污水廠熱電聯(lián)產(chǎn)工程效益分析

文檔作者：劉杰，裴玉萍文檔來源：青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2023年11月21日
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污水廠熱電聯(lián)產(chǎn)工程效益分析
劉杰，裴玉萍
（青島理工大學(xué)環(huán)境與市政工程學(xué)院，山東青島66033）
摘要：青島某污水廠每天進(jìn)水量約為14.5 萬t，該廠污水處理采用“中溫厭氧消化+ 熱電聯(lián)產(chǎn)”工藝。文中通過對該
廠設(shè)備正常運(yùn)行數(shù)據(jù)，其中包括日處理污水量、污泥量、沼氣產(chǎn)量、效益及發(fā)電量等進(jìn)行了系統(tǒng)整理與分析，由于該污水
廠采用厭氧消化技術(shù)，并通過回收發(fā)電機(jī)煙氣余熱和缸套水余熱來加熱消化池，該技術(shù)的應(yīng)用不僅節(jié)約了該廠能源消
耗，而且還提高了產(chǎn)氣的穩(wěn)定性。由于該廠沼氣發(fā)電量為廠內(nèi)自用，因此，該廠還節(jié)省了約22%的購電費(fèi)用。
關(guān)鍵詞：中溫厭氧消化；熱電聯(lián)產(chǎn)；沼氣發(fā)電； 運(yùn)行現(xiàn)狀；效益分析
中圖分類號：TK09 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B
文章編號：1001-5523（2017）04-0030-04
隨著城市化建設(shè)步伐加快，我國污水排放量逐年增
加，2014 年青島市廢水排放量達(dá)50 870 萬t[1]，比
2013 年增長了7.83%， 而進(jìn)入城市污水處理廠的
污水量僅為7 374.49 萬t。2014 年曲久輝院士等人提出了“新
概念水廠”[2]，他強(qiáng)調(diào)污水廠不再以減少污染物為目標(biāo)，而是
要轉(zhuǎn)變?yōu)槌鞘械哪茉?、水源和肥料工廠，在此基礎(chǔ)上再發(fā)展
為與社區(qū)全方位融合、互利共生的城市基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)變廢
為寶、減少能耗和改善環(huán)境的目的。現(xiàn)階段隨著污水處理率
的增加[3]，污水廠的污泥也跟隨著增加。對于污水中的污泥，
目前國內(nèi)外的污泥處理主要方法有堆肥、厭氧消化、好氧消
化、濃縮和脫水焚燒等。采用污泥厭氧消化法可以實(shí)現(xiàn)污泥
的減量化、無害化和資源化，因此該法更受國內(nèi)外對它的青
睞。厭氧消化在國外尤其是歐盟等國家應(yīng)用廣泛，采用污泥
厭氧消化工藝的廠家達(dá)到50%以上，其中德國對于城市污泥
消化的穩(wěn)定處理已經(jīng)達(dá)到85%以上[4]。但是在我國眾多的污
水處理廠中， 對污泥采用厭氧消化工藝的只有50 座左右的
廠家，其中可以正常運(yùn)行的僅有20 多家污水廠[5-6]，沼氣的發(fā)
電量占廠內(nèi)用電量比例僅為20%， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于歐美國家平均
70%的水平。
1 工程概況
本文研究的某污水廠位于青島， 服務(wù)面積為24 km2，該
廠污水處理工程設(shè)計(jì)量為日處理污水16 萬m3， 一期工程于
1993 年竣工并且投產(chǎn)運(yùn)行，污水處理工藝采用A-B 法，處理
能力為8 萬m3/d；到2010 年，該廠污水處理工程經(jīng)擴(kuò)建后日
污水理能力達(dá)16 萬m3/d， 污水處理工藝也由A-B 法改為
MSBR 工藝法，經(jīng)處理的污水出水水質(zhì)已達(dá)到現(xiàn)行國家城市
生活污水一級B排放的標(biāo)準(zhǔn)。該污水處理廠污水處理分為南
區(qū)和北區(qū)。南區(qū)分A 線和B 線，處理規(guī)模都為2.5 萬t/d，北
區(qū)分C 線、D 線和E 線處理規(guī)模分別為4 萬t/d、3.5 萬t/d
和3.5 萬t/d。該污水廠采用額定功率為500 kW 的燃?xì)獍l(fā)電
機(jī)組，共設(shè)有4臺(tái)發(fā)電機(jī)組。
2 污泥中溫消化-熱電聯(lián)產(chǎn)工藝分析
2.1污水處理工藝和污泥厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
該污水處理廠采用“中溫厭氧消化+ 熱電聯(lián)產(chǎn)”工藝，既
可以用清潔能源沼氣發(fā)電用于污水廠廠內(nèi)自用，節(jié)省外購能
源消耗，也能利用發(fā)電機(jī)煙氣余熱和缸套水余熱回收的能量
來提高厭氧消化效率。污水處理工藝和污泥厭氧發(fā)酵工藝流
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