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曹業始:市政污水處理的三個瓶頸和潛在解決方案


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時間:2019-09-09 09:10

來源:中國水網

作者:王馨

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“由于中國市政污水的性質和其它地區不同,要對癥下藥,發展適應污水性質的設計路線和運營方式。” 中持新概念環境發展宜興有限公司總工藝師;新加坡PUB(國家水管理機構)前首席專家曹業始在“2019(第十一屆)上海水業熱點論壇”上表示。曹業始在新加坡從事多年水業研究工作,在論壇上,他從技術方面分析了中國市政污水處理一些現存的關鍵問題,同時給出了方案建議。

曹業始

以下為曹業始現場發言內容(根據現場速記整理,未經本人審閱)

曹業始表示,經過多年的發展,中國的污水處理事業取得了顯著成就。中國擁有世界上最強大的廢水處理能力, 覆蓋94.5%的城市地區;同時廢水處理中將營養物去除寫進條例并在全國范圍實施。

與此同時,過快的發展也帶來了一系列的問題,曹業始指出,中國城市污水處理可持續性方面現存三個瓶頸:第一、很少的能源回收;第二、高成本的營養物去除;第三、污泥量比正常量多。

我國城市污水三項特性及帶來的影響

第一、高濃度無機懸浮固體。高濃度無機物懸浮固體稱之為ISS,ISS/TSS正常值是40%到20%,中國值在60%到40%。這反映出兩個問題:一是沉沙池的預處理有待改進;二是由于中國的下水道泄漏和廣泛的城市建設, 污水中含高濃度的直徑 < 200μ 細無機顆粒。

污水特性1: 高濃度無機懸浮固體

第二、低COD。2017年數據顯示,中國COD平均值是267,只有一些國家的一半。

污水特性2: 低COD

第三、低碳氮比。進水的碳氮比正常值應該是8到12,中國的平均值在8左右。

污水特性3: 低碳氮比

高濃度無機物懸浮固體對系統運營帶來諸多影響:

第一,帶來高污泥產量及低揮發成分。曹業始表示,用簡單的數學模擬可以得出,當進水VSS/TSS降10%, 污泥量增加30%。國內活性污泥VSS/TSS范圍30%-60%, 正常范圍應為60%-80%。

高ISS的影響: 高污泥產量及低揮發成分

第二,高污泥產量。2017年中國平均污泥產率為每去除一公斤COD產生0.75KG公斤干污泥,意味著比正常值高出77%,考慮到厭氧消化40%的VSS破壞,中國污泥產率可能超過正常值更多。“相當一部分污泥來自進水的無機懸浮固體。”

高ISS的影響: 高污泥產量

第三、低沼氣產量。

高ISS的影響: 低沼氣產量

曹業始表示,高ISS還會帶來多重影響,很重要一點是影響了厭氧消化的應用,另外還會造成能量回收很低。在中國,具有厭氧消化污水廠的比例是5%,在新加坡是100%,在英國是90%,在法國是40%,曹業始表示,中國能源回收效率很低。

高ISS的多重影響: 放棄厭氧消化器

曹業始表示,由于碳源不夠,中國約80%的污水處理廠里面沒有初沉,對于活性污泥,體積增加可以高達40%。

厭氧消化的好處在美國進一步得到了肯定,在歐盟地區,一萬噸的污水處理量建立厭氧消化是適合的,曹業始指出,需要討論的是在中國,使用厭氧消化的廢水處理廠的規模是多少。

由于碳氮比不夠,外加碳源很普遍。曹業始指出這個做法的弊端:與此相關有兩方面問題,第一、實際上進水當中的COD沒有被充分利用;第二,消耗了能源,是不可持續的。

編輯:王媛媛

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