诚信·专业·科技·创新ZDLXENVIRONMENTTECHNOLOGY北京中大立信环境技术有限责任公司(LowSludgeProcess)LSP工艺自诞生以来已经广泛应用于工业和市政废水处理领域,在市政污水处理领域,其高达90%以上的污泥减除率使污水处理厂彻底摆脱污泥的困扰;在工业污水领域其更高去除效率、强耐冲击负荷的优势又成为企业降低排污、稳定运行的法宝。在市政、石化、医药、焦化、食品、发酵、印染、造纸、化妆品制造、汽车制造等领域均有成熟项目稳定运行。诚信·专业·科技·创新诚信·专业·科技·创新STATUSQUO污水及污泥现状诚信·专业·科技·创新市政废水处理:生物处理工艺≥99.85%工业废水处理:生物处理工艺≥85%国内市政及工业废水处理工艺现状诚信·专业·科技·创新一般性生物处理技术面对的问题污水生物处理:产生大量剩余活性污泥,造成二次污染调节池好氧池二沉池污水污泥回流达标排放污泥处理设备外运填埋焚烧诚信·专业·科技·创新■中国市政废水处理量20092010201528316310亿吨/年144-180亿/年污泥的高焚烧成本(1吨污泥:400~500元)20102015108-135亿/年整个处理厂实现削减污泥、节能化非常重要。→怎么进行呢?■中国的市政污泥产生量200420102015122736百万吨/年中国市政废水处理量及剩余污泥产生量诚信·专业·科技·创新■中国工业废水处理量201220132014222210205亿吨/年每万吨工业废水产生10-30吨含水率80%的干污泥,其中生物处理产生的活性污泥按50%计算,则年产剩余污泥2050万吨,由于工业废水产生的污泥成分复杂,很多按照危废处理,因此其污泥处置费高达2500-7000元/吨。如果按20%危废处理,处置费按3500元/吨计算,年处置费140亿/年。■中国工业污泥产生量20122013201444.44241百万吨/年工业废水处理量及剩余污泥产生量诚信·专业·科技·创新以市政废水处理为例,我国污泥处置现状■截至2015年末,国内城市与县城污水处理厂数量及处理率的对比如下我国水环境的改善有赖于污水处理、污染整治的综合运用。污水处理方面,国家通过财政及政策扶持,不断促进水环境基础设施的建设。2009至2015年期间,我国城镇污水处理厂数量由1,878座增至3,542座(数据来源:住建部),年复合增长率达到11.25%,污水日处理能力由1.05亿吨/日增至1.70亿吨/日。项目污水处理厂数量(座)平均污水处理厂数量(座)污水处理总量(亿吨)平均污水处理量(亿吨)污水集中处理率城市19432.96428.80.6591.9%县城15991.0278.90.0585.22%诚信·专业·科技·创新我国污泥处置现状——污泥处理细分领域有待快速发展■污泥处理面临的问题1)污泥产生量持续提升根据《城镇污水处理厂污泥处理处置技术指南》(试行):城镇污水处理厂污泥是污水处理的产物,主要来源于初次沉淀池、二次沉淀池等工艺环节。每万立方米污水经处理后污泥产生量(含水率80%计)一般约为5-10吨。根据住建部数据,2010年末至2015年末,我国城镇污水处理厂污水处理能力由1.24亿立方米/日增长至1.70亿立方米/日,由此估算出污泥产生量(含水率80%)的区间由2,200~4,500万吨/年提高至3,000-6,200万吨/年。污水处理量的增长,会导致污泥产生量的持续上升。诚信·专业·科技·创新我国污泥处置现状——污泥处理细分领域有待快速发展■污泥处理面临的问题2)无害化处理水平较低根据2015年住建部相关调查数据,我国各地污水处理厂产生的污泥无害化处置率约56%。目前,国内仍有相当数量的污水处理厂未配套污泥无害化处理处置设施,污水处理过程中产生的污泥,往往不经过无害化处理便简单填埋,甚至无序堆存,污泥无害化处置的比例偏低,这与我国城镇污水处理率为91.90%、县城污水处理率为85.22%的状况相距甚远。现阶段,国内污泥无害化处置水平较低的主要原因一方面是污泥的处理尚未形成清晰的收费模式,大部分污泥处理依靠政府补贴弥补成本,而政府补贴金额并无统一、明确的政策依据;另一方面是先进的污泥处理、处置技术和管理模式有待推广和普及。诚信·专业·科技·创新我国污泥处置现状——污泥处理细分领域有待快速发展■污泥处理面临的问题3)污泥处理不当会带来负面影响污泥处理是污水处理紧密连接的重要环节,如果处理处置不当,很容易对环境造成严重污染,并造成土地资源浪费,具体包括:A、污泥成分复杂,含有病原微生物、寄生虫卵、有毒有害的重金属以及难降解的物质,污泥不经过无害化处置,会造成水体、土壤和大气的二次污染,对生态环境构成严重威胁;B、土地作为稀缺资源,对支撑我国城镇化、工业化发展起到关键作用,污泥简单填埋或随意堆置会挤占稀缺的土地资源,造成巨大的资源浪费。诚信·专业·科技·创新污水、污泥处置的趋势■政策趋势污泥处理是污水处理紧密连接的重要环节,如果处理处置不当,很容易对环境造成严重污染,并造成土地资源浪费。土地作为稀缺资源,对支撑我国城镇化、工业化发展起到关键作用,污泥简单填埋或随意堆置会挤占稀缺的土地资源,造成巨大的资源浪费。■环境趋势■市场趋势污泥成分复杂,含有病原微生物、寄生虫卵、有毒有害的重金属以及难降解的物质,污泥不经过无害化处置,会造成水体、土壤和大气的二次污染,对生态环境构成严重威胁;目前每年用于市政污泥处置费超过180亿/年,工业污泥处置费超过140亿/年。合计超过300亿/年。诚信·专业·科技·创新污泥处置技术■污泥处置技术现有污泥处理主要分为两大类,一类污泥原位减量,即在产生污泥的阶段,采用技术手段直接降低污泥的产量,避免增加后续处理工艺;第二种是后续污泥处理,也就是说先产生污泥,再通过厌氧消化、高干脱水、焚烧等手段进行污泥处理与污泥减量。后续处理目前占到污泥处置、减量的97%以上,因此污泥原位减量市场前景广阔。污泥处置方法应用率原位减量后续处理诚信·专业·科技·创新污泥处置技术■后续污泥处置后续污泥处置目前主流技术有污泥厌氧消化、污泥高干脱水和污泥焚烧等;厌氧消化优点是可以产生CH4,但其消减效率有限,运行难度高;高干脱水是利用脱水机将污泥含水率降低至40%以下,从而达到污泥减量的目的,此方法运行简单,但没有真正将有机污泥减量,同时还要添加石灰等助干剂,额外增加了干物质的量;焚烧法污泥减量明显,但处理系统建设成本较高,同时由于污泥热值较低,造成运行费用也较高。诚信·专业·科技·创新污泥处置技术■污泥原位减量目前污泥原位减量技术主要分为生物法和化学法,化学法主要是利用臭氧将剩余活性污泥氧化分解,操作简单,但去除效率有限,易对废水造成二次污染。生物法包括MBR、延时曝气和我们公司开发的LSP低剩余污泥氧化工艺等,前两者利用延长曝气时间、延长污泥龄的方法,较常规活性污泥工艺产泥量减少50%左右,但继续提高减除率,已经相当困难。LSP低剩余污泥氧化工艺水池所有分格均设有特有的纳米纤维载体填料,本材料经改性后其丝呈纳米级,由于特殊的结构造就了其超大的横纵比(≥2500:1)和比表面积(≥20000m2/kg),为微生物的附着提供了最优的环境,因此微生物的附着量是其它常规填料的3-5倍以上,同时通过系统的分格设计和特有纳米生物载体填料的特殊性能,使菌胶团、原生动物、后生动物以及水生动物阶梯性分段富集,形成生物链和食物链阶梯性的良性结合,最终达到活性污泥大大减量。其市政废水污泥减除率高达95-99%,彻底解决污泥处置问题。诚信·专业·科技·创新污泥原位减量市场——以2015年市政污水处理厂规模为例■污泥原位减量2015年全国日处理污水规模1.7亿吨/天,污泥产生量13.6万吨。诚信·专业·科技·创新污泥原位减量市场——以2015年市政污水处理厂规模为例■污泥原位减量2015年全国日处理污水规模1.7亿吨/天,污泥减量LSP工艺改造费用按600元/吨计算020040060080010001200198.5610209.928188.632经济核算年污泥处置费(亿元)LSP改造费(亿元)改造后年污泥处置费(亿元)年节约污泥处置费(亿元)工艺介绍ProcessIntroduction诚信·专业·科技·创新LSP工艺介绍LSP低剩余污泥氧化工艺氧化池通过分格及在水池中设有特有的纳米纤维载体填料,使菌胶团、原生动物、后生动物以及水生动物阶梯性分段富集,形成生物链和食物链阶梯性的良性结合,最终达到活性污泥大大减量。其市政废水污泥减除率高达95-99%,彻底解决污泥处置问题。工业废水中的大分子、难降解有机物通过后生动物直接降解,从而提高了COD的去除效率。诚信·专业·科技·创新LSP工艺介绍LSP低剩余污泥氧化工艺根据废水水质、可生化性等因素,将好氧池分为6-16格,通过折流的方式,使废水与载体填料充分接触并达到最大的流程,同时使菌胶团、原生动物、后生动物以及水生动物阶梯性自然选择分布,针对各段微生物的种类与数量的不同,控制各分格溶解氧的浓度,最终达到污泥减量的目的。工艺原理Processprinciple诚信·专业·科技·创新LSP工艺原理工艺原理:LSP低剩余污泥氧化工艺氧化池通过分格及在水池中设有特有的纳米纤维载体填料,本材料经改性后其丝呈纳米级,由于特殊的结构造就了其超大的横纵比(≥2500:1)和比表面积(≥20000m2/kg),为微生物的附着提供了最优的环境,因此微生物的附着量是其它常规填料的3-5倍以上,同时通过系统的分格设计和特有纳米生物载体填料的特殊性能,使菌胶团、原生动物、后生动物以及水生动物阶梯性分段富集,形成生物链和食物链阶梯性的良性结合,最终达到活性污泥大大减量。其市政废水污泥减除率高达95-99%,彻底解决污泥处置问题。工业废水中的大分子、难降解有机物通过后生动物直接降解,从而提高了COD的去除效率。诚信·专业·科技·创新LSP工艺------污泥减量原理草角马狮子捕食关系食物链大自然具有自然选择的特性与能力,任何生物都存在于其自己的生态链中,成为食物链中不可或缺的一部分,就像草原上的草---食草动物角马---食肉动物狮子所构成的食物链一样,最终随着级别越高、数量越少,其排放的代谢终产物也就越少。诚信·专业·科技·创新LSP工艺------污泥减量原理污水生物处理过程也与草原生物一样,具有完整的食物链,水中的有机污染物就像草原上的草,污水中的菌胶团就像草原上的角马、鹿等食草动物,通过菌胶团将废水中的有机污染物氧化还原分解为CO2和H2O;LSP工艺通过特殊载体填料和特定的分格,给予原生动物、后生动物以及水生动物提供适宜的生长环境,使其像草原食物链顶端生物狮子一样,进一步将菌胶团(活性污泥)降解为CO2和H2O,从而达到提高转碳率(有机C至CO2)和污泥减量结果,整个过程随着能量的转换达到C源的平衡转移,最终维持了物质守恒。诚信·专业·科技·创新LSP工艺,分别从第1段、第5段、第9段、第12段取样镜检观察,微生物分段富集明显,第1段以菌胶团优势菌属为主,第5段除菌胶团优势菌属外还有多种原生动物,第9段则以原生动物和后生动物为主,第12段多见于后生动物及水生生物。LSP工艺------污泥减量原理第1段第5段第9段第12段细菌类细菌