某污水处理企业清洁生产审核分析

黄　森　朱　莹　岑　军　郭建民

（宁波博科能源环保工程有限公司浙江宁波315074）

某污水处理企业清洁生产审核分析

黄森朱莹岑军郭建民

（宁波博科能源环保工程有限公司浙江宁波315074）

以宁波市某污水处理企业为例，应用清洁生产审核的方法，从原辅材料和能源、技术工艺、设备、过程控制及主要污染源等方面进行分析，提出并实施了一系列清洁生产方案，并取得较好的经济效益和环境效益。该企业的清洁生产实践对城镇污水处理企业的清洁生产审核有一定的指导作用。

清洁生产；清洁生产审核，污水处理

《中华人民共和国清洁生产促进法》（2012年修订）第二条：清洁生产，是指不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害[1]。清洁生产强调将整体预防的环境战略持续应用于生产、产品和服务过程中，提倡从源头削减污染物，以增加生态效应和减少对人类及环境的风险[2]。清洁生产审核是企业实行清洁生产的重要手段。在城镇污水处理企业实施清洁生产审核，可改善设备的运行状况，确保污水处理工艺稳定运行、出水达标排放，降低污水的综合处理成本。

本文以宁波市某城镇污水处理企业为例，介绍了该企业开展清洁生产审核的具体内容及方法，通过分析审核过程中产生的清洁生产方案，找到企业实现清洁生产的有效途径。最后，汇总该企业开展清洁生产审核绩效，以具体的经济环境效益作支撑，证明污水处理企业开展清洁生产的重大意义。

1　污水处理企业概况

该污水处理企业主要负责处理生活污水，服务面积约为177.24km2，一期工程设计规模10×104t/d，2008年2月正式投入运营，现已满负荷运行。污水处理采用改良A2/O工艺，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）二级标准后深海排放。在建二期工程污水处理规模为10×104t/d，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。

2　清洁生产潜力分析

2.1原辅材料和能源

消耗的原材料是絮凝剂PAM（聚丙烯酰胺），单位污水处理量PAM消耗4.056kg/104t。

新鲜水主要用于离心脱水装置的冲洗用水、絮凝剂配药、化验用水，以及厂区绿化、办公生活用水。单位污水处理量水耗为5.35t/104t，水耗指标较为合理。

污水处理企业的能源种类为电，单位污水处理量电耗为2383.94kW·h/104t。通过三天的用电实测分析，生产用电占95%左右，耗电量较大的环节为鼓风机、进水泵房和排海泵房的提升泵。鼓风、曝气的用电量在全厂用电中的比例最大，现场发现鼓风机出口风压达不到设计压力，怀疑鼓风机出口支风管有多处漏点，导致部分空气由漏点溢出，为保证供给风量，必须加大鼓风机开度，增加了鼓风机的用电量。建议企业对鼓风机风管系统进行改造，以节约用电。

2.2技术工艺

污水处理工艺采用生物脱氮除磷功能的改良A2/O工艺，并多前置一个缺氧池，目的是在碳源较充分的条件下，回流污泥和部分进水进入缺氧段，微生物利用进水中的有机物将回流污泥中携带的硝态氮反硝化，消除其对厌氧段的不利影响后，进入厌氧段，保证了聚磷菌充分释磷和过量摄磷的外部条件，从而保证了脱氮除磷效果。也让污水分点进入厌氧区和缺氧区，较好地解决了碳源问题。处理前后均有混凝沉淀处理，排海前对出水进行紫外线消毒，工艺技术比较合理。

污泥处理采用浓缩脱水工艺，污泥含水率80%，建议企业对污泥处理工艺进行改造，降低污泥含水率，减少污泥产生量。

2.3设备

企业目前所使用的设备中，没有国家明令淘汰的高能耗、高物耗、高水耗、高污染设备。

鼓风机是污水处理厂运行的主要设备，鼓风机出口支风管由于多年运行出现多处漏点，同时部分阀门关闭不严，导致部分空气溢出。为保证供给风量，必须加大鼓风机开度，最终导致了电耗的上升，严重影响生产能耗。

2.4过程控制

企业设有实验室，可以对各污水处理环节的各项技术指标进行检测，满足生产需要。

污水处理检测时间都严格按照相关规定取样测试。

生化池采用DO仪对曝气进行控制，现有DO仪灵敏度、稳定性稍差，不能精准控制曝气，建议企业对此进行改造。

2.5主要污染源分析

2.5.1废水

厂区内实行“清污分流、雨污分流”，雨水经雨水管道排入附近雨水管网。该污水处理企业接纳的废水主要为生活污水，厂区内生产废水主要为离心脱水装置的冲洗废水和配剂用水等，泵入该企业的污水处理系统处理。厂区内生活污水经化粪池等处理后，经污水提升泵送至厂内污水处理系统处理。

2.5.2废气

废气污染源主要为污水系统中的粗格栅及进水泵房、细格栅及曝气沉砂池、生物处理池、沉淀池和储泥池等散发出来的恶臭气味，指标为硫化氢、氨和臭气浓度。企业未对臭气进行收集处理，均以无组织形式排放。

建议企业对臭气进行收集处理。

2.5.3固废

污水处理厂固体废弃物包括脱水污泥，粗、细格栅产生的栅渣，沉砂池的排砂，沉淀池的浮渣以及职工生活垃圾。脱水污泥委托专业处置单位进行无害化、资源化处置。格栅渣、沉砂、生活垃圾委托当地环卫部门统一处理。

2.5.4噪声

主要噪声源为鼓风机、脱水机、污泥泵、各类水泵等设备。主要集中在鼓风机房、脱水机房、进水泵房和排海泵房等。该企业对噪声采取了有效的隔声、消声和减振等综合治理措施。监测数据表明，厂界噪声均可稳定达标。

3　清洁生产方案的产生和实施

3.1方案产生

从原辅材料与能源的替代和减量、设备的维护和更新、技术工艺的改进、过程优化控制、出水水质提高、废物回收利用及循环使用、加强管理及员工素质提高8个方面对该污水处理企业的整个生产过程进行分析并诊断所存在的问题，找出了该企业的清洁生产潜力，并针对以上8个方面本轮清洁生产审核产生了26个清洁生产方案，其中无低费清洁生产方案21个，中高费清洁生产方案5个。

3.2中高费清洁生产方案及其可行性分析

3.2.1鼓风机风管系统节能改造：改造前鼓风机出口支风管由于多年运行出现多处漏点，阀门关闭不严，导致部分空气由漏点溢出。为保证供给风量，必须加大鼓风机开度，最终导致了电耗的上升，严重影响生产能耗。因此提出“鼓风机风管系统节能改造”方案，更换原有破损风管，并增加电动蝶阀；增加压力传感器和压力变送器，以便实时监测鼓风机出口压力，保持出口压力的恒定；增加一个热式质量流量计及探头，以便实时测量鼓风机的风量，达到节能降耗的目的。

3.2.2生化池DO（溶解氧）仪改造：生化池内D O浓度与有机物和氮磷的去除率有密切的关系，因此可通过生化池中的DO浓度精确地控制曝气阀开度和曝气时间，以达到污染物高效去除和节能的双重目的。改造前2个生化池每个各布置1个DO仪，但生化池较大，存在曝气死区，不能精准控制曝气。每个生化池增加2台DO仪，总共增加4台DO仪，同时增加配套在线仪表。在立足于进水水质特点的基础上，该污水处理企业经过多次尝试验证，总结经验，将D O值控制在2mg/L左右，减少曝气用量，同时保证出水水质达标。

3.2.3新增臭气处理系统：改造前污水处理单元臭气未进行收集处理，均以无组织形式排放，因此提出“新增臭气处理系统”方案，对臭气进行收集，采用生物除臭工艺进行处理。生物除臭工艺采用炭质填料作为微生物的载体的臭气处理工艺，通过臭气收集系统使臭气通过填料进行生物降解，去除致臭成分，净化后直接排入大气。

3.2.4污泥处理工艺改造：改造前污泥处理采用浓缩脱水工艺，污泥含水率80%，年污泥量为25408t。本方案采用以“污泥生物沥浸处理+机械脱水”为主体的生化处理工艺。浓缩池浓缩后的污泥经污泥泵输送到生物沥浸反应池，采用罗茨风机供气，并提供营养物。在特异微生物菌群的作用下池中污泥改性，外观表现为污泥颜色改变，恶臭消除，重金属离子溶于水中，经生物改性后的污泥沉降性和脱水性能大大提高。处理后污泥通过自流方式进入污泥沉淀池，在池中污泥产生沉降并分离出上清液。沉淀池底部污泥排到污泥均质池，经污泥泵输送到专用厢式隔膜板框压滤机中直接压滤脱水，不需要再添加传统的絮凝剂和离心脱水机，产生含水率50%～60%左右的干泥饼。

3.2.5液位计改造：液位的高度与水泵的电耗息息相关：在低液位下，水泵保持开启的最低频率，甚至水泵关停，节约电耗，同时促使液位缓慢上升。在高液位时，保持水泵高频率运行，提高水泵打水效率。改造前进水泵房、粗格栅原有液位计精度不高，不能准确显示液位，导致水泵电耗偏高。因此提出“液位计改造方案”，选用3套超声波物位计（含变送器和传感器），其中一套用于进水泵房测量液位，2套用于粗格栅测量格栅前后的液位差，通过液位的准确显示，利用液位与水泵频率联动调节达到省电的目的。

通过对以上5个中高费清洁生产方案从技术、环境和经济方面进行可行性分析，认为上述5个中高费清洁生产方案均是可行的。

3.2清洁生产方案的实施

在该污水处理企业各部门积极参与和配合下，完成无低费清洁生产方案19个，完成率为90%，实际投资为15.81万元；已完成中高费方案5个，完成率为100%，实际投资3023.47万元[3]。

4　清洁生产效益

清洁生产审核后，企业节约电耗45.8×104t kW·h/a，节约电费约38.94万元/a；减少污泥14519t/a，节约污泥处置运输成本260.62万元/a；加上节约原辅材料、节约维修成本等共计获得清洁生产效益299.13万元/a[3]。

企业臭气经收集处理后排放，大大减少臭气排放量，同时削减污泥14519t/a，取得了很好的环境效益。

5　结语

通过对该污水处理企业进行清洁生产审核，使得单位污水处理量电耗降低了3.33%，单位污水处理量的污泥产生量下降了57.12%，并减少了臭气的排放，产生了显著的经济效益和环境效益。因此，污水处理行业推广清洁生产对我国的环境保护和经济发展意义重大，建议在污水处理行业推广清洁生产审核工作，以实现降低能耗、减少污染物排放、提高资源利用率的目的，从而促进经济、社会、环境的可持续发展。

[1]中华人民共和国清洁生产促进法2012年修订.

[2]国家清洁生产审核师培训教材.环境保护部清洁生产中心, 2001.

[3]黄森,朱莹,等.宁波市某污水处理有限公司清洁生产审核报告.宁波博科能源环保工程有限公司.2015,12.