肖娜娜

（广东省环境保护工程研究设计院 广东广州 510635）

0 概述

城市是一个工业和人口，能流和物流高度密集的人工生态系统。在这个系统中，水污染治理成为城市生态物质代谢循环的重要前提，也是保护城市水质资源和居民生活环境的重要条件，因而城市污水处理厂成为城市的一个重要的市政基础设施[1]。根据住建部公布的统计数据显示，截至2011年底我国设市的城市、县累计建成城镇污水处理厂3135座，污水处理能力达到1.36亿立方米/日。国家对污水处理厂的出水水质要求比以往提高了，污水处理的电耗也相应的提高到了0.15-0.28（kW·h）/m3，计算到平均处理成本为0.8元/m3，污水处理厂的能耗成本占污水处理厂运营维护成本的40%-80%（污水处理厂能耗分布见图1），主要集中在污水提升、曝气供养、污泥输送与处理和混凝沉淀等部位[2]。

图1 :污水处理各部位能耗分布

城市污水处理厂的清洁生产可通过采用先进的工艺技术与设备、加强质量管理，合理利用原料，充分利用废弃物资源，提高资源、能源利用率，减少或避免污染物产生，降低污染物的排放[3]。本文通过城市污水厂清洁生产产审核因素分析，并提出污水处理厂实现清洁生产的具体路径。

1 城市污水处理厂清洁生产审核因素

1.1 清洁生产审核及指标（cleaner production audit）

清洁生产审核是指按照一定程序，对生产和服务过程进行调查和诊断，找出能耗高、物耗高、污染重的原因，提出减少有毒有害物料的使用和产生，降低能耗物耗以及废物产生的方案，进而选定技术、经济及环境可行的清洁生产方案的过程。城市污水厂开展清洁生产审核的目的就是在污水处理过程中节能、降耗，不断减少污染物排放，并通过科学管理方法和先进的技术运用提高资源的综合利用效率。

1.2 污水处理厂清洁生产审核指标体系

我国现行的清洁生产指标大体可以分为六类：生产工艺与装备要求、污染物产生指标、资源能源利用指标、废物回收利用指标、产品指标、环境管理指标等。其中，前面五个指标属于技术性指标，它所反映的是技术手段在推动清洁生产中的具体要求；第六类指标是管理性的指标，反映是管理方面对清洁生产的具体要求。通过这六项指标的定量或定性分析就构成了某一领域的清洁生产指标体系。就污水处理厂来说其清洁生产指标体系如表1：

城市污水处理厂清洁生产指标体系管理性指标生产工艺与装备要求 污染物产生指标 资源与能源利用指标 废物回收利用指标 产品指标※处理工艺（定性）；※过程控制（定性）；※设备（定性）※污泥产生量(定量)※用电单耗（定量）；※新鲜水单耗(定量）；※药剂单耗（定量）※中水回用率（定量）※污泥资源化利用率(定量）※沼气发电（定性）环境管理指标※达标率（定量）

1.3 污水处理厂清洁生产审核指标内容

1.3.1 技术性指标内容

1.3.1.1 生产工艺与装备要求

生产工艺与装备要求又分为处理工艺、过程控制和设备三个子指标。就城市污水处理厂而言，根据其建设规模大小选择适宜的技术工艺。例如大型城市污水处理厂可以选择能耗和运营费用较低的传统活性污泥法及其改进型A/O法，A2/O法；而对于中小型城市污水处理厂优选工艺应该是选择处理设备简单、管理方便的氧化沟和SBR工艺。优化过程控制包括建立健全在线监测系统，如安装CODcr和NH3-N在线监测仪等，合理的安排设备的运行周期，以此提高安装设备的使用效率，降低能耗。根据进泥腻量及含水率，做好污泥脱水机的停开时间。错峰运行，科学调度各时段的生产运行，特别是污泥污水工段，如何避开尖段、峰段用电，充分利用谷段用电等，对节电具有明显作用[4]。设备：污水处理厂的核心设备是鼓风机、污泥脱水机、污泥回流泵和进水提升泵等。对于这些核心设备要做好使用、维护和改造升级，发挥设备的最大效益。例如，对于耗电量较大的提升泵、鼓风机可采用变频改造技术降低电耗；此外，还要注意设备所处环境的布置，对于露天放置的设备做好蓬盖安装等；对于使用年限较久、易出故障的设备及时更新或更换。

1.3.1.2 污染物产生指标

除资源（消耗）指标外，能反映清洁生产过程中状况的指标便是污染物产生指标，大体可以分为废水产生指标、废气产生指标和固体废物产生指标。指标越高，说明工艺水平或者管理水平越低。污水处理厂的主要污染物产生指标便是污泥的产生量，即经过污泥脱水系统后污泥的重量。由于政府对污水处理厂的排水要求越来越严格，很多污水处理厂利用污泥脱水机脱水滤液中的剩余絮凝剂，将脱水滤液按一定比例加入到剩余污泥中，仅需在浓缩池中停留30分钟左右就可以达到常规浓缩的污泥浓缩效果，这样就可以提高污泥进脱水机前浓度，提高脱水效率，且能减少药耗[5]。

1.3.1.3 资源与能源利用指标

资源与能源利用指标是指在正常的生产工艺中，生产单位产品所需的能耗和物耗，以及能源和物质利用的效率、重复利用率等反映资源能源利用效率的指标。就城市污水处理厂而言，其资源与能源利用指标主要包括新鲜水耗、能耗、药剂消耗等等，这其中，能耗又以电耗指标来评价。能耗方面，李海英[6]等以唐山东郊污水处理厂、新区污水处理厂为例，通过实践发现，采取变频调速技术、选用新型节能泵、合理选择水泵运行台数、改善曝气设备、改良曝气方式等节能措施后，污水处理成本及能耗均显著降低。药剂方面：目前城市污水处理厂药剂主要是用于除磷和污泥脱水过程，采用的药剂为聚丙烯酰胺阳离子（PAM）、聚合氯化铝（PAC），为此可以采取药耗比筛选，确定高性价比药剂、对药剂容器进行改造，提升絮凝剂溶解度，开展新药剂研究等。

1.3.1.4 废物回收利用指标

城市污水处理后会产生大量的污泥，如何妥善处理这部分污泥，并将其作为一种新的资源加以有效利用，变废为宝，已成为城镇污水处理厂提高技术水平和管理水平的重要因素[7]。可以通过堆肥、污泥焚烧产物再利用、热干化等渠道处理，实现变废为利；对于产生的中水可以用来作城市景观用水、路面冲洗；此外，对维护保养设备产生的机油，可以用作厂区设备防锈或润滑，未损坏的零部件保留备用。

1.3.1.5 产品指标

达标排放出水可视为污水厂的产品，根据在线监测和化验室监测数据，统计近三年来进出水的COD、BOD、SS、TN、NH3-N、TP等各项指标的浓度和处理水量情况，并对进出水污染负荷变动情况和出水稳定达标状况进行分析计算，得出污水厂的达标率[8]。

1.3.2 管理性指标内容

目前许多城市污水处理厂管理相对滞后，没有按照污水处理设备的操作流程和要求进行日常管理，出台的管理制度和措施也有待完善，管理文件不齐全，管理的措施和手段落后，管理人员素质不高。在清洁生产的审核过程中，环境管理的重点是是否制定了环境应急管理机制；是否建立环境质量管理体系；污泥是否明确外运途径，是否签订有效协议或合同；化验室管理是否规范；日常运行记录是否完备；厂区标示是否规范等等。为此，首先要加大基础设施投入，添置先进的设备，提升管理自动化水平；其次是根据进水水质和水量来调整处理方式，简化操作，减少劳动强度，加强监督，确保出水水质达标排放[9]；三是在物料能源的节约管理，提升能源的综合利用；最后是加强管理人员、技术人员及设备操作人员的专业培训，把ISO14000引入到环境管理体系加强日常管理的科学性和规范化。

2 污水处理厂清洁生产审核指标评价[10]

城市污水处理厂大多是分期分阶段建设，而且在不同期间和阶段所使用的污水处理工艺也不尽相同，实践中大多把污水处理厂评价定性指标或定量指标与其处理工艺结合起来。

2.1 定量评价指标考核计算

城市污水处理厂清洁生产定量化评价的考核评分计算，是以该厂在考核电镀对各项二级评价指标实际达到的数据位基础进行计算，再综合求出该厂定量评价指标的总分。

二级指标中的单项评价指数计算

公式：

其中，Si——第i项评价指标的单项评价指数；

Sxi——第i项评价指标的实际数值；

Soi——第i项评价指标的基准值。

二级指标中考核总分值计算

P1——二级指标中考核总分值；

n——参与考核的二级指标中的项目总数；

Si——第i项评价指标的单项评价指数；

Ki——第i项评价指标的权重值。

2.2 定性评价指标考核计算

对于定性指标考核既要考核“有”和“无”，还要考核是否能正常运行及其效果。

定型化评价指标考核总分值计算

P2——二级指标考核总分值；

Fi——第i项二级指标的得分值；

n——参与考核的定性化二级指标的项目总数。

3 结语

当前我国污水处理厂建设的数量和规模呈逐年扩大趋势，城市污水处理厂一方面在为城市发展提供环境保障的同时，自身也在建设、运行过程中面临的诸如资金、技术等难题，如何破解这些难题，其中很重要的一点就是了解污水处理厂自身清洁生产的指标及内容，在今后的生产过程中结合本地实际情况，坚持清洁生产，提高资源能源的利用效率，减少或避免污染物产生，为资源节约型、环境友好型社会目标的实现积极努力。

[1]王星，尹澄清，李贵宝.影响中国可持续发展的水环境问题[J]中国人口 -资源与环境，2000,10（S 2）：50-52

[2]赵宝江，李江，王丽萍.污水处理厂节能减排的实现途径分析[J]环境保护与循环经济，2010（11）：49-52

[3]王必英.清洁生产审核是节能减排工作的有效手段[J]山西能源与节能，2008,50（3）：15-16

[4][5]吴军伟，朱学红.浅谈污水处理厂的节能降耗[J].中国给水排水，2011，27(22)：106-108.

[6]李海英，张贵杰，孙贵石.降低中小型污水处理厂能耗的有效途径[J]节能，2007(3):34-36

[7]金必慧，黄南平.城镇污水处理厂运行管理[M]北京：中国建筑工业出版社，2012

[8]杨丽丽，温勇，王炜.等.广东省城市污水处理厂清洁生产审核关键因素研究[J]广东化工，2012,39（10）：182-183

[9]陈作涛.浅析我国污水处理的发展趋势[J]甘肃水利水电技术，2002,38（4）：304-305

[10]邢光东.城镇污水处理厂清洁生产实施与评价研究[D]中山大学，2007