泥雖然處理方法簡單易行，但是污泥填埋占用大量土地資源，處理不當(dāng)污泥的滲出液極易造成地下水污染。因此，無論從環(huán)境治理的迫切需要還是巨大的市場需求來談，都要求我國污泥處理處置產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展速度，以滿足“美麗中國”建設(shè)下的環(huán)保需求和污染防治需求。

1.2污泥處理處置工藝百花齊放，缺少工藝路線

我國常見的污泥處理技術(shù)包括傳統(tǒng)厭氧消化、熱水解+高含固厭氧消化結(jié)合、好氧堆肥、污泥焚燒、污泥熱解氣化處理技術(shù)、衛(wèi)生填埋以及污泥水熱干化等。

傳統(tǒng)厭氧消化技術(shù)利用微生物厭氧條件將污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為高值的甲烷等產(chǎn)品，且消化后的污泥可作為有機(jī)肥進(jìn)行土地利用，從而實現(xiàn)污泥的減量化、無害化和資源化；青島麥島污水處理廠和大連夏家河等均采用該技術(shù)進(jìn)行污泥處理，上述工藝運(yùn)行穩(wěn)定、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益顯著，但該技術(shù)易受污泥有機(jī)質(zhì)含量的影響，且存在污泥消化時間較長、消化后污泥出路不暢等問題。其次關(guān)鍵設(shè)備和配套設(shè)施主要依靠進(jìn)口，導(dǎo)致投資和運(yùn)行費用偏高，這也導(dǎo)致該項技術(shù)在實際的工程應(yīng)用大部分處于較差的運(yùn)行狀況。

熱水解+厭氧消化技術(shù)利用高溫高壓蒸汽預(yù)處理技術(shù)破壞污泥中微生物細(xì)胞壁和細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使污泥中的胞外聚合物和大分子有機(jī)物發(fā)生裂解，在改善污泥的可生化降解性、降低污泥粘度和含水率的同時，能有效提升污泥厭氧消化效率，北京小紅門污泥處理處置工程、長沙市污泥處理處置工程等均采用該技術(shù)；該技術(shù)依然存在以下主要問題：(1)設(shè)備操作復(fù)雜，運(yùn)行維護(hù)費用高；(2)熱水解消化液氨氮與COD濃度高且難處理；(3)熱水解過程存在熱量浪費等。

好氧堆肥技術(shù)利用微生物代謝作用，可將污泥中有機(jī)物轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的腐殖質(zhì)，該技術(shù)在長春市污泥處理處置工程、秦皇島污泥處理處置工程中得到了實際應(yīng)用。該工藝具有自動化程度高、周期短、占地面積小等特點，但存在曝氣量大、碳減排效果不突出、需要進(jìn)行尾氣除臭等問題。

污泥焚燒技術(shù)利用脫水后污泥具有一定熱值的特點來處置污泥；由于我國市政污泥中有機(jī)質(zhì)含量偏低，熱值較低，一般與燃煤、生活垃圾等協(xié)同焚燒處理。如浙江嘉興新嘉愛斯熱電廠、富陽市污泥燃燒項目均采用該技術(shù)對污泥進(jìn)行終處置。該工藝對污泥處置*，但存在排放煙氣、爐渣、飛灰以、噪聲污染以及能耗高等問題；盡管污泥焚燒設(shè)備已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，但設(shè)備和配套的煙氣處理設(shè)施質(zhì)量良莠不齊，運(yùn)行狀況較差。

污泥熱解氣化主要是在微正壓、無氧或缺氧條件下將污泥加熱，使污泥中的有機(jī)物等物質(zhì)發(fā)生熱裂解等反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為熱解油、可燃?xì)怏w、生物炭等產(chǎn)物的過程，污泥的熱解產(chǎn)物主要包括甲烷、一氧化碳、氫氣、焦炭、焦油等。

污泥熱解氣化具有反應(yīng)*、二次產(chǎn)物少等優(yōu)點。通常情況下，市政污泥中有機(jī)質(zhì)熱值偏低，故可通過優(yōu)化調(diào)控進(jìn)料C、H、O等元素的比例來全面提升污泥熱解氣化的經(jīng)濟(jì)性，如將污泥與其他原料混合后再進(jìn)行熱解氣化。常見的污泥熱解氣化主要包括外熱式固定床氣化、微波熱解、超臨界氣化等形式。

目前，我國污泥處理處置技術(shù)和工藝路線發(fā)展迅速，很多在工程實際中得以應(yīng)用，但受限我國城鎮(zhèn)污水廠運(yùn)行處理水平、規(guī)模及城市建設(shè)發(fā)展的需求，我國污泥處理處置存在單元/組合工藝示范效果不佳、污泥處理工藝運(yùn)行不當(dāng)，及處理過程中的高能耗、高投資和二次污染等問題，導(dǎo)致未能形成具有污泥處理處置行業(yè)的工藝路線。

1.3污泥處理設(shè)備良莠不齊、限制了污泥處理處置工程效能

隨著我國污泥處理行業(yè)市場的增長，大量企業(yè)進(jìn)軍污泥設(shè)備制造行業(yè)。由于目前國內(nèi)污泥設(shè)備行業(yè)發(fā)展不規(guī)范以及缺乏相關(guān)設(shè)備評價標(biāo)準(zhǔn)體系，導(dǎo)致目前國產(chǎn)污泥處理設(shè)備存在質(zhì)量差、種類多、能耗高、缺乏競爭力、以及缺乏原始創(chuàng)新等問題，嚴(yán)重制約我國污泥處理處置行業(yè)發(fā)展。如當(dāng)前污泥厭氧消化和厭氧發(fā)酵的處理處置設(shè)備、新興的污泥干化焚燒設(shè)備主要依賴進(jìn)口設(shè)備。

與此同時，污泥設(shè)備制造領(lǐng)域缺乏企業(yè)，無法形成特色鮮明、創(chuàng)新能力強(qiáng)大和研發(fā)能力突出的污泥處理行業(yè)的，在污泥處理處置等設(shè)備的研發(fā)方面與帕薩旺、LIPP、月島、西門子以及威立雅等企業(yè)差距明顯。因此，伴隨著我國污泥處理市場的逐漸增長，污泥設(shè)備制造行業(yè)必須改革創(chuàng)新，形成具有核心競爭力的性企業(yè)。

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DYG021普通活性污泥法污水處理實驗裝置