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德国污水处理厂及环保企业的生产与管理宫玲一、前言因为工程项目建设及调试运行的需要，2007年10月中旬，我们武汉市三金潭污水处理厂的几位技术骨干及管理人员，对德国的污水处理厂及环保设施生产企业进行了考察。参观和考察了德国帕萨旺――洛蒂格公司的总部及生产基地，三个污水厂及其污泥处理装置。并在各个污水处理厂与德国同行及有关专家，就三金潭污泥处理项目的技术现状和发展等问题进行了研讨。此行较为深入地了解了德国污水处理情况及工业和生活污泥处理的方法、技术水平和发展思路；对欧洲发达国家的环境保护观念、措施及效果有了一定的认识。同时，结合三金潭厂的建设及运行管理实际，我们进行了分析总结和归纳，并引发一些思考。二、德国考察概况1.1滨得污水处理厂该污水处理厂是德国滨得市的污水处理站，主要处理当地的生活污水及部分工业废水，处理能力为晴天1万立方米/天，雨天大于8万吨。污水处理采用通行的“机械-生物-物理化学”方法;污泥处理的主要程序为：污泥沉淀――污泥分解――污泥消化――污泥脱水，外运填埋。该厂拥有污泥分解反应器1台，将沉淀污泥进行粉碎分解，一部分含碳成分较多的粉碎污泥回到厂区污水区域，缓解污水区碳源不足的现象，另一部分进入污泥处理区进行消化脱水处理。消化系统温度维持在36℃左右，产生的沼气发电，用于农业和电厂的焚烧。该污水处理厂总共有员工26人，管理人员9人。1.2韦斯巴登污水处理厂韦斯巴登污水处理厂是位于法兰克福的一座污水处理厂，该厂主要处理当地的生活污水及部分工业废水，处理能处理能力为晴天10万立方米/天，雨天18万立方米/天。污水处理工艺：污泥处理工艺：1.3哈瑙污水处理厂哈瑙污水处理厂是法兰克福的一座污水处理厂晴天5万吨/天，雨天10吨/天。污水采用的是A2O工艺，后加反消化池，补充反消化体积不够的现象，具有抗负荷的能力。污泥进行厌氧消化的处理，产生的沼气利用沼气发电机进行发电，用于厂内，年产电量约为250万度左右，产电量占该厂用电量的三分之二。该厂的污水处理成本为1.6欧元/吨。1.4帕萨旺-洛蒂格公司德国帕萨旺－洛蒂格环境集团公司是由洛蒂格和帕萨旺两个具有百年历史的世界著名公司所组成。帕萨旺－洛蒂格环境集团公司是集设备生产，工程设计，工程建设，人员培训和售后服务为一体的综合性公司；雇员1500多人，年营业额约2亿欧元，其综合实力在世界环保界位于前列，在德国环保界位列首位。其业务范围遍布世界各地，并在全世界拥有20多个子公司或分支机构。帕萨旺－洛蒂格公司隶属于贝尔芬格伯格集团，贝尔芬格伯格集团位居世界大型建筑集团第八位，年营业额约50亿美元，雇员六万多名。德国帕萨旺－洛蒂格环境集团公司在环保领域具有自己独特的优势：1.4.1业务范围德国帕萨旺－洛蒂格环境集团公司是集商业贸易、工程建设、技术开发、工程设计、设备生产、安装和调试，售后服务为一体的综合性公司。浮泥超声分解消化塔浓缩压滤燃烧分解器回流污泥剩余污泥浮泥砂砾栅渣污水管网格栅沉砂池初沉池外运处置泵站生物池二沉池微滤莱茵河消化塔1.4.2工程经验帕萨旺－洛蒂格公司是具有百年悠久历史的环保公司，在环保技术领域拥有200多项专利技术；其承包的工程遍布世界。目前在世界范围已完成5000余座城市污水厂、供水厂及工业环境保护项目，其中在中国已完成和正在进行的项目有30多个。帕萨旺－洛蒂格公司具有承担各类污水处理和城市供水工艺的技术能力和交钥匙工程的综合实力。1.4.3资金保障德国帕萨旺－洛蒂格集团公司具有最佳的银行资信和良好的内部资金运营，年营业额约2亿欧元。同时依靠贝尔芬格伯格集团的资金支持，对所承包的项目工程有可靠的资金保障。1.4.4设备制造能力德国帕萨旺－洛蒂格集团公司在德国具有三个设备生产与加工基地，其质量标准通过ISO9000及ISO14000质量认证。德国帕萨旺－洛蒂格公司生产的环保设备是世界著名品牌，其产品覆盖整个污水处理厂的所有领域。主要产品有：粗、细格栅，栅渣输送机，吸砂和砂水分离设备，微孔曝气盘和曝气管、曝气转刷，各种类型的刮泥机，各种类型的污泥浓缩机、污泥脱水机、及污泥浓缩脱水一体化机，成套污泥消化技术和设备，污水厂电气和自控成套技术，各种闸门。1.4.5售后服务由于污水厂的大部分专业设备本公司可以自己生产，因此可以有效的提供技术支持、售后服务和备品备件供应。同时，该公司在中国已完成或者正在进行十几个污水厂的建设承包，具有调配各方面技术和设备的能力。2、德国污水、污泥处理的总体特点德国污水处理厂生产过程的机械化程度很高，工艺操作充分使用机器，工序之间的衔接大量通过传送装置、机械手及各种运载机械。其工人数量明显低于中国同类企业。污水厂的污水严格采取了分隔、分流，为污水治理创造了较好的条件。污水处理厂产生的污泥大多都进行焚烧干燥，干燥后的污泥，其水分含量5%，脱水污泥呈颗粒状。污泥由特殊泵输入流化干燥室，在85℃沸腾干燥，蒸发出的水分经冷凝后，返回污水处理场，空气经过滤后排放，粉尘亦完全收集，该装置可以在无人职守下自动运行。污泥经脱水干燥，体积和重量大大缩小，为进一步的处理和利用提供了方便，但基本不能改变污泥的化学组成。2.1污水处理技术德国城市生活污水处理技术，基本上属于成熟和普遍采用的技术，如机械除渣、生物降解、化学絮凝、机械固液分离等。但也有不少较为先进的局部技术。比较突出的有以下几个方面：2.1.1高效的微生物种群和强化生物处理污水处理的关键步骤是生化处理，所用的微生物种群具有极高降解、吸收和消化复杂有机物的能力，自身生长极为迅速。看来培养和驯化微生物种群是高效生化处理的关键，高效生化处理的最大好处在于减少污泥及污泥处理负担。2.1.2封闭性的生物反应系统德国的污水处理装置中的生物处理环节均采用了封闭的反应系统，维持一定的反应条件。该措施确保了在不同气候条件下的污水生物处理的一致效果；该装置的另一好处是提高了空气的利用率，同时避免了不良气味的扩散。2.1.3污水的分段、分工处理德国的水资源有很好的法律保护，工业污水要初步净化达到标准，然后送到地区的公共污水处理场完成最终处理。该种分段、分工的处理方式的优点在于：不同来源的污水采用有针对性的方法处理，为综合处理提供一定的基础，同时又避免了单独的小型处理装置去承担复杂的全程净化处理及高额的设备及运行费用。2.1.4分隔治理，减少有害污泥德国的污水处理厂对含硫、含铬污水采取了分隔处理的办法，得到的污泥，80%以上是无铬污泥，可以用作肥料；只有少量的富铬污泥进行填埋，大大降低了污泥处理的费用。2.1.5清浊分流，避免交叉污染在所参观的各个污水厂均看到了严格隔离的水收集系统。雨水、污水、处理后的水、滴漏水等均被仔细地分别加以收集和处理。既防止了污水对处理场周围环境的污染，又防止了雨水被污染，同时也降低了治理量。2.1.6节水意识和技术据介绍德国居民的节水意识很强，的用水相当节约，不仅大大减少了污水处理的压力，同时也显著降低了生产成本。这是很值得中国企业借鉴的。2.2污泥处理目前，德国污泥处理方法有三种。即填埋、制造生物堆肥和焚烧。2.2.1填埋是主要的处理方法工业污泥以填埋为主；生活垃圾和城市污泥及一部分安全的工业污泥可以被用来制造肥料；安全性不够或难以确定的污泥亦有进行焚烧处理的。2.2.2制造生物肥料是目前最好的处理办法，但前景并不理想目前在德国，有相当数量生活垃圾和生活污水处理后得到的污泥，包括一部分污泥被用来制造生物肥料。这是废物资源化的一条出路，具有简便易行和较好的经济性。但是，污泥的这种应用也面临着严重的法律和社会压力。由于这一原因，生物肥很少被用于真正的农业，而多被局限于花园和森林使用。农民对该肥料的欢迎程度并不高。2.2.3污泥制造生物肥料，技术简便易行，市场是关键污泥用来制造生物堆肥确实是比较容易的，一定的添加剂、空气和场地即可。封闭和开放的熟化系统各有优点，都具有可行性。相对来说，封闭系统生产周期短，对环境更安全，但造价也比较高。2.2.4可靠的填埋场和标准化建设据介绍德国的污泥填埋场的选址、防渗漏处理、漏液收集、表层覆盖及绿化还原等设计原则和操作程序等都很严谨，这些都是很值得学习和借鉴的。2.2.5先进的污泥脱水干燥技术，但干燥后的污泥出路不明德国污泥脱水干燥系统确实很先进。包括流态化、热交换、脱水造粒、尾气净化、污水回收、粉尘处理在内的整个复杂系统的监视；运行和调控均由计算机系统实施。获得的高度脱水污泥为其运输、填埋或资源化利用提供了较好的条件。然而，高度脱水污泥的应用前景仍不明朗，还需深入探索。2.2.6污泥前途未卜，重金属是关键污水处理厂的污泥均被加工成生物肥料而加以利用。但是，该污泥中仍有一定量的铬存在。德国法律对Cr的限制标准是1g/kg污泥，今后可能会更加严格。对于富铬污泥，目前是一般填埋，今后将可能被划入特殊填埋物行列。两类制革污泥的最终解决方案还远没有找到。2.3全社会都为环境保护做贡献德国是世界上最重视环境保护的国家之一，其环保工作经过300多年的努力，成效极为显著。究其原因，除了严格的立法和执法外，还采取了很多行之有效的措施，使环境保护成为全社会的共同行动。2.3.1费用合理负担在德国，环境治理费用原则上由污染者负担，政府对治污者则给予适当补贴。例如：企业和私人购买自来水的价格中，已经包含了污染治理费用。个人向垃圾站丢弃废旧物品，必须交纳一定的费用。自来水费1.5欧元/吨，然而污水处理费就为3.5欧元/吨。2.3.2自觉的环保意识和行动德国环境保护工作的成功，也得益于其人民高度的环保意识和良好的行为。我们所到之处，无论是农村，还是城市，甚至是垃圾填埋场，都非常干净、整洁，几乎看不到随便丢弃的东西。街上的垃圾箱旁，人们仔细地把不同颜色的瓶子、报纸等，按照不同垃圾箱的标志，分门别类地投进去。三、几点思考通过考察德国的污水处理厂的污泥消化工艺，结合三金潭厂的实际情况有以下几点体会及思考。1、对德国污水处理厂总的印象可简单归结成三点：规模小而全，技术先进；科学运行，效益明显；人性化管理，安全生产到位。1.1德国等西欧国家，人口不多，20万人口以上的就算是大城市了。这些城市人口不多，但十分重视环境保护，对工业废水和生活污水的处理很到位。就我们看到的污水处理厂来说，日处理规模超十万立方米的不多，但各厂的工艺流程十分健全，设备技术先进，设计较为科学，不仅充分考虑源水性质及达标排放问题，也注重避免二次污染。例如，前面提到的韦斯巴登、哈瑙污水处理厂，他们专门针对部分工业废水设计特殊处理设备，分段分步骤处理。在污泥的最终处置方面，他们也在探索，目前，为尽量减少污泥填埋带来的环境危害，这些厂利用了原来东德的一些废弃矿井和矿山来处理污泥。1.2各厂自动化程度较高，科学运行。西方人的饮食等生活习惯与我们不同，污水中脂肪、蛋白质等含量明显高于我们中国，但他们根据自己的特点，都注重工艺调整，确保水质达标。同时，他们尽量利用尾水及剩余污泥，开发新能源。如哈瑙厂利用消化系统发的电，不仅供给自己使用，而且还并入国家电网，发挥经济和社会效益。各厂重视生产技术数据的统计和分析，每月出成本分析报表，盈亏平衡分析十分具体。1.3德国人在生产管理中注重人性化。在工作环境设置，工作氛围的营造方面，张扬个性特点。无论是环保生产企业，还是污水处理厂车间，工作生活设施都较齐全，物品摆放整齐有序。例如很多厂的工作间都象我国的工厂一样，办有板报（我们称为班组建设），他们的特点是，除了展示反映员工工作的内容外，还张贴了工人的“全家福”，生活场景照片，人文气息浓厚。在帕萨旺制造车间，有的工人一边制作摸具，一边欣赏音乐；“追星族”们还悬挂钟爱的明星图片，张贴很有个性的图画。安全管理方面，德国人十分严谨认真。考察的几个厂都有消化系统，管理都十分严格。消化区均单独隔离，参观访问必须经过允许和有专人引导，而且对烟火、手机及照相的管理也有具体要求，一丝不苟。2、消化池设计方面2.1现象：消化池顶部气仓容积较小。缺点：产生的气体，在很短的时间内会充满气仓顶部。思考与探讨：增长收集气管，使得气仓容积变大。2.2现象：搅拌器只能一个方向运