中国人民大学 王洪臣:污水处理厂节能降耗不是小事/概念厂落地污水处理事业自下而上的探索

2023-05-10 14:56:27


 


节约能源是我国发展经济的一项长远战略方针,也是我国的一项基本国策。污水处理厂是能源密集的高能耗产业,位居高能耗行业前十位。在国家要求加强节能减排、实现低碳发展、加快建设生态文明的大背景下,污水处理厂的节能降耗有什么样的意义?污水处理厂又该通过哪些工作来实现节能降耗?带着这样的问题,E20研究院采访了中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任、中国人民大学环境学院副院长王洪臣教授。

污水处理厂节能降耗空间很大

目前,我国污水处理厂的能耗主要是电耗,处理每吨污水耗电约0.2-0.3度,电费约占污水处理成本的50%-70%。在我国污水处理厂建设基础上,通过现有设施的优化运营,存在提高出水水质、降低能耗物耗的非常大的空间。王洪臣表示:“通过污水处理厂改造来节能降耗的空间,也就是提效改造的潜力,取决于具体采用的工艺、技术和设备,对于现有典型污水处理厂,通过全面提效改造和运营优化有可能使其能耗降低超过30%。”

节能降耗意义重大

王洪臣说:“别小看这区区污水处理30%能耗的降低,这对各方面其实都是一笔大帐。”

首先,节能降耗关系着社会资源使用效率。截至2015年9月底,我国共建立3830座城镇污水处理厂,污水处理能力1.62亿立方米/日。按我国污水处理厂每年处理450亿吨污水来计算,如果能够节省30%的能耗,这就能够为国家节约约40亿度电的社会资源。在目前国家大力提倡节能降耗的背景下,污水处理厂的节能降耗应被引起足够重视。

其次,节能降耗关系着企业的生存与发展。从目前我国污水处理厂所处的大环境,无论是融资方面,还是从污水处理厂的管理以及与政府之间的关系来看,企业之间的差异化越来越小。在行业规则越来越清晰,竞争越来越充分的情况下,技术将上升为企业竞争的最根本要素。如果企业通过技术手段降低30%的电耗,也就是降低了18%的污水处理成本。无疑,这将大大提高企业的竞争力。

第三,节能降耗关系着气候的变化。2015年12月12日,全球196个国家的谈判代表在法国巴黎通过了历史性的《巴黎协议》,协议指出:各方将加强对气候变化威胁的全球应对,把全球气温升温幅度控制在2摄氏度之内作为目标,并为把升温幅度控制在1.5摄氏度之内而努力。目前我国所处的工业化阶段特征,决定了在推动能源转型、实现碳减排方面,面临着比发达国家更艰巨的任务。据了解,全球2%-5%的温室气体(特别是有着更严重影响的甲烷和氮氧化物)排放与污水系统有关。所以污水处理厂如果能够实现碳排放平衡,将会对全球温室气体减排做出重大贡献。王洪臣说:“污水处理属于前十大碳排放行业,但相对于交通、能源和建筑等行业,污水处理行业减排的投入产出更大效益更高。也就是说,对同样的碳减排量,污水处理行业所付出的减排成本是最低的。”

污水处理厂节能降耗方法探究

节能降耗关系着社会资源的使用效率,关系着企业的生存,关系着气候变化。那么,污水处理厂该如何实现节能降耗呢?王洪臣简单介绍了污水处理厂节能降耗三个方面的工作:(1)开展能耗审计:加强对污水处理各环节及全流程的能耗分析,通过建立行业能耗基准,动态评价各污水处理厂的能耗状况,确定节能降耗潜力;(2)实现优化运营:通过运行优化,使每一处理单元都处于高效运行状态,避免低效提升过度搅拌以及过度曝气等状况;(3)实施提效改造:采用高效设备和可持续新工艺对现有设施设备进行改造,从本质上实现节能降耗。

后记:据统计,污水处理的电费约占污水处理总成本的50-70%,而精细管理、优化运营、提高技术装备等改造,将至少节省10%以上的能耗,污水处理厂节能降耗之路任重而道远,且已受到国家层面的高度重视。E20研究院紧跟产业发展动态,针对污水处理厂节能降耗问题,联合多家优秀的环保企业以及清华大学、北京大学、中国人民大学等知名学府的院校专家已开展持续性调研,目前已经掌握了全国3500多座污水处理厂的能耗数据,以及多家优秀企业的管理经验及管理建议。王洪臣:污水处理厂节能降耗不是小事   作者:E20研究院 吕凯 来源:E20环境平台


【深度】概念厂落地污水处理事业自下而上的探索

 来源:中宜环科环保产业研究微信   作者:陈湘静 


 

“我们提出超越当今国际先进水平二十年的中国污水处理概念厂理念,计划用5到6年的时间建成一座或一批示范厂。”2014年年初,来自环境保护科研领域的六位业内知名专家提出了建设中国污水处理概念厂、变污水处理事业跟跑者为领跑者的目标,在业内外引发强烈反响。

笔者所在的单位有幸作为首家完整披露这一消息的媒体,也一直在关注、关心这一工作的进展。日前,我在宜兴参加2015(第三届)中国环保技术与产业发展推进会期间获悉,经过一年多的不懈努力,污水处理概念厂“概念”将落地。“我们最终确立了概念厂的工艺技术路线,并准备在宜兴正式启动第一座概念污水厂的建设。在工艺考察与研究的过程中,明确了主流厌氧氨氧化的重要地位。”王凯军透露,北京市政府也表达了意向,正在论证阶段。

追求水质的可持续性,追求能源的最大化回收,追求资源的高效循环利用以及设施与周边的环境和谐友好,中国污水处理概念厂提出的四重目标,与当今污水处理行业先进的可持续理念高度相通,且首创性地提出了打造生态综合体的设想,被认为是对当今世界先进污水处理模式的超越,更具挑战性和意义。

一年多时间里,围绕概念厂筹备的各项研讨交流和活动层出不穷,这一工作已经成为动员、整合国内外相关科研、产业资源的系统实践,吸引了越来越多的科研机构、企业、投资者的兴趣和参与。在中国污水处理未来发展方面,开始了一次自发的路径探索,并希望能对未来事业发展的实际走向产生深远影响。

1、面向20-30年的未来,从科研到产业发展,对未来的水污染治理、水资源管理需求做出预判和准备

从污水处理概念厂提出到现在,业内外一直不乏不同意见者。“如此高大上的污水处理厂在中国能不能用得上、用得起?”很多人认为中国污水处理还有诸多现实问题没有解决。

对此,笔者以为,探索建设中国污水处理概念厂的目标就是要面向20-30年的未来,从科研到产业发展,对未来的水污染治理、水资源管理需求做出预判和准备。而这是中国污染治理向来有所短缺的部分。

由于中国环境问题的集中快速爆发,无论是水、大气还是固废、土壤,治理都属仓促应战。科研和产业,相对于环境治理的紧迫需求,准备时间严重不足。而没有技术和产业基础,在技术路线等方面缺乏基本的判断力,这往往导致匆忙之下对国外技术路线的直接照搬,当时造成投资浪费,后续留下诸多遗憾。

而当前中国污水处理事业的现状也已经显示出了仓促上马的后遗症:普遍采用的长流程、高耗能工艺造成了能耗、运行稳定性适应性问题;在污泥问题上缺乏系统性考虑,污泥处置现成各城市难题。

更重要的是,由于缺乏对水环境治理、水资源形势的预判,使得我国在污水处理基础设施建设上,面临刚刚建成就已然落后的尴尬。生产管理粗放,排放水质普遍不能满足水环境的要求,设施本身成为污泥、臭气、噪声排放源,能源资源未能有效回收。专家表示,“面临水量、水质双重危机,庞大投资建成的污染治理设施未能发挥应有的作用。污水处理接下来工作推进的着力点在哪里,在业内比较迷茫。”而概念厂筹备这一年多来,笔者多次有机会旁听相关的研讨会议和相关活动,也得以“围观”污水处理概念厂对未来判断的日渐清晰。

据介绍,当前,发达国家的污水处理已度过以黑臭河道、水体富营养化为标识的污染解决阶段,目前处于以水资源为中心的可持续发展阶段。英国等国已提出下一代的污水处理厂将成为水资源中心、能源中心和营养中心等先进理念。

从这点上看,概念厂提出诸多目标中首要包含的是要在可持续发展阶段抓紧补课,适应中国资源环境的迫切需求。对此,王洪臣教授表示,我们的领先性和挑战在于提出了综合性目标。目前在水质提升、能源回收、环境友好等某个单方面,在国际上都有实践,但是要在一个设施上实现集合四个综合目标,还未有先例。

而生态文明理念在中国治国理念中被明确,也给了专家团队又一重目标。“生态文明理念下的技术大繁荣有可能使污水处理设施从目前的生态负资产变为生态正资产。为此,我们提出以污水处理设施为基础建立生态综合体。以资源能源利用循环,污水处理可以跟现代设施农业或者都市农业相结合,可以为市民提供社区休闲的空间,还可以与生态湿地结合,具备为社会服务,为生产服务,以及为自然服务的功能。”王凯军说,在这方面,我们和发达国家处于同一起跑线,我们不做,别人也在做;我们不抢先,别人就会抢先。


题目津南污泥处理厂工程(循环经济示范工程)项目介绍

报告人:   天津创业环保集团股份有限公司   李玉庆  总工程师


2016年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第七届) 

时间:2016年4月 7日-10日


(7日全天报到,8-9日会场交流,10日参观考察)
地点:天津赛象酒店 )



天津津南污泥处理厂工程(循环经济示范工程)项目简介



1、项目概况
津南污泥处理厂工程(循环经济示范工程)是天津市节能环保重点工程项目,建设在天津市津南区大孙庄津南污水处理厂厂区内,用于处理津南污水处理厂(纪庄子污水处理厂迁建项目)以及咸阳路、北辰、东郊、大寺污水处理厂产生的污泥。项目由天津城市基础设施建设投资集团有限公司投资,由天津创业环保集团股份有限公司负责建设,核心技术设备--高浓度污泥中温厌氧消化系统由安阳艾尔旺新能源环境有限公司提供并建设实施,设计单位为中国市政工程华北设计研究总院有限公司。

项目规模为日处理污泥800吨(按含水率80%计),总投资59963万元,总占地面积6公顷,污泥处理采用“AAe高浓度高效率厌氧消化+板框脱水+干化”工艺。产生的沼气用于脱水后污泥深度干化、厂区自身用能和压缩天然气输出,废水回津南污水处理厂处理达标排放,消化后的脱水干化污泥(40%含水率)作为园林绿化土利用。

项目于2014年6月开始建设,2015年7月底开始投料运行,一次调试启动成功。

本项目是目前国内最大的市政污泥厌氧消化处理项目之一,也是目前国内污泥处理工艺领先、处理工段最全的污泥处理厂。整体工艺体现了低碳环保、节能减排、资源能源循环利用的特点,在国内具有很强的循环经济示范效应。
2、工艺技术特点
污泥处理整体工艺主要由污泥接收及预处理系统、AAe污泥厌氧消化系统、沼气净化利用系统、污泥板框脱水系统、污泥热干化系统等组成。

污水处理厂产生的脱水污泥635t/d(含水率80%)及初沉污泥1100 t/d(含水率约97%)在接收及预处理系统进行混合调配,使混合后的污泥含水率达到约90%(约1780t/d),并进行除杂、增温等预处理后满足厌氧消化系统的进料要求,经物料泵送至AAe组合式高效厌氧消化反应器,污泥经过中温消化处理后,每天产生沼气约36000m3,沼气经过脱硫等处理后用于锅炉,锅炉产生的热量供给厌氧消化过程用热和污泥热干化使用,剩余沼气提纯压缩天然气外运。

厌氧后的消化液约1730t/d经过消化混合液贮池调解后,进入消化液脱水间进行脱水处理,脱水采用板框压滤工艺。脱水污泥送热干化系统进一步干化至含水率40%以下,每天产生干化污泥约200吨,干化污泥作为园林绿化土/生物肥原料外运。脱水产生的废水回流至津南污水处理厂进行处理达标排放。


工艺流程示意图:


项目采用生物厌氧消化技术,利用微生物降解污泥中的有机污染物并产生生物质能源沼气,部分供给污泥处理系统作为自身用能,消化后污泥经过脱水及深度干化后,作为园林绿化/生物肥原料。 在污泥无害化处理的过程中,实现最大程度的资源化利用,不产生二次污染,同时可实现二氧化碳减排约17.78万吨/年,对减轻温室效应具有重大意义。


项目核心厌氧消化工艺段采用了具有国际先进技术和具有丰富工程业绩的AAe厌氧消化技术及核心设备,解决了传统污泥厌氧消化技术设备在运行过程中存在的搅拌不均匀、沉砂淤积、浮渣结壳、泡沫堵塞、温度不恒定等一系列技术问题,实现项目的持续、稳定、高效运行。
3、工程照片
津南污泥处理厂工程——鸟瞰图

津南污泥处理厂工程——污泥预处理间

津南污泥处理厂工程——AAe厌氧消化系统

津南污泥处理厂工程——自动化控系统
津南污泥处理厂工程——热干化系统出泥,含水率40%


2016年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第七届)通知暨征稿启事


时间:2016年4月 7日-10日
(7日全天报到,8-9日会场交流,10日参观考察)
地点:天津赛象酒店 (天津市新技术产业园区华苑产业区梅苑路8号)
组织机构

主管单位:

  


主办单位:

《中国给水排水》杂志社有限公司   

 安阳艾尔旺新能源环境有限公司


协办单位: 

江苏金山环保科技有限公司
海施维英机械制造有限公司
威立雅水务工程(北京)有限公司
中国市政工程华北设计研究总院有限公司西安分公司           
国美(天津)水技术工程有限公司            
苏伊士水务工程亚洲

普拉克环保系统(北京)有限公司 
《亚洲环保》杂志
济南浦华会展服务有限公司


支持单位:


中国建设科技集团
中国市政工程华北设计研究总院
中国市政工程中南设计研究总院
斯坦福大学威廉与克罗伊•科第伽资源回收研究中心
国家污泥处理处置产业技术创新战略联盟
中国给水排水战略联盟
中国污泥处理处置战略联盟
中国给水排水品牌委员会  

战略合作微信平台: 
微信扫一扫: 尽“扫”天下水业。(微信号:water8848 )
《中国给水排水》杂志 (微信号:cnww1985)发布杂志最新动态,提供给排水行业最有价值的技术信息。

为贯彻落实国家在经济发展中对于生态文明建设和环境保护的新要求,酝酿多年的《水污染防治行动计划》(简称“水十条”)颁布。该计划强调水质、水量和水生态的一体化管理,预计到2017年中国水处理投资可达2万亿元。 随着水行业企业迎来发展黄金时代,2016年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第七届)也将进入发展新阶段。
 
近年来,随着我国污水处理能力的快速提高,污泥量也同步大幅增加。截至2015年9月底,全国设市城市、县(以下简称城镇,不含其它建制镇)累计建成污水处理厂3830座,污水处理能力达1.62亿立方米/日,年产生含水量80%的污泥4000多万吨。 根据调研结果显示,我国污水处理厂所产生的污泥,有80%没有得到妥善处理,污泥随意堆放及所造成的污染与再污染问题已经凸显出来,并且引起了社会的关注。社会的关注促使国家不得不对污泥的处理处置重视起来,国家的重视又促使了污泥处理处置市场步入快速发展阶段。 住建部明确要求:各地要按照“绿色、环保、循环、低碳”的污泥处置技术路线,督促落实城市人民政府规划建设的主体责任,合理选择工艺,加快设施建设。各级排水主管部门要依法加强监督检查,督促污泥处理处置单位严格按照《城镇排水与污水处理条例》要求,对污泥去向、用途、用量等进行跟踪、记录和报告;对非法污泥堆放点要一律予以取缔,不满足防护要求的污泥临时堆放点要限期完成达标改造;对违反相关法律法规转移、倾倒、处置污泥的,要严格依法处罚。要打通污泥无害化产物的出路,“以资源化带动产业化”,吸引社会资本参与污泥处理处置设施建设和运营。对于我国污泥处理处置技术的发展有重要指导意义。
 
为了进一步提高我国污泥处理处置技术水平,了解国内外污泥处理处置的现状、前景与发展趋势,切实达到污泥无害化、减量化、稳定化、资源化的要求,避免由此引起的二次污染,《中国给水排水》杂志社联合安阳艾尔旺新能源环境有限公司、上海施维英机械制造有限公司、威立雅水务工程(北京)有限公司、国美(天津)水技术工程有限公司、苏伊士环境水务工程亚洲 、 中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程中南设计研究总院等单位决定举办“2016年中国城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会”。届时将邀请有关单位领导和专家到会作主题报告,针对污泥处理处置的标准实施、成熟工艺及设备运行经验、污泥处置政策等问题进行解答和研讨交流,同时为相关单位搭建推介城镇污泥处理处置与综合利用新技术、新工艺、新设备的平台。
;中国土木工程学会领导;中国城镇供水排水协会领导;中国工程院院士;行业内和国内的知名专家、学者;会议同时将邀请全国排水行业设计、科研、运营单位、建设单位的领导、知名专家、学者、工程技术人员以及国内外知名企业参会并作学术交流。
 
中国给水排水杂志社于2010年、2011年、2012年、2013年、2014年、2015年分别在秦皇岛、青岛、大连、上海、长沙、宜兴举办了第一届、第二届、第三届、第四届、第五届、第六届污泥处理处置高级研讨会,此次是第七届,在大家的关心和支持下,它已成为业内具有较大影响力和规模最大的污泥处理处置行业会议。
大会运作原则和目标
本届大会按照专业化、高规格、高水平的要求,突出“创新、协调、绿色、开放、共享”特色。
邀请污泥处理处置各个研究方向的知名专家学者和主流单位代表,办成中国规模和影响力最大、最专业的行业盛会。
大会形式
本届大会以会议研讨交流为主(约40多个专家报告)和现场参观典型工程(组织参观天津津南污泥处理厂等)为辅助的形式。
大会征稿主题:
1、各地城镇污泥处理处置的概况及规划(工程信息和工程实例介绍);
2、城镇污泥处理处置的技术标准解读及政策探讨;
3、城镇污水处理厂污泥处理的设计经验;
4、污泥处理处置技术研究与工艺选择;
5、污泥处理处置技术与管理经验探讨;
6、污泥生物堆肥与土地利用技术及工程实例;
7、城镇污水处理厂污泥干化技术研究与应用;
8、流化床污泥焚烧炉技术及应用;
9、热电厂、水泥厂等工业领域掺烧城市污泥的应用实例;
10、污泥厌氧发酵/工业化生物制气技术与装备;
11、污泥中温厌氧消化技术与装备;
12、污泥固化稳定化技术与装备;
13、国内外污泥处理处置技术及工程实例,设计经验,调试、运行管理经验等;
14、高效污泥脱水技术与装备;
15、污泥输送技术与设备;
16、城市污水处理厂污泥处理处置技术调研报告和市场分析;
17、自来水厂污泥的处理及处置;
18、工业污泥处理及处置;
19、国家“十二五”城镇污泥处理处置设施建设规划的总体思路;
20、污泥干馏,污泥碳化,污泥减量化、资源化利用技术;
21、其他相关主题(如除臭、渗滤液处理等)。
参会人员
1、政府管理部门:建设厅、城建局、各地建委、水务局、环保局(厅)排水处、开发区管理部门等。
2、行业协会:中国城镇供水排水协会、中国土木工程学会水工业分会、中国勘察设计协会、各地协会 等
3、设计单位:中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程西北设计研究院、北京市市政工程设计研究总院、中国市政工程中南设计研究院、中国市政工程东北设计研究院、中国市政工程西南南设计研究院、上海市政工程设计研究总院、天津市市政工程设计研究院等。
4、高校(研究院): 清华大学、上海同济大学环境工程与科学学院、天津大学环境科学与工程学院、中国人民大学环境学院、哈尔滨工业大学、中国科学院、重庆大学城市建设与环境工程学院、北京工业大学等。
5、各地污水、污泥建设运营单位:天津创业环保集团股份有限公司、北京城市排水集团有限责任公司、中环水务集团、北京京城中水有限责任公司、成都市排水有限责任公司、首创爱华天津市政环境工程有限公司、重庆康达环保产业有限公司等。
6、污水、污泥处理处置技术和设备公司等。
企业赞助方案
1、支持单位(赞助费100000元)
2、协办单位  (赞助费60000元)
3、大会上发言(20分钟)\文章发表2-3篇\2个代表,发资料,现场易拉宝等共计2万元。
4、其他赞助方式(如礼品、晚宴、抽奖奖品等),按实际发生金额支付。
5、会议论文集广告:封底15000元;封二12000元;封三10000元;前彩插首末页:12000元/页;前彩色插页:8000元/页。
有意协办或在会上进行交流、宣传的工程公司、设备厂家等可与编辑部联系(022-27835639,13752275003  王领全 )。
参会和住宿
会务费:普通参会人员为2200元/人(含会务、资料、场地、用餐、参观考察等费用);2016年3月5日前返回参会回执并汇款的普通参会人员为2000元/人;设备厂家参会人员为2800元/人;2016年3月5日前返回参会回执并汇款的设备厂家参会人员为2600元/人。

注:需要现场领到发票的参会代表,请提前将会务费汇款到杂志社(收款单位:《中国给水排水》杂志社有限公司;开户行:建行天津河西支行; 账号:1200 1635 4000 5251 9625)。

住宿:住宿统一安排在天津赛象酒店 (天津市新技术产业园区华苑产业区梅苑路8号),费用自理。

豪华大床房 : 450元/房/晚,包含服务费,包含一份中西式自助早餐;
豪华双床房 : 480元/房/晚,包含服务费,包含两份中西式自助早餐;
行政大床房 :600元/房/晚,包含服务费,包含一份中西式自助早餐。
住宿房间比较紧张,需要预订房间的代表,请于2016年3月5日前将准确预订信息发给会务组。

组委会联系方式  

( 中国给水排水杂志社 )   

联系人 : 王领全  孙磊   彭秀华 
电话:022-27835639    27835592   13752275003
E-mail:wanglingquan88@163.com              cnwater@vip.163.com
传真:022-27835592                          
邮编:300070 
地址:天津市和平区新兴路52号都市花园大厦21层




战略合作微信平台: 
微信扫一扫: 尽“扫”天下水业。(微信号:water8848 )
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