城镇污水治理行业2017年发展综述

20中国环保产业2018年第11期权威发布OfficialAnnouncement城镇污水治理行业2017年发展综述郑江，宋文波，毛联华（中国环境保护产业协会城镇污水治理分会，北京 100037）摘 要：综述了我国城镇污水治理行业2017年发展概况，分析了水处理行业污泥处理处置的情况，并提出了污水处理厂污泥的未来处置方向。关键词：城镇污水治理；污泥；处理处置；行业发展中图分类号：X324 文献标志码：A 文章编号：1006-5377（2018）11-0020-051行业发展环境1.1环保税法出台，鼓励多种资本进入排水行业2017年4月17日，《中华人民共和国环境保护税法》（以下简称《环境保护税法》）正式颁布，于2018年1月1日起正式实施。2017年12月25日，国务院以693号国务院令的形式，正式发布《中华人民共和国环境保护税法实施条例》。《环境保护税法》及其实施条例的实施，将有利于本行业资源的有力配置，引领行业市场化发展。1.2国家发展和改革委员会积极推进PPP创新工作2017年2月20日，国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部印发了《关于进一步做好重大市政工程领域政府和社会资本合作（PPP）创新工作的通知》。该通知的颁布，将更好支持中西部地区推广PPP模式，统筹考虑PPP工作基础、项目储备及发展空间等多种因素。2行业发展概况2.1设施建设情况截至2017年底，全国城镇累计建成运行污水处理厂4119座，污水处理能力达1.82亿m3/d。其中，全国设市城市建成运行污水处理厂共计2372座，形成污水处理能力1.51亿m3/d；全国已有1471个县城（占县城总数的94.6%）建有污水处理厂，累计建成污水处理厂1747座，形成污水处理能力0.32亿m3/d。36个重点城市建成运行污水处理厂共计583座，形成污水处理能力0.66亿m3/d。2.2设施运行与污染物削减情况2017年度，全国城镇污水处理厂累计处理污水572.01亿立方米，同比增长5.5%；累计削减化学需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）总量分别达1378.34万吨、131.89万吨，同比增长6.1%、7.3%；平均削减COD浓度达241.14mg/L，平均削减NH3-N浓度达23.10mg/L；累计处置污泥量3315.69万吨，同比增长11.7%。32017年排水行业重要事件为了贯彻党中央、国务院做出的全面推行“河长制”的重大决策部署，落实绿色发展理念、推进生态文明建设的内在要求，加强保护水资源、防治水污染、改善水环境、修复水生态，推动《水污染防治行动计划》治理任务在各地落实，2017年初，住房和城乡建设部召开了全面推行“河长制”视频会议，对2017年的黑臭水体治理工作进行了部署。通过一年的努力，36个重点城市已基本完成建成区黑臭水体治理任务，地级以上城市已完成任务总量的一半以上；涌现出一大批黑臭水体治注：文中所涉及的全国性数据，除特殊注明外，均未包括香港、澳门特别行政区和台湾省数据。21CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2018.11权威发布OfficialAnnouncement理示范项目，为全国其他治理项目进一步推广提供了借鉴；第三方治理机制不断完善，形成了政府、企业、公众各方良性循环的公共环境治理态势。4排水行业污泥处理处置技术分析4.1污泥处理处置基本情况4.1.1全国污水处理厂污泥现状近年来，随着国家对环境保护的要求越来越高及污水处理率的增加，污泥的产生量也在不断增加。2009年，全国投入运行的城镇污水处理厂有1992座，处理污水量共计280亿m3，产生污泥约2005万吨（含水率约80%）。住房和城乡建设部发布的《关于全国城镇污水处理设施2011年第4季度建设和运行情况的通报》显示，截至2011年底，全国各市、县累计建成城镇污水处理厂3135座，污水日处理能力达1.36亿m3。全国正在建设的城镇污水处理项目达1360个，总设计能力约2900万m3/d，城市污水处理率达82.6%。当前，我国剩余污泥处理处置的压力巨大。2016年全国每处理万吨水的平均COD削减量为2.45吨，平均产生的脱水污泥（含水率80%）量为1.76吨。据统计，全国城镇污水处理厂存在部分污泥未进行规范化处理处置的情况。截至2016年底，全国2039座城市的污水处理厂产生干污泥量799.72万吨，干污泥处置量760.62万吨，未处置率约为5%；全国1513座县城污水处理厂产生干污泥量134.04万吨，干污泥处置量125.08万吨，未处置率约为7%。另外，据不完全统计，全国城镇污水处理厂污泥处理处置后的残料只有小部分进行了土地利用和建材利用等，大部分未进行规范化的处置。因此，我国污水处理厂的污泥处理处置问题日趋严峻，研究污水污泥的处理处置对策迫在眉睫。2016年全国各省市县干污泥处置率见图1。4.1.2参与调研的企业概况此次参与全国污水处理厂污泥处理处置调研工作的企业共计37家，涉及7个省市。其中，华东和华北地区参与调研的污水处理厂较多，占总数的37.%和21.6%。东北和华中地区参与的污水处理厂较少，分别占总数的13.5%和8.1%。调研的37座污水处理厂处理规模最大为170万m3/d，最小为2万m3/d，其中以处理规模为20万~40万m3/d、40万m3/d以上的污水处理厂数量居多，均占25%以上。具体规模分布情况见表1、图2。图12016年全国各省市干污泥处置率表1国内各区域污水处理厂处理规模处理规模（万m3/d）＜55～1010～2020～40≥40总计东北1—1125华北—11158华东2334214华中———213西南——3317总计348111137图2各污水处理厂处理规模分布情况4.1.3污水处理工艺使用情况在参与调研的污水处理厂中，A2/O工艺的使用最为广泛，占总数的40.9%，其次是氧化沟、MBR工艺，分别占15.9%、18.2%。各污水处理厂的工艺使用情况见表2、图3。表2各区域污水处理厂工艺使用情况区域A2/O氧化沟MBRMBBRA/O其他东北———212华北613——1华东651—32华中21————西南4—4———总计1878245注：在调研的污水处理厂中，有部分污水处理厂采用的工艺类型不止一种，故表中统计的污水处理厂总数要多于37座。22中国环保产业2018年第11期权威发布OfficialAnnouncement4.1.4污泥产量情况采用单位污水产泥率即1万m3污水产生的含水率为80%的泥饼量作为各地区产泥效率的衡量指标。根据调研数据做进一步计算得出，在调研的污水处理厂中，华北地区产泥效率最高，平均1万m3污水产9.01吨含水率为80%的泥饼。东北地区产泥效率为3.06吨含水率为80%的泥饼，产泥效率偏低。各地区产泥率不同主要是与选择的处理工艺有关。产泥率较高的地区采用的工艺基本以A2/O为主，而产泥率较低的地区多采用氧化沟、MBR等工艺。具体结果见图4。4.2.2污泥厌氧消化运行情况在调研的37座污水处理厂中，华北地区的8座污水处理厂和华中地区的2座污水处理厂处理后的污泥会做进一步厌氧消化，占统计污水处理厂比例27%。具体运行情况见表3。图3各污水处理厂工艺使用比例图4各区域产泥率情况4.2污泥处理情况4.2.1污泥浓缩形式在调研的五个区域中，重力浓缩是主要的污泥浓缩形式，使用重力浓缩方式的污水处理厂占56.3%，其他均以机械浓缩形式为主。在机械浓缩形式中，离心浓缩形式占比较高，为31.3%。各污水处理厂污泥浓缩形式使用占比情况见图5。图5各污水处理厂污泥浓缩形式使用占比情况表3污泥厌氧消化运行情况区域华北地区华中地区消化类型高级厌氧消化传统消化搅拌方式机械搅拌、沼气搅拌机械搅拌消化池形式柱形、卵形利浦罐沼气脱硫工艺干式脱硫干式脱硫、生物脱硫沼气利用方式锅炉、发电锅炉单吨干泥产气量（m3/t）350～400200～250有机物分解率（%）45～5525～40污泥停留时间消化池污泥停留时间为18天，无二级消化一级消化池污泥停留时间为21～24天，二级消化池停留时间为6天4.2.3污泥有机分含量对比分析将各区域污泥有机分含量进行对比分析（见图6），泥质中有机分含量随季节变化呈现冬季高、夏季低的特点。华东、西南区域受降雨和排水形式的影响，总体有机分含量低于其它地区。华北地区的有机分含量相对较高，其冬、夏季有机分含量均在60%以上。4.2.4污泥脱水形式本次调研共有35家污水处理厂提供了有效的污泥脱水资料，其中离心脱水使用较为普遍，使用该脱水形式的污水处理厂占总数的64.9%，其次是带式脱水，占总数的18.9%。就脱水效果而言，板框脱水效果要优于另外两种脱水形式。板框脱水泥饼的含水率均值在60%以下，而带式脱水和离心脱水后的泥饼含水率在70%以上。各污水图6各区域污水处理厂冬、夏季污泥有机分含量对比情况23CHINAENVIRONMENTALPROTECTIONINDUSTRY2018.11权威发布OfficialAnnouncement处理厂污泥脱水形式使用占比情况见图7。图7污水处理厂污泥脱水形式使用占比情况4.3污泥处置情况分析4.3.1污泥处置工艺对比分析在调研的五个区域内，华北地区的全部污水处理厂的污泥采用高级厌氧消化工艺处理之后进行土地利用，东北与华中地区均采用好氧发酵的处置工艺；西南地区多将污泥进行土地利用、制成建材产品；华东地区污泥的主要处置方式为干化焚烧，其余采用好氧发酵与制作建材的混合处置方式。从总体调研区域来看，土地利用是目前污泥处置的主要方式。具体情况见表4、图8。表4各区域污泥处置工艺应用情况地区干化焚烧制作建材土地利用调研污水处理厂总数东北地区0055华北地区0088华东地区113414华中地区0033西南地区1777注：华东和西南地区污泥处置采用多种工艺混合处置，此处将各工艺分开计数，故合计总数大于实际污水处理厂数量。图8各区域污泥处置实际工艺应用占比4.3.2污泥处置运行方式东北与华东地区均采用委托处置的方式，华北和华中地区自己承担污泥的处置，西南地区采用委托处置与自己承担相结合的混合处置方式。各区域污泥处置方式统计见表5。表5各区域污泥处置方式统计地区委托处置自己承担委托处置+自己承担调研污水处理厂总数东北地区5005华北地区0808华东地区140014华中地区0303西南地区0077合计19117374.3.3污泥处置成本调研的37家污水处理厂中，有30家提供了有效的数据信息。从统计结果来看，不同地区的相同污泥处置工艺完全成本差别不大。华北和西南地区主要采用土地利用方式，其完全成本为300~500元/t。东北与华中地区采用好氧发酵的处置工艺，其污泥处置完全成本为300~500元/t；干化焚烧的完全成本相对较高，部分地区大于500元/t。各区域污泥处置成本统计见表6。表6各区域污泥处置完全成本统计地区处置成本200～300（元/t）300～500（元/t）＞500（元/t）调研污水处理厂总数（家）东北地区0505华北地区0808华东地区0707华中地区0303西南地区0617合计0291304.3.4污泥未来处置方向近几年，国家对污泥处理处置高度重视，先后出台多项污泥处理处置相关文件。2012年国务院办公厅印发的《“十二五”全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，首次针对污泥处理处置提出规划指标，即到2015年，直辖市、省会城市和计划单列市的污泥无害化处理处置率达到80%、其他设市城市达到70%、县城及重点镇达到30%；同时要求污泥处理处置设施建设投资达到347亿元。2015年《水污染防治行动计划》发布后，污泥处理处置市场迎来了发展新时期，要求现有污泥处理处置设施于2017年完成达标改造，2020年地级市无害化处理率达到90%以上。2016年《“十三五”生态环境保护规划》将规划目标进一步提升，提出大力推进污泥稳定化、无害化和资源化处理处置，地级及以上城市污泥无害化处理处置率达到90%，京津冀区域达到95%。城镇污水处理厂的污泥资源化应用是未来发展的方24中国环保产业