高碑店污泥高級(jí)厭氧消化建設(shè)與運(yùn)行實(shí)例

主持人(杭世珺 總工)： 北京北排建設(shè)有限公司 田宇 技術(shù)總監(jiān) 發(fā)言主題是高碑店污泥高級(jí)厭氧消化建設(shè)與運(yùn)行實(shí)例分析。

田宇：各位領(lǐng)導(dǎo)，各位專家，各位同仁大家上午好，由我代表北排建設(shè)公司向各位匯報(bào)一下高碑店污泥高級(jí)厭氧消化建設(shè)與運(yùn)行的實(shí)例分析。匯報(bào)分為三個(gè)部分，第一部分為項(xiàng)目介紹。建設(shè)背景是因?yàn)楸本┏菂^(qū)污水處理廠改造三年行動(dòng)方案實(shí)施后，將有12座再生水廠，總處理規(guī)模將達(dá)到413萬立方米每天，其中新增150萬立方米每天，同時(shí)改建和新建5座污泥處理中心，總的污泥處理規(guī)模達(dá)到了6128噸每天。污泥處理的產(chǎn)量將是原來的一倍以上。從政策背景方面來講，2013年開始，國務(wù)院通過了城鎮(zhèn)排水與污水處理?xiàng)l例，在條例中指出，城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施運(yùn)營維護(hù)單位或者污泥處理處置單位應(yīng)當(dāng)安全處理處置污泥，保證處理處置后的污泥符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，2015年，北排集團(tuán)與北京市政府簽訂了特許服務(wù)經(jīng)營協(xié)議，在協(xié)議中明確地提出污泥處理處置的標(biāo)準(zhǔn)及對污泥無害化處理設(shè)施的要求。

同時(shí)因?yàn)楸本┲卫砜諝馕廴?，北京的火力發(fā)電廠將逐步改為燃?xì)怆姀S，蒸汽價(jià)格居高不下，導(dǎo)致現(xiàn)有污泥消化系統(tǒng)的成本將增高。同時(shí)如果采用污泥的熱干化技術(shù)，需要大量外購蒸汽等能源，未來的運(yùn)行成本將大幅度增加。

從污泥的處置的角度上來說，填埋、焚燒、建材都無法對污泥進(jìn)行長期穩(wěn)定的處置，同時(shí)也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。北京市污水為市政污水，污泥所含的有機(jī)物和氮磷等營養(yǎng)元素非常有利于緩解土壤沙化等問題，因此我們選擇土地利用作為主要的污泥處置方向。

整個(gè)高碑店污泥處置中心建設(shè)改造情況為：2014年12月底開始工程建設(shè);2015年12月完成8個(gè)消化池、10個(gè)濃縮池的拆除及地基清理工作;2016年10月完成設(shè)備交貨和安裝;2016年10月18日消化池進(jìn)泥，2016年12月26日熱水解系統(tǒng)進(jìn)泥，與消化池聯(lián)動(dòng)進(jìn)行調(diào)試。高碑店泥區(qū)改造項(xiàng)目從開工建設(shè)到改造完成歷時(shí)22個(gè)月，其中拆除施工歷時(shí)12個(gè)月，相比國外同等建設(shè)規(guī)模、體量相近的英國曼徹斯特的項(xiàng)目、美國華盛頓特區(qū)Blue Plains 項(xiàng)目，我們大大縮短項(xiàng)目工程建設(shè)周期。

第二部分是我們調(diào)試的運(yùn)行分析。在調(diào)試過程之中，我們確定了以消化池調(diào)控為主，熱水解單元作為消化池的預(yù)處理，制定消化池負(fù)荷提升計(jì)劃，熱水解處理量滿足消化池需求，制定熱水解單元調(diào)控及評價(jià)指標(biāo)，消化單元重點(diǎn)調(diào)控及評價(jià)指標(biāo)。

消化池啟動(dòng)方式有兩種，一種沒有熱水解高級(jí)消化污泥作為接種污泥時(shí)，常規(guī)啟動(dòng)消化池，再采用熱水解污泥進(jìn)行置換的方式啟動(dòng)。第二種為采用熱水解高級(jí)消化污泥接種，直接啟動(dòng)。通過分析兩種啟動(dòng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，以及考慮到高碑店現(xiàn)場實(shí)際情況，我們確定了第一種啟動(dòng)方式。

下面介紹一下具體的調(diào)試情況。高碑店熱水解系統(tǒng)(單條生產(chǎn)線)從2016年12月26日開始進(jìn)泥，經(jīng)過28天，達(dá)到滿負(fù)荷的60批次/天，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。同時(shí)，在熱水解進(jìn)泥濃度滿足設(shè)計(jì)值的情況下，蒸汽消耗量基本保持在1.1t/tDS，達(dá)到設(shè)計(jì)要求;到目前為止，熱水解消化污泥產(chǎn)氣率基本上穩(wěn)定在400m3/tDS以上，比未改造前消化污泥產(chǎn)氣率高近一倍,并能夠完全滿足熱水解工藝的能量平衡問題。說明，污泥在水解階段發(fā)生了較徹底的水解酸化，大大提高了消化池的反應(yīng)效率。在圖表中我們可以看到隨著熱水解的啟動(dòng)，產(chǎn)氣率逐漸從不到三百慢慢提升，一直穩(wěn)定在400左右，甚至高的時(shí)候可以接近500。

在調(diào)試過程中，通過對消化池溫度、PH值、VFA/TAC、氨氮和游離氨等數(shù)據(jù)的監(jiān)測和控制，保證了消化池在負(fù)荷提高時(shí)的穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)平穩(wěn)度過微生物的轉(zhuǎn)換期，成功完成整個(gè)系統(tǒng)的啟動(dòng)。隨著熱水解滿負(fù)荷運(yùn)行以來，板框脫水機(jī)的效果未受到影響，出泥含水率基本保持在60%以下，平均含水率為54.7%。

高碑店的成功調(diào)試我們得到以下結(jié)論，系統(tǒng)運(yùn)行溫度、PH值、VFA、TAC、氨氮等指標(biāo)充分表明了高級(jí)厭氧消化啟動(dòng)運(yùn)行成功;熱水解達(dá)滿負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間僅一個(gè)月，比小紅門的調(diào)試啟動(dòng)時(shí)間減少一半，為熱水解技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)，污泥的產(chǎn)氣率超出預(yù)期目標(biāo)，除滿足熱水解的能量平衡的需求外，我們還有余量。小紅門、高碑店污泥處理中心的成功啟動(dòng)運(yùn)行，表明了污泥高級(jí)厭氧消化技術(shù)的可靠、穩(wěn)定，為國內(nèi)的污泥處理又探索出了新思路。

第三部分是我們的建設(shè)心得。我們北排建設(shè)與PURAC(普拉克)公司、CAMBI(康碧)公司簽署合作協(xié)議，成立BPC聯(lián)合體，引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)三方合作共贏。同時(shí)在工程建設(shè)中，我們采用EPC工程模式，建立了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，培養(yǎng)了核心團(tuán)隊(duì)，獲得了核心競爭力，從而確定市場地位，更好的為客戶提供了全流程的服務(wù)。啟動(dòng)運(yùn)行，表明了污泥高級(jí)厭氧消化技術(shù)的可靠、穩(wěn)定，為國內(nèi)的污泥處理又探索出了新思路。

在建設(shè)過程中，我們建立了熱水解系統(tǒng)的國內(nèi)設(shè)計(jì)、制造機(jī)安裝的標(biāo)準(zhǔn);建立了高級(jí)厭氧消化設(shè)備采購，工藝安裝、調(diào)試和試運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)和流程，從而保證過硬的工程質(zhì)量。同時(shí)，我們實(shí)現(xiàn)了技術(shù)轉(zhuǎn)化及設(shè)備本地化，熱水解和高級(jí)消化系統(tǒng)設(shè)備國產(chǎn)率達(dá)到85%以上，大大降低了建設(shè)的成本。

通過EPC工程模式，我們北排建設(shè)整合了先進(jìn)的技術(shù)，提供污泥處理處置的菜單式解決方案;系統(tǒng)設(shè)備的模塊化加工生產(chǎn)可為客戶提供各種不同規(guī)模的定制化生產(chǎn);北排建設(shè)的高效建設(shè)團(tuán)隊(duì)，能為客戶提供改造和新建項(xiàng)目的全流程服務(wù)，從而形成我們的市場核心競爭力，為客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。通過污泥項(xiàng)目的建設(shè)，我們北排建設(shè)以點(diǎn)帶面，帶動(dòng)了北排運(yùn)營，北排科技，北排設(shè)計(jì)，北排裝備等北排集團(tuán)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，在污泥處理處置的市場上，樹立了北排的品牌。

今后我們將進(jìn)一步優(yōu)化高級(jí)厭氧消化技術(shù)建設(shè)與運(yùn)行成本;進(jìn)一步挖潛已建污泥處理設(shè)備設(shè)施能力;開展高級(jí)厭氧消化技術(shù)與其他污泥處理技術(shù)相結(jié)合的研究與系統(tǒng)設(shè)計(jì);加快沼氣的綜合利用和污泥產(chǎn)物的資源化。

最后，污泥處理處置產(chǎn)業(yè)的發(fā)展任重道遠(yuǎn)，我們只有踐行“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的五大發(fā)展理念，抓住理念創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的核心，才能真正推動(dòng)污泥處理產(chǎn)業(yè)快速、健康發(fā)展。北排建設(shè)公司將與各位同仁一道，共同努力，精誠合作，努力為祖國生態(tài)文明建設(shè)作出更大貢獻(xiàn)!

主持人(杭世珺 總工)：謝謝田總。北排是很不簡單的，我們應(yīng)該祝賀它。他在小紅門的熱水解高級(jí)厭氧消化之后，沒有多少時(shí)間就把高碑店又做成功一個(gè)，而且產(chǎn)氣效率比原來提高一倍。高碑店再生水廠90年代初建的，楊總和我一起合作建的，那個(gè)時(shí)候產(chǎn)氣率很低，隨著污泥處理處置的發(fā)展，隨著整個(gè)工程建設(shè)水平的提高，我們把熱水解引進(jìn)來，所以我覺得比原來的效果提高這么多，真的感到很欣慰。祝賀北排又一次成功，希望他們再接再勵(lì)，大家后天可以參觀了，會(huì)有很多的心得。

來源:中國給水排水  作者:田宇

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