城市污水处理厂清洁生产审核论述

2019-11-07 11:30
中国资源综合利用 2019年10期
关键词:城市污水处理厂污水

王 顼

(中赟国际工程有限公司,郑州 450007)

近年来,随着工业化、城镇化进程的加快,人流、物流和信息流向城市聚集,构成了高密集的人工生态系统。其中,水质资源构成了城市化进程的重要物质代谢基础。因此,各地纷纷加快了城市污水处理厂基础设施建设。住房和城乡建设部公布的数据显示,截至2018年6月底,全国设市城市建成运行污水处理厂2 149 座,形成污水处理能力1.32 亿m3/d,仅2018年第二季度,全国污水处理厂就完成累计处理污水 126.2亿m3/d,36个大中城市累计处理污水48.2亿m3/d。

城市污水处理厂是能源密集的高耗产业之一,且污水处理过程中还会给周围环境产生臭气、噪声、固废等不利影响[1]。从能耗占比看,城市污水处理厂的能耗主要集中于污水提升、曝气供养、混凝沉淀等环节和部位。为此,可以加强日常设备运行的维护和管理,改进生产工艺,合理利用废弃物,提高污水处理厂的资源、能源利用效率,实现清洁生产目标。

1 城市污水处理厂清洁生产审核程序

根据清洁生产的要求和城市污水处理厂的运行特点,清洁生产审核的主要程序包括以下方面[2]。

1.1 筹划、组织

在实行清洁生产审核之前,要在全厂上下进行广泛的宣传和教育,凝聚全厂共识,使广大员工及领导对清洁生产审核工作有正确的认识,从而在思想上消除观念障碍,了解清洁生产审核工作的具体程序、要求和内容,为后期审核工作的开展奠定思想基础。

1.2 预评估

是对城市污水处理厂进行全面的调查,结合企业现状,探讨城市污水处理厂生产的前景及机遇,确定审核的关键点和重点环节,明确后期审核的主攻方向。

1.3 评估

是指在前期预评估的基础上,通过物料平衡等方法分析污水处理厂产污原因,指出物料运输、经营管理及排放方面存在的问题,比较国内外城市污水处理厂的运行状况,提出清洁生产改进的方式和方法。

1.4 确定方案

通过预评估、评估的严格开展,结合运行现状确定清洁生产的具体方案,并通过方案的产生、筛选等,为后一阶段中/高费清洁生产方案的制定提供依据。

1.5 可行性分析

通过分析和评估中/高费清洁生产方案,最终确定一套符合污水处理厂清洁生产实际的科学解决方案。

1.6 方案实施

确定中/高费可行性方案后,城市污水处理厂的生产及运营要严格按照该方案,推动企业技术进步,提高经济效益和环境效益,并定期对实施所产生的成果进行评估,通过物质、精神等手段激励清洁生产。

1.7 持续清洁生产

要坚持清洁生产,提高污水治理水平。

2 城市污水处理厂清洁生产审核重点及目标确定

2.1 确定清洁生产审核重点

根据城市污水处理厂生产、运营的实际特点以及清洁生产审核的具体要求,在现场对污水处理厂生产、经营现状进行深入调研的基础上,结合清洁生产的现状评估,着重指出和发现城市污水处理厂原辅材料、能源消耗、产品和设备设施等重点环节存在的主要问题,经审核人员的集体讨论,并邀请污水处理厂人员参加,最终确定审核重点:电耗、污染物去除率、自来水耗。同时建立污泥脱水车间物料平衡、整个厂区的水平衡图,深入分析城市污水处理厂的物料流失及自来水损耗的具体环节、部位以及具体原因,为方案的制定和出台提供全面、客观的现实依据。

2.2 确定清洁生产审核目标原则

城市污水处理厂清洁生产目标的确定应严格按照相关原则,科学地选取目标项值,发挥清洁生产审核目标对整个清洁生产审核工作的激励和引领作用。具体应坚持如下原则。一是一致性原则是指污水处理厂的清洁生产目标与审核重点要保持一致,以达到通过审核重点来实现污水处理厂清洁生产的预期效果。二是代表性原则是指清洁生产审核目标的确定应具有相当的代表性,不宜过多,以达到将有限审核资源集中于重点环节。三是科学性原则是指清洁生产审核目标的确定及内容要具有科学性,与城市污水处理厂的实际生产、运营相匹配。

2.3 确定清洁生产审核目标及体系

针对城市污水处理厂清洁生产审核重点,结合当前城市污水处理厂的行业技术标准和实际,根据《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)的具体标准要求,确定具体的审核目标及体系。主要包括技术性指标和管理性指标。人们要综合技术性指标和管理性指标,制定出城市污水处理厂具体的清洁生产审核指标体系,如表1所示。

表1 城市污水处理厂清洁生产指标

2.4 确定清洁生产审核目标内容

根据具体的技术性指标和管理性指标的不同,按照城市污水处理厂清洁生产的具体要求,相应内容主要有6 个方面。

2.4.1 生产工艺与装备

工艺的选择至关重要,要结合实际运营规模来选择,常见的、规模较大的污水处理厂一般会选择污泥法或改进型A/O 法、A2/O 法,具有能耗低、运维费低等特点,而中小型污水处理厂则一般选择SBR、氧化沟等工艺,具有管理简便、设备少等特点。过程控制优化则是指加强污水处理厂相关设备运行的在线监测,如氨氮在线监测仪的安装等,根据污水处理量,合理安排设备运行周期,达到提升设备使用效率、最大限度地降低设备能耗的预期效果。要做好污泥脱水机、提升泵、鼓风机等核心设备的日常维护和升级工作,延长使用年限,并及时维保,保障设备运行工况的优良。

2.4.2 污染物产生

城市污水处理厂中会产生噪声、污泥等污染物。指标数反映工艺水平或者管理水平。例如,污泥产生量越大,说明该污水处理厂的清洁生产有很大的提升空间。

2.4.3 资源与能源利用

在生产环节,污水处理厂不仅要考虑单位污水处理所需的能源及物资消耗量,还要考虑能源及物料的重复利用率,如新鲜水耗量、药剂的使用量。

2.4.4 废物回收利用

污水处理过程中会产生大量污泥,经堆肥、焚烧等可变废为宝,中水可用作景观用水、绿化等用水。

2.4.5 产品

污水处理厂将污水处理后达标排放的出水即可视为产品。通过在线监测或实验室监测分析,出水中的COD、BOD、SS、TN、NH3-N、TP 等各项指标的浓度和处理水量情况进行计算,分析进出水污染负荷变动情况和出水稳定达标状况,最终获得污水处理厂的产品达标率,这也是反映清洁生产成效的一项重要指标。

2.4.6 管理性指标

从当前城市污水处理厂的运行和管理来看,重生产轻管理的现象较为突出,污水处理过程中未按照流程和要求管理,管理人员业务素质不高,缺少突发事件应急管理机制,设备运行记录不完整,厂区标识不规范等问题较普遍,因此需加强管理,既要做好基础设施投入的管理,提升设备的自动化率,加强物料和能源管理,提升资源整体利用效率,又需要加强现有技术人员、设备操作人员及行政管理人员的业务知识培训。

3 污水处理厂清洁生产审核指标评价

在建立城市污水处理厂清洁生产审核指标及指标体系的基础上,要定期对实际应用效果进行定量和定性评价,尤其是污水处理厂建设周期长,不同建设运行阶段要对相关指标进行评价,并及时提出改进策略。

3.1 定量评价

主要是根据考核评分计算,以该厂评价阶段对相应的二级评价指标实际达到的数据为基础进行计算,并综合其他因素,获取定量评价总分。二级指标中的单项评价指数计算公式为:

式中,Si为第i项评价指标的单项评价指数;Sxi为第i项评价指标的实际数值;Soi为第i项评价指标的基准值。

二级指标中考核总分值计算公式为:

式中,P1为二级指标中考核总分值;n为参与考核的二级指标中的项目总数;Si为第i项评价指标的单项评价指数;Ki为第i项评价指标的权重值。

3.2 定性评价

对于城市污水厂清洁生产审核的定性指标考核,既要评价各种设备的运行是否正常,也需要对管理效率进行考核,还需要考核“有”和“无”,然后将各个考核结果进行总分计算,得出定性化清洁生产审核的总分值。具体计算公式为:

式中,P2为二级指标考核总分值;Fi为第i项二级指标的得分值;n为参与考核的定性化二级指标的项目总数。

4 清洁生产方案的产生及实施需要注意的问题

确定污水处理厂清洁生产审核项目及体系后,人们要根据相关指标定性、定量考核结果,制定出清洁生产方案,并将其应用到日常生产运行和管理环节。其间应着重注意以下问题:首先,要重视和实施企业管理;其次,要做好企业现状的详细和全面分析;再次,要加强出水水质的分析,在满足达标排放的基础上,减少能耗和污染物排放;第四,要注重节约能源,污水处理厂的曝气系统、污水提升泵等设备耗电较大,采取调节风量、提升泵调频等措施,降低能耗,提升运行效果;最后,要加强中水回用。污水处理厂的出水是其产品,要将其处理达标满足中水回用要求,可回用至厂内生产或其他行业,降低水耗[3]。

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