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曹业始:市政污水处理的三个瓶颈和潜在解决方案


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时间:2019-09-09 09:10

来源:中国水网

作者:王馨

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“由于中国市政污水的性质和其它地区不同,要对症下药,发展适应污水性质的设计路线和运营方式。” 中持新概念环境发展宜兴三分PK拾平台总工艺师;新加坡PUB(国家水管理机构)前首席专家曹业始在“2019(第十一届)上海水业热点论坛”上表示。曹业始在新加坡从事多年水业研究工作,在论坛上,他从技术方面分析了中国市政污水处理一些现存的关键问题,同时给出了方案建议。

曹业始

以下为曹业始现场发言内容(根据现场速记整理,未经本人审阅)

曹业始表示,经过多年的发展,中国的污水处理事业取得了显著成就。中国拥有世界上最强大的废水处理能力, 覆盖94.5%的城市地区;同时废水处理中将营养物去除写进条例并在全国范围实施。

与此同时,过快的发展也带来了一系列的问题,曹业始指出,中国城市污水处理可持续性方面现存三个瓶颈:第一、很少的能源回收;第二、高成本的营养物去除;第三、污泥量比正常量多。

我国城市污水三项特性及带来的影响

第一、高浓度无机悬浮固体。高浓度无机物悬浮固体称之为ISS,ISS/TSS正常值是40%到20%,中国值在60%到40%。这反映出两个问题:一是沉沙池的预处理有待改进;二是由于中国的下水道泄漏和广泛的城市建设, 污水中含高浓度的直径 < 200μ 细无机颗粒。

污水特性1: 高浓度无机悬浮固体

第二、低COD。2017年数据显示,中国COD平均值是267,只有一些国家的一半。

污水特性2: 低COD

第三、低碳氮比。进水的碳氮比正常值应该是8到12,中国的平均值在8左右。

污水特性3: 低碳氮比

高浓度无机物悬浮固体对系统运营带来诸多影响:

第一,带来高污泥产量及低挥发成分。曹业始表示,用简单的数学模拟可以得出,当进水VSS/TSS降10%, 污泥量增加30%。国内活性污泥VSS/TSS范围30%-60%, 正常范围应为60%-80%。

高ISS的影响: 高污泥产量及低挥发成分

第二,高污泥产量。2017年中国平均污泥产率为每去除一公斤COD产生0.75KG公斤干污泥,意味着比正常值高出77%,考虑到厌氧消化40%的VSS破坏,中国污泥产率可能超过正常值更多。“相当一部分污泥来自进水的无机悬浮固体。”

高ISS的影响: 高污泥产量

第三、低沼气产量。

高ISS的影响: 低沼气产量

曹业始表示,高ISS还会带来多重影响,很重要一点是影响了厌氧消化的应用,另外还会造成能量回收很低。在中国,具有厌氧消化污水厂的比例是5%,在新加坡是100%,在英国是90%,在法国是40%,曹业始表示,中国能源回收效率很低。

高ISS的多重影响: 放弃厌氧消化器

曹业始表示,由于碳源不够,中国约80%的污水处理厂里面没有初沉,对于活性污泥,体积增加可以高达40%。

厌氧消化的好处在美国进一步得到了肯定,在欧盟地区,一万吨的污水处理量建立厌氧消化是适合的,曹业始指出,需要讨论的是在中国,使用厌氧消化的废水处理厂的规模是多少。

由于碳氮比不够,外加碳源很普遍。曹业始指出这个做法的弊端:与此相关有两方面问题,第一、实际上进水当中的COD没有被充分利用;第二,消耗了能源,是不可持续的。

编辑:王媛媛

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