關(guān)鍵詞：污泥處理處置 泥量 應(yīng)急處理 工藝技術(shù) 設(shè)計(jì)反思

０ 引言 

在國(guó)家水環(huán)境綜合治理、節(jié)能減排和積極的財(cái)政政策作用下，合肥市中心城區(qū)污水處理能力得到快速增長(zhǎng)。與此同時(shí)，污水處理過(guò)程產(chǎn)生的大量污泥如果沒(méi)有被及時(shí)、有效地處理處置，將非常容易對(duì)地下水、土壤等造成二次污染，成為環(huán)境安全和公眾健康的威脅，影響水環(huán)境綜合治理和節(jié)能減排戰(zhàn)略 的效果。 預(yù)計(jì)到2020年，合肥市中心城區(qū)污水處理規(guī)模 將達(dá)到253.5萬(wàn) m³／ｄ。受污泥處理處置設(shè)施能力不足的制約，污水處理后產(chǎn)生的污泥還未普遍得到 有效處理處置。 目前，合肥市已經(jīng)規(guī)劃建設(shè) 1000t／ｄ污泥干化焚燒處理設(shè)施，解決后續(xù)污泥處理處置問(wèn)題，該項(xiàng)目計(jì)劃2021年底建成投產(chǎn)。 

在新建污泥處理處置設(shè)施投產(chǎn)前，急需采取有效的應(yīng)對(duì)措施，切實(shí)解決污泥穩(wěn)定化、無(wú)害化處理處置問(wèn)題。為解決合肥市中心城區(qū)近期（2019-2021年）污泥處理處置設(shè)施的建設(shè)，按照無(wú)害化、資源化與低碳節(jié)能相結(jié)合的原則，因地制宜地選擇技術(shù)路線(xiàn)和建設(shè)方案，研究團(tuán)隊(duì)廣泛地調(diào)研了合肥市污泥 處理處置相關(guān)情況，對(duì)主要問(wèn)題開(kāi)展了專(zhuān)題論證，對(duì)具體內(nèi)容進(jìn)行了反復(fù)討論和修改。 

本文將針對(duì)整個(gè)合肥污泥處置方案的發(fā)起、展開(kāi)、分析、總結(jié)等各個(gè)階段過(guò)程進(jìn)行分析與回顧，并總結(jié)出一些針對(duì)國(guó)內(nèi)大中型城市污泥過(guò)渡期處理處置的經(jīng)驗(yàn)、方法和建議。 

１ 合肥市中心城區(qū)污泥處理處置現(xiàn)狀 

1.1 現(xiàn)況污泥產(chǎn)生量 

根據(jù)資料，合肥市城區(qū)現(xiàn)有12座污水處理廠(chǎng)， 日均處理水量為１５７～１７５萬(wàn) m³，污水處理能力接近飽和。產(chǎn)泥量為756～1297t／ｄ（含水率80％）， 計(jì)算得到平均 產(chǎn)泥率約６ｔＤＳ／萬(wàn) m³ 污 水，平均產(chǎn)泥量約978t／ｄ。表１、圖１、圖２顯示了合肥市中心 城區(qū)目前污水處理量與污泥產(chǎn)出量現(xiàn)況。

1.2 現(xiàn)況污泥處理設(shè)施及處理情況 

合肥市城區(qū)已建成工業(yè)化污泥處理設(shè)施３座， 設(shè)計(jì)總處理規(guī)模 1140t／ｄ，設(shè)施實(shí)際污泥處理量 760～860ｔ／ｄ，已低于目前平均產(chǎn)泥量978ｔ／ｄ�，F(xiàn)有的３座污泥設(shè)施如下：①天源熱電廠(chǎng)污泥摻燒工程，設(shè)計(jì)處理能力240ｔ／ｄ，工藝為污水處理廠(chǎng)污泥 （含水率80％）運(yùn)至污泥儲(chǔ)存?zhèn)}，泵送至熱電廠(chǎng)流化床鍋爐爐膛進(jìn)行焚燒；②東方熱電污泥干化焚燒工 程，設(shè)計(jì)處理規(guī) 模300ｔ／ｄ，工藝為污水處理廠(chǎng)污 泥（含水率80％）運(yùn)至污泥干化車(chē)間，干化后與燃煤拌合，一起送至熱電廠(chǎng)鍋爐焚燒；③小倉(cāng)房污泥資源化利用工程，設(shè)計(jì)規(guī)模600ｔ／ｄ，一期規(guī)模200ｔ／ｄ，已 于2017年 投 產(chǎn)，二 期 規(guī) 模400ｔ／ｄ，已 于2018年４月投運(yùn)。工藝為高溫?zé)崴�解－厭氧消化－高干度�?水－余熱干化，干化后進(jìn)行土地利用。 

目前污泥處理處置主要采用熱電廠(chǎng)摻燒、綠化土壤改良、資源化利用等３種方式解決，詳見(jiàn)表２。 目前，熱電廠(chǎng)設(shè)計(jì)污泥焚燒量總計(jì)540ｔ／ｄ，而實(shí)際處理能力僅為161／ｄ，因此熱電廠(chǎng)實(shí)際摻燒處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)計(jì)能力，而綠化土壤處理處置在資源化利用達(dá)到設(shè)計(jì)能力后逐漸減少，資源化利用方式目前已經(jīng)基本達(dá)到設(shè)計(jì)能力。 

２ 合肥市中心城區(qū)污泥處理處置存在的問(wèn)題

2.1 污泥量快速增長(zhǎng)

根據(jù)年度建設(shè)計(jì)劃安排，到2020年，合肥市城區(qū)污水處理總規(guī)模將達(dá)到253.5萬(wàn) m³／ｄ。 按0.06％產(chǎn)泥率、污水處理廠(chǎng)年均運(yùn)行負(fù)荷率90％來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)，2021年，城區(qū)污水處理廠(chǎng)污泥總量將達(dá)到1360ｔ／ｄ左右�？焖僭鲩L(zhǎng)的污泥能否安全穩(wěn)定處理處置將直接影響污水處理設(shè)施是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 現(xiàn)有污泥處理處置方式存在不足

2.2.1 熱電廠(chǎng)摻燒處理量不穩(wěn)定

受摻燒煤泥比例限制、供熱淡季等影響，熱電廠(chǎng)污泥摻燒項(xiàng)目運(yùn)行不穩(wěn)定，實(shí)際處理量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)規(guī)模，根據(jù)合肥給排水辦公室給出的信息，2016～2018年?yáng)|方熱電處理量與設(shè)計(jì) 規(guī) 模平均占比46.2％，2016～2018年天源熱電處理量與設(shè) 計(jì)規(guī)模平均占比34.9％。熱電廠(chǎng)實(shí)際處理污泥的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)數(shù)量。亟需提出一種新的思路來(lái)大幅提升熱電廠(chǎng)處理處置 的污泥量，由此來(lái)緩解日益擴(kuò)大的污泥量缺口所造成的綜合環(huán)境保護(hù)壓力。

2.2.2 資源化利用受制于污泥處置出路

污泥資源化利用項(xiàng)目污泥產(chǎn)品出路存在不確定性風(fēng) 險(xiǎn)，小倉(cāng)房污泥資源化利用項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)模600t／ｄ，穩(wěn)定化后污泥產(chǎn)品約200t／ｄ，污泥產(chǎn)品主要用于園林、綠化土壤改良等，受市場(chǎng)推廣、產(chǎn)品用戶(hù)、冬雨季交通等諸多因素影響，污泥處置出路有不確定性，將影響前端污泥處理量。 

2.2.3 直接園林綠化土壤改良難實(shí)現(xiàn) 

污泥直接園林綠化土壤改良，因含水率較高，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化處理。且采用該種方法存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)，隨著環(huán)保要求的提高，此種方法應(yīng)逐步被其他方法所取代。 

３ 污泥處理處置方案分析及比選 

3.1 污泥處理處置規(guī)劃 

城市污泥安全處理處置是國(guó)家“水十條”一項(xiàng)重要目標(biāo)任務(wù)，明確要求地級(jí)以上城 市2020年前，污泥無(wú)害化處理處置率要達(dá)到90％以 上；合肥市《污泥處理處置專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃》提出2020年污泥無(wú)害化處理處置率要達(dá)到100％。 

根據(jù)污水污泥量預(yù)測(cè)結(jié)果，2020年合肥市城區(qū)污泥將達(dá)1400t／ｄ，合肥市擬新建規(guī)模1000ｔ／ｄ污泥獨(dú)立干化焚燒項(xiàng)目，預(yù)計(jì)2021年底建成投產(chǎn)。 

為解決現(xiàn)階段至規(guī)模1000ｔ／ｄ污泥獨(dú)立干化焚燒項(xiàng)目建成前，合肥市城區(qū)污水處理廠(chǎng)污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化、資源化安全處理處置問(wèn)題，在分析合肥市現(xiàn)有設(shè)施能力、可利用資源等情況下，本著因地制宜、多途并舉、經(jīng)濟(jì)合理、安全穩(wěn)妥、近遠(yuǎn)期結(jié)合的原則，制定了近期（2019～2021年）污泥處理處置方案。 

3.2 處理規(guī)模確定 

2021年，預(yù)計(jì)城區(qū)污水處理廠(chǎng)污泥產(chǎn)量將達(dá)到 1360ｔ／ｄ，目前污泥實(shí)際處理能力760～860ｔ／ｄ，考慮設(shè)備檢修、季節(jié)性波動(dòng)等因素，近期污泥處理處置缺口按600t／ｄ（含水率80％）來(lái)進(jìn)行最終的方案設(shè)計(jì)。 

3.2.1 用地條件分析 

根據(jù)給排水辦公室給予的信息，十五里河、陶沖、蔡田埠、經(jīng)開(kāi)區(qū)４座污水處理廠(chǎng)正在實(shí)施擴(kuò)建和 提標(biāo)改造的項(xiàng)目，具備對(duì)現(xiàn)有和新建脫水設(shè)施調(diào)整 的空間，因此，處理處置方案著重針對(duì)以上４座污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)內(nèi)污泥減量化改造設(shè)施建設(shè)用地情況進(jìn)行了初步研究和布置。 

3.2.2 出路條件分析 

垃圾焚燒廠(chǎng)協(xié)同焚燒：合肥肥東中節(jié)能垃圾焚燒廠(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模2000t/d，采用爐排爐焚燒工藝，具備協(xié)同焚燒條件，焚燒污泥入爐含水率控制在40%以下，采用獨(dú)立包裝入爐，避免與垃圾滲濾液摻混，入爐污泥量控制 在100t/d(含 水 率40%)以 內(nèi)，具備近期協(xié)同焚燒條件，但需要對(duì)廠(chǎng)內(nèi)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行改造。

合肥二電廠(chǎng)協(xié)同焚 燒：合肥二電廠(chǎng)建有2臺(tái)350kW 燃煤純凝發(fā)電機(jī)組，鍋爐為自然循環(huán)固態(tài)排渣煤粉爐，具備接受80～160t/d(含 水 率40%)污泥協(xié)同焚燒條件，但需要在廠(chǎng)內(nèi)建設(shè)一條相應(yīng)處理能力的污泥接收及輸送系統(tǒng)。

合肥佳安建材年產(chǎn)2億塊燒結(jié)污泥煤矸石節(jié)能環(huán)�？招拇u、空心砌塊技改項(xiàng)目協(xié)同處置污泥。該項(xiàng)目于2011年立項(xiàng)，并完成環(huán)評(píng)，采用隧 道 窯 燒 結(jié)

制磚技術(shù)，若稍加改造，增加污泥干化裝置，可達(dá)到260t/d(含水率60%)污泥協(xié)同處置能力。

高干度脫水垃圾填埋場(chǎng)填埋：將污泥在廠(chǎng)內(nèi)采用高干度脫水工藝將含水率降至60%以下，進(jìn)一步減量后送至垃圾填埋場(chǎng)填埋，但隨著合肥城市化進(jìn)程加快，龍泉山垃圾填埋場(chǎng)已接近滿(mǎn)負(fù)荷，從前期與市城管局對(duì)接情況看，很難再接收污泥。

好氧堆肥土地利用：將污泥經(jīng)好氧發(fā)酵穩(wěn)定化、無(wú)害化處理后，含水率控制在60%以下，用于城市園林綠化，但需要在城市周邊采用臨時(shí)用地方式解決堆肥場(chǎng)地，并完善場(chǎng)地建設(shè)和環(huán)評(píng)工作。

3.3 污泥近期處理處置方案比選

經(jīng)過(guò)分析和比選，結(jié)合即將建設(shè)的污泥獨(dú)立干化焚燒項(xiàng)目工藝，推薦近期污泥處理處置采用：干化+協(xié)同焚燒、高干脫水+建材利用技術(shù)路線(xiàn)(見(jiàn)表3)。同時(shí)，為了確保安全穩(wěn)妥，將脫水+簡(jiǎn)易堆肥+土地利用，作為應(yīng)急補(bǔ)充手段，設(shè)計(jì)應(yīng)急處置設(shè)施規(guī)模200t/d(含水率60%左右)。投資與運(yùn)行成本見(jiàn)表4。 

4 污泥近期處理處置方案的確定

4.1 充分發(fā)揮已建設(shè)施能力

加快提升現(xiàn)有東方熱電的污泥干化設(shè)施處理能力，東方熱電污泥干化設(shè)施可以滿(mǎn)足300t/d(含水率80%)處理能力，但由于東方熱電在夏季燃煤量較小，污泥干化后不能入爐焚燒，目前平均處理能力約80t/d(含水率80%)，因此可通過(guò)解決干化后泥出路問(wèn)題，快速提升東方熱電污泥項(xiàng)目的處理能力，使污泥處理規(guī)模達(dá)到280t/d(含水率80%)。由于了解到近期肥東垃圾焚燒發(fā)電廠(chǎng)已超負(fù)荷運(yùn)行，因此方案推薦干化污泥送至合肥聯(lián)合發(fā)電公司(二電廠(chǎng))協(xié)同焚燒處置。

4.2 廠(chǎng)內(nèi)干化減量+建材廠(chǎng)協(xié)同處置

近遠(yuǎn)期結(jié)合，改造經(jīng)開(kāi)區(qū)、十五里河、陶沖、蔡田埠4座污水處理廠(chǎng)污泥脫水工藝，增加高干度脫水設(shè)施，改造費(fèi)用約6300萬(wàn)元，改造后4座廠(chǎng)污泥減量至250t/d左右(含水率60%，按設(shè)施負(fù)荷率90%測(cè)算)，高干脫水后污泥近期送往建材廠(chǎng)協(xié)同處置，遠(yuǎn)期送入擬建的污泥干化焚燒項(xiàng)目，降低污泥干化運(yùn)行費(fèi)用。

污水處理廠(chǎng)污泥脫水工藝改造項(xiàng)目安排：

(1)經(jīng)開(kāi)區(qū)污水處理廠(chǎng)一、二、三期污泥脫水單元改造方案為廠(chǎng)內(nèi)新建30萬(wàn) m3/d污水處理廠(chǎng)高干度脫水裝置，改造費(fèi)用約2340萬(wàn)元，結(jié)合正在建設(shè)的一、二期提標(biāo)改造工程同步開(kāi)展，由現(xiàn)有項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，市重點(diǎn)局組織實(shí)施，費(fèi)用納入一、二期提標(biāo)改造工程一并決算。

(2)蔡田埠污水處理廠(chǎng)一、二期規(guī)模10萬(wàn) m³/d污水處理廠(chǎng)高干度脫水裝置改造，改造費(fèi)用約900萬(wàn)元，納入蔡田埠三期擴(kuò)建DBO項(xiàng)目一并招標(biāo)建設(shè)，2019年6月底前完成。 

(3)十五里河一、二、三期(規(guī)模20萬(wàn) m³/d)污水處理廠(chǎng)高干度脫水裝置改造，改造費(fèi)用約1680萬(wàn)元，以及四期工程(規(guī)模10萬(wàn) m³/d)污水處理廠(chǎng)脫水工藝變更，增加工程費(fèi) 用 約450萬(wàn) 元，由 PPP項(xiàng)目投資人負(fù)責(zé)投資建設(shè)，納入 PPP項(xiàng)目投資決算審計(jì)，按特許經(jīng)營(yíng)權(quán)協(xié)議約定，調(diào)整水價(jià)。改造工程2019年6月底完成。 

(4)陶沖污水處理廠(chǎng)一期(規(guī)模5萬(wàn) m³/d)污水處理廠(chǎng)高干度脫水裝置改造，改造費(fèi)用約480萬(wàn)元，以及二期工程(規(guī)模10萬(wàn) m³/d)污水處理廠(chǎng)脫水工藝變更，增加工程費(fèi)用約450萬(wàn) 元，改造工程2019年6月底完成。此外，陶沖污水處理廠(chǎng)內(nèi)正開(kāi)展污泥碳化工程中試，規(guī)模為50t/d，如中試工程相關(guān)手續(xù)完備，具備連續(xù)生產(chǎn)條件，可消納陶沖污水處理廠(chǎng)一、二期工程污泥，廠(chǎng)內(nèi)高干度脫水設(shè)施建設(shè)可暫緩實(shí)施。

4.3 應(yīng)急堆場(chǎng)

為解決近期污泥無(wú)害化處理處置設(shè)備故障、停產(chǎn)檢修期間污泥處理問(wèn)題，降低環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，建議采取土地流轉(zhuǎn)方式，選擇1～2塊場(chǎng)地，作為城區(qū)污泥應(yīng)急處置臨時(shí)堆場(chǎng)。應(yīng)急堆場(chǎng)約需8h㎡。應(yīng)急堆場(chǎng)建設(shè)費(fèi)用約需500萬(wàn) 元，項(xiàng)目土地流轉(zhuǎn)按照 3 年 [2000元/(畝·年)]測(cè)算約需72萬(wàn)元。 

5 結(jié)論與建議

結(jié)合合肥市污泥處理處置現(xiàn)狀和規(guī)劃目標(biāo)，為確保合肥市污泥在近期安全穩(wěn)定處理處置，必須加快推進(jìn)污泥近期處理處置項(xiàng)目建設(shè)，結(jié)合合肥市目前污泥處理處置的情況，采用提升熱電廠(chǎng)干化焚燒(200t/d，含水率80%)、建材利用(460t/d，含水率80%)等方式多途并舉，采取多元化的處理處置方式，互補(bǔ)互備，安全高效的實(shí)現(xiàn)近期污泥處理處置。

此外，為防范工業(yè)化處理處置項(xiàng)目故障等風(fēng)險(xiǎn)，建議采用臨時(shí)流轉(zhuǎn)用地方式租用1～2塊場(chǎng)地(約8hm2)，作為近期污泥應(yīng)急堆場(chǎng)。

根據(jù)合肥市污泥處理處置中部分采用電廠(chǎng)摻燒的方式，建議在近期間，加強(qiáng)各污水處理廠(chǎng)運(yùn)營(yíng)和調(diào)配管理，在冬季可以摻燒量較大的期間，增加排出污泥量，實(shí)現(xiàn)污泥處理的源頭減量和計(jì)劃出泥的方式。

減輕近期間污泥處理處置的壓力。根據(jù)高干脫水后污泥近期進(jìn)行建材和遠(yuǎn)期焚燒處置的路線(xiàn)，高干脫水段添加的調(diào)理藥劑類(lèi)型，需為不含氯離子和鐵鹽的藥劑，需以有機(jī)藥劑為主，且不影響后期處置和利用。

原標(biāo)題:合肥市中心城區(qū)過(guò)渡期（２０１９～２０２１年）污泥處理處置方案分析