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李激:因地制宜對污水處理進行節能降耗是發展重點
來源:綠色節能網
2014-11-07 12:56
 住建部市政給水和排水標準化技術委員會委員、江南大學教授李激就“太陽能光伏在污水處理市場的應用”進行介紹。以下是文字實錄:

  李激:很高興今天受大會的邀請參加這個會議,對于我來說,我這一塊來講新能源是屬于班門弄斧的,原來定的是太陽能光伏在污水處理市場的應用,我改成了太陽能。我肯定首先先講我擅長的我們污水處理的發展概況,由于時間關系簡單講一下太陽能在污水處理市場的應用和前景。我們首先先來看兩個概念,第一個污水,包括各位家里面的包括這個賓館的包括一些工業廢水是怎么到這個污水處理廠去的,有兩種形式,一種是集中的管線,另外一種就是在一些鄉下或者是農村偏遠的地區是建立一個小型的處理站,一般來說我們城市污水處理的兩種收集方式,無水處理是怎么做的呢?通過管網進來的系統,通過水溫提升然后攔截漂浮物,然后進非常重要的是用活性污泥,帶有一些微生物在里面,把我們認為的污染物有機物氮磷作為有機物的養分,然后通過爆氣(音)生長完了以后就沉淀,干凈的水就通過消毒以后就排放到河流里面,污泥就在污泥處理設施當中處理成泥餅,這個是我們的污水收集系統和污水處理的過程。順便回顧一下百年活性污泥法,這個之前我們看到德國的倫敦這張照片是1919年的時候拍的,他的污水就直接在廣場上面排放了,后來又了活性污泥以后就建了處理廠,到了1925年的時候才開始用了活性污泥處理,我們最早是上海本市的1923年建了,這個廠為我們服務了70年。美國醉棗的污水處理廠是密爾沃基,到現在還在,但是在05年也已經建了新的污水廠,世界上最大的污水處理廠是芝加哥的,有90多年的歷史,大家說這個概念是什么概念?我們現在無錫不算江陰,我們有20個處理廠,是110萬噸。我們中國最大的是上海白龍港的,處理上海的三分之一,我們的污水處理要用到的一個東西比較重要,一個是電,一個是熱,我們看到的蛋形的消化器是需要熱的,我們污泥進行消化需要給它升溫到35度,這里就需要大量的熱,接下來再看一下我國的水環境是怎么樣的,這個大家都很清楚,這個不用我多說,我們的河流松花江長江黃河和海河都污染的觸目驚心。我們的湖泊水庫,4類,5類,6類的也占40%左右,特別是我們的三湖,太湖巢湖滇池,也是觸目驚心的海藻爆發的情況,肯定是要提高他的能力和標準,而且在十二五期間,13年是3500多坐,到15年我們要建500多坐,污水廠數量多,但是處理的能力增加的不多,已經到1.5億立方,我們有大量的小型的鄉鎮污水廠需要建。

  順便講一下無錫的情況,21坐廠,大的有30萬噸的,小的有1萬噸,這些曾經多次提到用太陽能,但是目前為止還沒有用,我們看污水處理需要耗能嗎?我們的污水處理2011年用掉了117億千瓦時的電,占整個消費用電的比例占2%點幾,美國污水處理率比我們高一點,占3%,我們看看這個是城鎮的,我們的鄉村有這么多的人口,6.7億,他的污水處理能耗也是非常大的,占整個能耗的1.5%,比城市低一點。我們有這么大的污水處理廠,再加上這個污水處理的標準,這里面有了很大的技術飛躍,但是未來得污水處理廠,我們新能源,我們看未來,未來得水處理廠是概念廠,概念廠要做什么?要做資源回收,因為污水里面有大量的碳氮磷,還有能源利用,我們的再生水或者是純凈水和新水都是可以用作各種各樣的用途,另外在這個過程當中我們需要消耗大量的能源,這個能源我們希望是熱能太陽能風能在不同的地區可以共同的作用。

  我們看看各個國家都有對新的污水處理廠提出的要求,比利時面向未來的污水處理廠這個是流程,這個里面是污泥,污泥產熱能產電,這個污水弄干凈以后,能回到自然水做農業澆灌或者是作為單純的飲用水,在技術上是沒有問題的,那么他的這個氮磷拿出來可以做肥料。

  再看一下美國的概念,他的污水加上地溝油什么的,加上一些垃圾還有廢棄的有機物在污水處理和能源工廠里面,我們最后得到的是再生的電,我們需要得到的是生物柴油,還有有機的肥料,還有飲用水。剛剛講到污水,我們談污泥,其實中國污水處理已經到了很發達的程度,但是污泥處理剛剛起步,更多的可以關注一下污泥市場,到干泥也需要耗費這么多能量,所以說污泥是基本上沒有我們想象中得那么高的能耗,我們看看污泥的量,我們現在大量的是填埋,60%是填埋,但是國家已經出臺政策基本上不主張填埋,我們江南發達地區是不準甜蜜的,這些污泥怎么辦?一個是消化以后產沼氣,還有和水泥一起干化,所有的處置都需要用到一個熱源,在十二五里面提出的無害化處置的方案里面,除了回收污泥當中就是選擇太陽能清潔能源進行污泥的干化和處置。

  下面簡單匯報一下目前已經有的應用狀況,首先看太陽能在污水處理市長的應用領域,光伏是兩個用途,一個是大型的污水處理廠的生物池,分散型農村污水生物處置光伏發電,這種他的電,農村一般的建造都是政府投資的,但是他的運行是需要農村自己承擔,這個時候大家覺得很累,所以需要運行成本越低越好,所以這個也是我們用的非常多的,光熱是大型的消化器是需要加熱的,還有污泥干化,需要消耗大量的熱能。

  大型的武術處理廠生物池蓋板光伏發電,占地面積的優勢,降低運行能耗需求,還有可結合污水廠除臭功能同步進行,太陽能電池的光電轉化效率提高,成本會降低,還有產業政策經濟政策也會促動。

  我們看德國曼海姆的污水處理廠,消毒的那一塊面積只有我們整個20分之一左右,天津營城的污水處理廠是在這個上面建了太陽能的發電設備是1100千瓦,產的電可以占污水處理廠用電的20%,這個是池子上面太陽能的蓋板,說到這兩個項目,我剛剛說了無錫21座,我們希望在幾個大廠建,一算成本,如果沒有政策的支持,我們現在全國用電的一噸水里面用電大概是0.3度電左右,但是我們的電費大概是4毛錢到8毛錢一度,如果沒有一定的支持我們是用不起的,真正的運行費用在農村就很難維持了,首先農村全部自來水普及沒有那么多,我們需要一個成本非常低的,那用太陽能供電,一次性投資是政府來,這個基本上沒有運行的電費他們會很積極。

  這個維護是不是專業公司維護?水處理公司跟新能源公司是不是可以結合?第二個投資建設的成本降低,智能化管理平臺形成,并網模式的搭建,這些都是污水處理廠面臨的問題。

  污泥處置這個也有很多的案例,首先看一下優缺點,優點就不說了,能耗小,又支持利用新能源,然后溫度,粉塵還有全密封都是非常有利的,缺點第一個集熱的效率比我們原來預期低的多,可能產品在應用的時候它的一些沒有像想象的原來計算得那么好,第二個是不連續不穩定這個是很正常的。用太陽能干化污泥一起做項目的,大家都看到沒有一個單純用太陽能做的,這個還是遠遠不夠的熱能,簡單看一下我們在應用的前景方向,其實太陽能我這邊是原來搞水處理的,現在在大學是做環境工程,我們在太陽能光催化產氫方面做的比較多,這個對污水處理技術是非常大的推動,現在大型的污水公司,我所知道的3-5家大的公司都在做這一塊,因為可以申請到很多的補助和資金,特別是我剛剛講的天津的項目,因為每個城市都是做生態城,這些太陽能的利用率是到一定的數量的,這樣整個的戰績都非常重視,也是非常有利用前景的。

  如何因地制宜對污水處理廠進行節能降耗將是未來污水廠的重點發展之一,也是需要和一些能源公司方面的合作。

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