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污水厂热电联产工程效益分析

文档作者：刘杰，裴玉萍文档来源：青岛理工大学环境与市政工程学院		点击数：	更新时间： 2023年11月21日
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污水厂热电联产工程效益分析
刘杰，裴玉萍
（青岛理工大学环境与市政工程学院，山东青岛66033）
摘要：青岛某污水厂每天进水量约为14.5 万t，该厂污水处理采用“中温厌氧消化+ 热电联产”工艺。文中通过对该
厂设备正常运行数据，其中包括日处理污水量、污泥量、沼气产量、效益及发电量等进行了系统整理与分析，由于该污水
厂采用厌氧消化技术，并通过回收发电机烟气余热和缸套水余热来加热消化池，该技术的应用不仅节约了该厂能源消
耗，而且还提高了产气的稳定性。由于该厂沼气发电量为厂内自用，因此，该厂还节省了约22%的购电费用。
关键词：中温厌氧消化；热电联产；沼气发电； 运行现状；效益分析
中图分类号：TK09 文献标志码：B
文章编号：1001-5523（2017）04-0030-04
随着城市化建设步伐加快，我国污水排放量逐年增
加，2014 年青岛市废水排放量达50 870 万t[1]，比
2013 年增长了7.83%， 而进入城市污水处理厂的
污水量仅为7 374.49 万t。2014 年曲久辉院士等人提出了“新
概念水厂”[2]，他强调污水厂不再以减少污染物为目标，而是
要转变为城市的能源、水源和肥料工厂，在此基础上再发展
为与社区全方位融合、互利共生的城市基础设施，实现变废
为宝、减少能耗和改善环境的目的。现阶段随着污水处理率
的增加[3]，污水厂的污泥也跟随着增加。对于污水中的污泥，
目前国内外的污泥处理主要方法有堆肥、厌氧消化、好氧消
化、浓缩和脱水焚烧等。采用污泥厌氧消化法可以实现污泥
的减量化、无害化和资源化，因此该法更受国内外对它的青
睐。厌氧消化在国外尤其是欧盟等国家应用广泛，采用污泥
厌氧消化工艺的厂家达到50%以上，其中德国对于城市污泥
消化的稳定处理已经达到85%以上[4]。但是在我国众多的污
水处理厂中， 对污泥采用厌氧消化工艺的只有50 座左右的
厂家，其中可以正常运行的仅有20 多家污水厂[5-6]，沼气的发
电量占厂内用电量比例仅为20%， 远远低于欧美国家平均
70%的水平。
1 工程概况
本文研究的某污水厂位于青岛， 服务面积为24 km2，该
厂污水处理工程设计量为日处理污水16 万m3， 一期工程于
1993 年竣工并且投产运行，污水处理工艺采用A-B 法，处理
能力为8 万m3/d；到2010 年，该厂污水处理工程经扩建后日
污水理能力达16 万m3/d， 污水处理工艺也由A-B 法改为
MSBR 工艺法，经处理的污水出水水质已达到现行国家城市
生活污水一级B排放的标准。该污水处理厂污水处理分为南
区和北区。南区分A 线和B 线，处理规模都为2.5 万t/d，北
区分C 线、D 线和E 线处理规模分别为4 万t/d、3.5 万t/d
和3.5 万t/d。该污水厂采用额定功率为500 kW 的燃气发电
机组，共设有4台发电机组。
2 污泥中温消化-热电联产工艺分析
2.1污水处理工艺和污泥厌氧发酵系统的设计
该污水处理厂采用“中温厌氧消化+ 热电联产”工艺，既
可以用清洁能源沼气发电用于污水厂厂内自用，节省外购能
源消耗，也能利用发电机烟气余热和缸套水余热回收的能量
来提高厌氧消化效率。污水处理工艺和污泥厌氧发酵工艺流
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IENENGKEＪI
30 能源研究与利用
ENERGY RESEARCH &amp;amp; UTILIZATION
·2017年第4期

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