我国城镇污水处理系统能源回收的潜力分析

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1、我国城镇污水处理系统能源回收的潜力分析1211雷洋王玉明杨勇郑祥1中国人民大学环境学院，北京1008722空军工程设计研究局，北京100068摘要：截至2009年底，全国投运的城镇污水处理设施共1916座，总设计处理能力10594万t/d，平均日处理水量8132万t/d。3对污水处理厂设计处理规模的统计结果表明：尽管10万m/d以上规模污水处理厂的数量仅占16%，但其涉及处理能力为全3国的52%，实际的污水处理量也高达54%。本文针对10万m/d以上规模的污水处理厂，估算了全国各省份的产沼气潜力。33结果显示，

2、如果对10万m/d以上规模污水处理厂的污泥进行能源回收，沼气年产量可达到4.37亿m，如能充分利用污水3厂的处理能力，沼气年产量可达到能达到5.44亿m。对天津东郊污水处理厂、北京高碑店污水处理厂与青岛麦岛污水处理厂等回收沼气发电项目的技术经济分析结果表明，污水处理厂利用污泥回收沼气具有可行性与经济性，我国污水厂利用污泥生产沼气存在巨大的发展空间。关键词：污水处理厂污泥能源回收潜力1我国污水处理厂概况2010年3月17日，国家环境保护部官方网站公布了《2009年全国投运城镇污水处理设施清单》（以下简称《清单》）。

3、本文以该《清单》作为数据基础，对污水处理厂的投运年份以及设计处理规模对全国的污水处理厂进行了简要分析，探讨污水处理厂利用污泥回收沼气的可行性与经济性。截至2009年12月，全国投运的城镇污水处理厂共1916座（见图1），投运年份主要集中于2000年以后，近年来一直保持着39%的平均增长率，2008年达到了历史之最，全国共投运了494座。60012000当年投运数量50049410000累计处理能力40037780003353006000污水处理厂数累计处理能力200400016311310291891005920

4、00224026500200020012002200320042005200620072008200980年代90年代79年以前投运年份图1全国污水处理厂历年投运数量及累计处理能力（-2009年）基金项目：国家科技支撑计划(2008BADC4B00),北京科技新星(2008A110)，霍英东教育基金优选资助课题(114040)目前在线运行的城镇污水处理厂中，于上世纪投运的仅占污水处理厂总数的6.58%。其中，山东省鱼3台县污水处理厂最早投运于1905年6月，目前设计处理能力为2万m/d，主体处理工艺采用氧化沟，

5、是我国投运年份最长的城镇污水处理厂。截至1978年全国共建成35座污水处理厂，截至1988年共建成78[1]座，比1978年翻了一番多；而到90年代末，二级污水处理厂总数达到了200座左右。但由于技术和管理等问题，处理效果不甚理想，难以达到日益严格的污水处理标准，近40%的于上世纪建设的污水处理厂已经停运。“十五”至“十一五”是我国城镇污水处理厂投运的高峰时段，各种处理规模污水处理厂的投运情况33均呈现出显著的增长趋势，尤其是近年来小型污水处理厂（5万m/d以下）增长最为迅速。其中2万m/d3以下规模和2~5万m

6、/d规模的平均增长率分别为59%和44%，“十一五”期间新增小型污水处理厂投运数3量均超过了350座；而中型规模（5~10万m/d）的近期平均增率也达到了20%。由此可见，近年来我国大量的中小型城市（包括城镇）建设并投运了污水处理厂，着力改善水环境。3333污水处理规模一般划分为五类，即2万m/d以下、2~5万m/d、5~10万m/d、10~20万m/d以及20333万m/d以上。目前我国污水处理厂以2~5万m/d规模为主，占到45%的比例（873座）；虽然10万m/d以上规模污水处理厂的数量仅为全部污水处理厂的

7、16%，但其总计的污水处理能力却达到全部处理能力的52%，实际污水处理量高达全部污水水量的54%（见图2）。3≧20万m/d33/d10-20万m/d5%<2万m11%20%35-10万m/d19%32-5万m/d45%图2(a)不同规模的污水处理厂数量分布33<2万m/d3≧20万m/d2-5万m/d5%30%23%3310-20万m/d5-10万m/d22%20%图2(b)不同规模的污水处理厂处理能力分布33≧20万m3/d<2万m/d2-5万m/d32%4%22%35-10万m3/d10-20万m/d22%

8、20%图2(c)不同规模的污水处理厂实际处理量分布2城镇污水处理系统能源回收潜力估算我国建设部、国家环保局、科技部在联合发布的建城[2000]124号《〈城市污水处理及污染防治技术3政策〉的通知》中明确指出“日处理能力在10万m以上的污水二级处理设施产生的污泥，宜采取厌氧消3化工艺进行处理，产生的沼气应综合利用”。污水处理规模达到10万m/d以上的污水处理厂，其实际处理能