關鍵詞：污泥處理處置 泥量 應急處理 工藝技術 設計反思

０ 引言 

在國家水環境綜合治理、節能減排和積極的財政政策作用下，合肥市中心城區污水處理能力得到快速增長。與此同時，污水處理過程產生的大量污泥如果沒有被及時、有效地處理處置，將非常容易對地下水、土壤等造成二次污染，成為環境安全和公眾健康的威脅，影響水環境綜合治理和節能減排戰略 的效果。 預計到2020年，合肥市中心城區污水處理規模 將達到253.5萬 m³／ｄ。受污泥處理處置設施能力不足的制約，污水處理后產生的污泥還未普遍得到 有效處理處置。 目前，合肥市已經規劃建設 1000t／ｄ污泥干化焚燒處理設施，解決后續污泥處理處置問題，該項目計劃2021年底建成投產。 

在新建污泥處理處置設施投產前，急需采取有效的應對措施，切實解決污泥穩定化、無害化處理處置問題。為解決合肥市中心城區近期（2019-2021年）污泥處理處置設施的建設，按照無害化、資源化與低碳節能相結合的原則，因地制宜地選擇技術路線和建設方案，研究團隊廣泛地調研了合肥市污泥 處理處置相關情況，對主要問題開展了專題論證，對具體內容進行了反復討論和修改。 

本文將針對整個合肥污泥處置方案的發起、展開、分析、總結等各個階段過程進行分析與回顧，并總結出一些針對國內大中型城市污泥過渡期處理處置的經驗、方法和建議。 

１ 合肥市中心城區污泥處理處置現狀 

1.1 現況污泥產生量 

根據資料，合肥市城區現有12座污水處理廠， 日均處理水量為１５７～１７５萬 m³，污水處理能力接近飽和。產泥量為756～1297t／ｄ（含水率80％）， 計算得到平均 產泥率約６ｔＤＳ／萬 m³ 污 水，平均產泥量約978t／ｄ。表１、圖１、圖２顯示了合肥市中心 城區目前污水處理量與污泥產出量現況。

1.2 現況污泥處理設施及處理情況 

合肥市城區已建成工業化污泥處理設施３座， 設計總處理規模 1140t／ｄ，設施實際污泥處理量 760～860ｔ／ｄ，已低于目前平均產泥量978ｔ／ｄ。現有的３座污泥設施如下：①天源熱電廠污泥摻燒工程，設計處理能力240ｔ／ｄ，工藝為污水處理廠污泥 （含水率80％）運至污泥儲存倉，泵送至熱電廠流化床鍋爐爐膛進行焚燒；②東方熱電污泥干化焚燒工 程，設計處理規 模300ｔ／ｄ，工藝為污水處理廠污 泥（含水率80％）運至污泥干化車間，干化后與燃煤拌合，一起送至熱電廠鍋爐焚燒；③小倉房污泥資源化利用工程，設計規模600ｔ／ｄ，一期規模200ｔ／ｄ，已 于2017年 投 產，二 期 規 模400ｔ／ｄ，已 于2018年４月投運。工藝為高溫熱水解－厭氧消化－高干度脫 水－余熱干化，干化后進行土地利用。 

目前污泥處理處置主要采用熱電廠摻燒、綠化土壤改良、資源化利用等３種方式解決，詳見表２。 目前，熱電廠設計污泥焚燒量總計540ｔ／ｄ，而實際處理能力僅為161／ｄ，因此熱電廠實際摻燒處理能力遠遠未達到設計能力，而綠化土壤處理處置在資源化利用達到設計能力后逐漸減少，資源化利用方式目前已經基本達到設計能力。 

２ 合肥市中心城區污泥處理處置存在的問題

2.1 污泥量快速增長

根據年度建設計劃安排，到2020年，合肥市城區污水處理總規模將達到253.5萬 m³／ｄ。 按0.06％產泥率、污水處理廠年均運行負荷率90％來進行預測，2021年，城區污水處理廠污泥總量將達到1360ｔ／ｄ左右。快速增長的污泥能否安全穩定處理處置將直接影響污水處理設施是否能夠穩定運行。

2.2 現有污泥處理處置方式存在不足

2.2.1 熱電廠摻燒處理量不穩定

受摻燒煤泥比例限制、供熱淡季等影響，熱電廠污泥摻燒項目運行不穩定，實際處理量遠低于設計規模，根據合肥給排水辦公室給出的信息，2016～2018年東方熱電處理量與設計 規 模平均占比46.2％，2016～2018年天源熱電處理量與設 計規模平均占比34.9％。熱電廠實際處理污泥的數量遠遠小于設計數量。亟需提出一種新的思路來大幅提升熱電廠處理處置 的污泥量，由此來緩解日益擴大的污泥量缺口所造成的綜合環境保護壓力。

2.2.2 資源化利用受制于污泥處置出路

污泥資源化利用項目污泥產品出路存在不確定性風 險，小倉房污泥資源化利用項目設計規模600t／ｄ，穩定化后污泥產品約200t／ｄ，污泥產品主要用于園林、綠化土壤改良等，受市場推廣、產品用戶、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現 

污泥直接園林綠化土壤改良，因含水率較高，沒有實現穩定化處理。且采用該種方法存在二次污染風險，隨著環保要求的提高，此種方法應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 污泥處理處置規劃 

城市污泥安全處理處置是國家“水十條”一項重要目標任務，明確要求地級以上城 市2020年前，污泥無害化處理處置率要達到90％以 上；合肥市《污泥處理處置專項規劃》提出2020年污泥無害化處理處置率要達到100％。 

根據污水污泥量預測結果，2020年合肥市城區污泥將達1400t／ｄ，合肥市擬新建規模1000ｔ／ｄ污泥獨立干化焚燒項目，預計2021年底建成投產。 

為解決現階段至規模1000ｔ／ｄ污泥獨立干化焚燒項目建成前，合肥市城區污水處理廠污泥減量化、穩定化、無害化、資源化安全處理處置問題，在分析合肥市現有設施能力、可利用資源等情況下，本著因地制宜、多途并舉、經濟合理、安全穩妥、近遠期結合的原則，制定了近期（2019～2021年）污泥處理處置方案。 

3.2 處理規模確定 

2021年，預計城區污水處理廠污泥產量將達到 1360ｔ／ｄ，目前污泥實際處理能力760～860ｔ／ｄ，考慮設備檢修、季節性波動等因素，近期污泥處理處置缺口按600t／ｄ（含水率80％）來進行最終的方案設計。 

3.2.1 用地條件分析 

根據給排水辦公室給予的信息，十五里河、陶沖、蔡田埠、經開區４座污水處理廠正在實施擴建和 提標改造的項目，具備對現有和新建脫水設施調整 的空間，因此，處理處置方案著重針對以上４座污水處理廠廠內污泥減量化改造設施建設用地情況進行了初步研究和布置。 

3.2.2 出路條件分析 

垃圾焚燒廠協同焚燒：合肥肥東中節能垃圾焚燒廠設計規模2000t/d，采用爐排爐焚燒工藝，具備協同焚燒條件，焚燒污泥入爐含水率控制在40%以下，采用獨立包裝入爐，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，具備近期協同焚燒條件，但需要對廠內現有設施進行改造。

合肥二電廠協同焚 燒：合肥二電廠建有2臺350kW 燃煤純凝發電機組，鍋爐為自然循環固態排渣煤粉爐，具備接受80～160t/d(含 水 率40%)污泥協同焚燒條件，但需要在廠內建設一條相應處理能力的污泥接收及輸送系統。

合肥佳安建材年產2億塊燒結污泥煤矸石節能環保空心磚、空心砌塊技改項目協同處置污泥。該項目于2011年立項，并完成環評，采用隧 道 窯 燒 結

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

高干度脫水垃圾填埋場填埋：將污泥在廠內采用高干度脫水工藝將含水率降至60%以下，進一步減量后送至垃圾填埋場填埋，但隨著合肥城市化進程加快，龍泉山垃圾填埋場已接近滿負荷，從前期與市城管局對接情況看，很難再接收污泥。

好氧堆肥土地利用：將污泥經好氧發酵穩定化、無害化處理后，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用地方式解決堆肥場地，并完善場地建設和環評工作。

3.3 污泥近期處理處置方案比選

經過分析和比選，結合即將建設的污泥獨立干化焚燒項目工藝，推薦近期污泥處理處置采用：干化+協同焚燒、高干脫水+建材利用技術路線(見表3)。同時，為了確保安全穩妥，將脫水+簡易堆肥+土地利用，作為應急補充手段，設計應急處置設施規模200t/d(含水率60%左右)。投資與運行成本見表4。 

4 污泥近期處理處置方案的確定

4.1 充分發揮已建設施能力

加快提升現有東方熱電的污泥干化設施處理能力，東方熱電污泥干化設施可以滿足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%)，因此可通過解決干化后泥出路問題，快速提升東方熱電污泥項目的處理能力，使污泥處理規模達到280t/d(含水率80%)。由于了解到近期肥東垃圾焚燒發電廠已超負荷運行，因此方案推薦干化污泥送至合肥聯合發電公司(二電廠)協同焚燒處置。

4.2 廠內干化減量+建材廠協同處置

近遠期結合，改造經開區、十五里河、陶沖、蔡田埠4座污水處理廠污泥脫水工藝，增加高干度脫水設施，改造費用約6300萬元，改造后4座廠污泥減量至250t/d左右(含水率60%，按設施負荷率90%測算)，高干脫水后污泥近期送往建材廠協同處置，遠期送入擬建的污泥干化焚燒項目，降低污泥干化運行費用。

污水處理廠污泥脫水工藝改造項目安排：

(1)經開區污水處理廠一、二、三期污泥脫水單元改造方案為廠內新建30萬 m3/d污水處理廠高干度脫水裝置，改造費用約2340萬元，結合正在建設的一、二期提標改造工程同步開展，由現有項目設計單位負責設計，市重點局組織實施，費用納入一、二期提標改造工程一并決算。

(2)蔡田埠污水處理廠一、二期規模10萬 m³/d污水處理廠高干度脫水裝置改造，改造費用約900萬元，納入蔡田埠三期擴建DBO項目一并招標建設，2019年6月底前完成。 

(3)十五里河一、二、三期(規模20萬 m³/d)污水處理廠高干度脫水裝置改造，改造費用約1680萬元，以及四期工程(規模10萬 m³/d)污水處理廠脫水工藝變更，增加工程費 用 約450萬 元，由 PPP項目投資人負責投資建設，納入 PPP項目投資決算審計，按特許經營權協議約定，調整水價。改造工程2019年6月底完成。 

(4)陶沖污水處理廠一期(規模5萬 m³/d)污水處理廠高干度脫水裝置改造，改造費用約480萬元，以及二期工程(規模10萬 m³/d)污水處理廠脫水工藝變更，增加工程費用約450萬 元，改造工程2019年6月底完成。此外，陶沖污水處理廠內正開展污泥碳化工程中試，規模為50t/d，如中試工程相關手續完備，具備連續生產條件，可消納陶沖污水處理廠一、二期工程污泥，廠內高干度脫水設施建設可暫緩實施。

4.3 應急堆場

為解決近期污泥無害化處理處置設備故障、停產檢修期間污泥處理問題，降低環保風險，建議采取土地流轉方式，選擇1～2塊場地，作為城區污泥應急處置臨時堆場。應急堆場約需8h㎡。應急堆場建設費用約需500萬 元，項目土地流轉按照 3 年 [2000元/(畝·年)]測算約需72萬元。 

5 結論與建議

結合合肥市污泥處理處置現狀和規劃目標，為確保合肥市污泥在近期安全穩定處理處置，必須加快推進污泥近期處理處置項目建設，結合合肥市目前污泥處理處置的情況，采用提升熱電廠干化焚燒(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，互補互備，安全高效的實現近期污泥處理處置。

此外，為防范工業化處理處置項目故障等風險，建議采用臨時流轉用地方式租用1～2塊場地(約8hm2)，作為近期污泥應急堆場。

根據合肥市污泥處理處置中部分采用電廠摻燒的方式，建議在近期間，加強各污水處理廠運營和調配管理，在冬季可以摻燒量較大的期間，增加排出污泥量，實現污泥處理的源頭減量和計劃出泥的方式。

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

原標題:合肥市中心城區過渡期（２０１９～２０２１年）污泥處理處置方案分析