[摘要]本文从苏州市各行政区(姑苏、工业园区、高新区、相城区、吴中区、吴江区)对主要市政污水处理厂的设计规模、日处理规模、能耗、工艺占比、污泥排放量等方面做了较详细的分析,能够较清楚的了解苏州市区市政污水处理厂的每日设计规模为207万吨,处理负荷约为77%。苏州市污水处理平均能耗0.43kwh/吨,产泥量平均约在7.5吨污泥/万吨水,处理工艺对能耗及产泥率影响较大。本文为苏州市污水处理后续相关咨询、规划、建设、运行提供相关参考。
[关键词]污水处理厂;处理规模;能耗;处理工艺;污泥产率
苏州污水处理始于1984年,当时建设的城东污水处理厂为简单的二级处理,服务对象是苏州市主城区的合流污水,该厂属建设部首批国内资金建设的污水项目,1984年建成的一期工程规模为2.5万吨/日,1994年建成的二期工程规模为1.5万吨/日,总规模为4万吨/日。目前苏州最大的污水处理厂为工业园区第一污水处理厂,始建于1998年,处理能力为20万吨/日,采用A/A/O除磷脱氮处理工艺。苏州第一座地下污水处理厂为高新区污水处理厂,日处理规模为10万吨,2020年建成运营。
苏州市污水处理厂的排放标准从开始的二级逐渐到一级B,在2007年发生太湖蓝藻以后,苏州市的污水处理厂逐渐由一级B逐渐提升一级A,其排放监控指标也由COD和氨氮两个指标逐渐扩大到COD、氨氮、总氮及总磷四个指标。2018年江苏省出台新的太湖流域排放标准及苏州市根据三年污水处理厂的提质增效的要求发布苏州市的特别排放限值,要求在2021年1月1日前苏州市各个污水处理厂的排放标准均按苏州特别排放限值执行。目前苏州市污水处理厂均根据相关各厂污染情况有针对性的进行提标改造。
1处理规模
苏州全市共有污水处理厂44座,总设计规模207.25吨/日[1]。吴江区的污水处理厂最多,13座,设计规模32.25万吨/日,相应污水厂规模较小,平均污水处理厂设计规模为2.48万吨/日;相城区次之,12座,设计规模为30万吨/日,平均污水处理厂设计规模为2.5万吨/日;吴中区9座,设计规模为46.5万吨/日;高新区5座,设计规模28万吨/日;姑苏区3座,设计规模36万吨/日,平均污水处理厂设计规模为12万吨/日;工业园区只有2座,设计规模35万吨/日,平均污水处理厂设计规模为17万吨/日。
从图1可以看出各区实际日污水处理量及污水厂的处理负荷率。工业园区实际处理污水量为37万吨/日,超出其设计规模35万吨/日,处理负荷为106%;吴中区实际处理污水量为35.9万吨/日,其污水厂处理负荷为77%;姑苏区实际处理污水量为31.5万吨/日,其污水厂处理负荷为88%;吴江区实际处理污水量为21.3万吨/日,其污水厂处理负荷为66%;高新区实际处理污水量为18.65万吨/日,其污水厂处理负荷为67%;相城区实际处理污水量为15.7万吨/日,其污水厂处理负荷为52%。
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从图2及图3可以看出全市污水处理厂二级处理工艺主要为具有脱氮除磷工艺的AAO工艺,污水厂数量28座,占比64%,设计规模120.75万吨/日,占比58%;SBR及其衍型污水厂数量8座,占比18%,设计规模为29万吨/日,占比14%;氧化沟工艺污水处理厂数量6座,占比14%,设计规模53万吨/日,占比26%;其他工艺的污水处理厂数量2座,占比4%,设计规模5万吨/日,占比2%。
2.2能耗对比
图4表示的为实际处理水量与能耗的关系。从途中可以看出,污水处理厂处理规模越大,其吨水电耗越低,规模效应越明显[2];污水处理规模越小,其吨水能耗越高。分析其原因为处理规模越大,其设备选型的能效越高,设备的高效工作区间范围越大,其处于高效工作期间的时间越长,使得单位或吨水的能耗越低。图5表示的是各工艺日处理水量与吨水能耗的关系。苏州各工艺污水处理厂日平均处理水量3.64万吨/日,吨水能耗0.43kwh/吨,高于全国能耗水平0.29kmh/吨[3]。AAO工艺平均处理水量3.33万吨/日,吨水能耗0.447kwh/吨;SBR及其衍型工艺平均处理水量2.59万吨/日,吨水能耗0.337kwh/吨;氧化沟工艺平均处理水量6.92万吨/日,吨水能耗0.415kwh/吨;其他工艺平均处理水量2.3万吨/日,吨水能耗0.495kwh/吨。各工艺的能耗与其他相关文献[2,4-5]有所出入或矛盾,分析其原因可能是污水厂的规模相对规模较小,能耗相对变化比较大,使得相关能耗有所出入。2.3产泥对比
图6为日处理污水量与污泥产率(含水率80%计)的关系。从图中可以看出日处理污水量越大,污泥产率相对较稳定,日处理污水量越小,污泥产率波动较大。苏州市目前平均污泥产率为6~10吨污泥/万吨水,平均约在7.5吨污泥/万吨水。
3结论
(1)苏州市总设计规模207万吨/日,日处理水量160万吨/日,处理负荷约为77%。
(2)苏州市各区污水发展不平衡,姑苏区及工业园区规划较好,污水处理厂设计规模大,污水厂处理负荷约为88%及106%。其他区污水厂数量多,规模小,污水负荷相对较低,约在50%~77%。
(3)苏州市吨水能耗约在0.3~1.0kwh/吨,平均能耗0.43kwh/吨。
(4)苏州市污泥产率约在6~10吨污泥/万吨水,平均约在7.5吨污泥/万吨水。——论文作者:孙立柱
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