【新闻】小型污水处理集成器碎冰机

小型污水处理集成器

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“高温预处理+厌氧消化”工艺经济性探讨

目前国内污泥厌氧消化工程多采用“中温厌氧消化+热电联产”工艺，一则可以发电用于厂内生产节能或并网产生效益，二则也能利用发电余热保温提高厌氧消化效率。

根据国外相关工程经验，高温热水解作为一个行之有效的预处理方法应用较多，故尝试将该工艺改进为“高温热水解+中温厌氧消化+热电联产”，其中一部分沼气用于锅炉热水解供热，剩余用作发电，发电余热再回补于锅炉。文章以南方某污水厂污泥为例进行“热电联产”能量衡算。

假设条件：

污泥(含水率80%、有机质含量50%)处理速率1t/h，沼气(CH4含量60~65%)产量约为50 m3/h，沼气发电能力1.6~1.9度/m3沼气(计算取1.6)，发电机组发电效率26%~33%(计算取30%)，1 t污泥热水解需约210kg高温水蒸气(沼气锅炉供给)，沼气能量2.3×104 kJ/m3。设当x m3用于发电、(50-x) m3用于沼气锅炉时，能量刚好达到最佳平衡，计算过程如下。

沼气锅炉连续运行需求热量(常温水为25 ℃，锅炉热效率为80%)：Q总={210×[4.2× 75+(2767.1-419.1)]+20×4.2×75}/0.8=7.07×105 kJ/h

沼气燃烧提供热量：Q1=(50-x)×2.3×104=2.3×104(50-x)kJ/h

发电可利用余热：(1)烟气可利用热量占总热量24%~30%(取27%)，Q余1=2.3×104x×27%=6.20×103x kJ/h(进锅炉);(2)冷却水可利用热量占总热量20%，Q余2 =2.3×104x×20%=4.6×103x kJ/h(进到230 kg锅炉补充水)，提升温度△t=4.6×103x/(230×4.2)=4.76x(当常温水为25 ℃时，△t≤65℃)。

Q总= Q1+ Q余1 +Q余2

7.07×105=2.3×104(50-x) +6.2×103x+4.6×103x

x=36.3≈36 m3

校验：当x=36 m3时，△t=171>65 ℃，故可知Q余2 仅有一部分热量可用，即为将常温水加热至90℃的热量Q余2 (可用) =230×4.2×(90-25)=6.28×104kJ/h，重新列计算式如下。

7.07×105=2.3×104(50-x) +6.2×103x+6.28×104

故校正后，x=30 m3

综上所述，每处理1t有机质含量50%的湿污泥(80%含水率)，可产生50 m3沼气，其中20 m3及部分发电余热用于高温热水解供热，30 m3用于发电产出，电能产出率60%。由此可知“高温预处理+厌氧消化”工艺经济效益明显，可作为我国典型城市污泥处置与利用的一种有效途径。

农村污水处理

早在2015年8月，在中办国办联合印发的《关于设立统一规范的国家生态文明试验区的意见》指出，自2016年起，我国将持续发力农村污水处理，并开展农村生活污水三年提升专项行动，因地制宜推进农村污水治理。据《人民日报》报道，现阶段的农村污水治理，主要采取重点推进、梯次推进等策略，临近城市管网的纳入城市管网、人口较多的村庄建集中污水处理站、更分散的建分户污水处理设施。

此后，发改委发的《“十三五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》中明确，截至2020年，我国将实现城镇污水处理设施全覆盖，城市污水处理率将逾近9成。而就农村水环境治理，《规划》提出，未来5年县城污水处理覆盖率将达85%，其中东部地区建制镇达到70%，中西部地区达到近一半;京津冀、长三角、珠三角等区域提前一年完成。

利好政策不仅于此。在保部与财政部发布的《全国农村环境综合整治“十三五”规划》中，农村污水处理再次被重点提及。强调“十三五”期间，全国农村环境综合整治范围涉及各省(区、市)的14万个建制村。整治重点“好水”和“差水”周边的村庄，涉及1805个县(市、区)12.82万个建制村，约占全国整治任务的92%;其中，涉及国家扶贫开发工作重点县284个2.46万个建制村，约占全国整治任务的18%。

《规划》还划定优先整治区域，包括南水北调东线中线水源地及其输水沿线、京津冀和长江经济带三大区域将被视作农村治水的重点发展区域。与此同时，《规划》对农村污水处理的具体任务亦予以明确分工：污水处理工程建设将涵盖污水收集管网、集中式污水处理设施或人工湿地、氧化塘等分散式处理设施。

另一方面，经过十多年的发展，与接近饱和状态的市政污水处理领域相较，农村污水处理市场仍存巨大的市场刚需，被众多环保公司视作水处理市场的下一个风口。预计“十三五”期间，全国农村污水处理市场有望陆续得到释放，从建设加上运营的总投资额达到1400亿元。

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