上海白龙港污水处理厂

1、上海白龙港污水处理厂1 工程简况1.1 处理厂位置上海白龙港污水处理厂位于浦东新区合庆乡东侧长江 岸边，该处已建白龙港预处理厂， 新厂扩建位于预处理厂北侧长江边， 总用地面积 120 hm2。1.2 污水收集系统主要包括市中心区、 闵行区及浦东新区， 这些地区部分 为合流制，部分为分流制。 上海污水二期系统已建成输送管道，预处 理厂以及污水排放管，其规模为172万m3/d,服务面积271.7 km2 , 人口 355.76 万，考虑近期污水系统完善尚待时日，故白龙港污水厂 近期处理水量为120万m3/d。按照2001年全年污水规划，本厂远期处理水量为 210 万 m3/d。1.3 处理厂尾水排

2、放点上海市污水二期工程已建成白龙港污水排放管，直径4.2 m，距岸1.6 km，分点扩散排放。经处理后尾水达标排入已建污水扩散管，扩散自净。业主单位：上海水环境建设有限公司；设计单位： 上海市政工程设计研究院、 上海城市建设设 计研究院；施工单位：分 9 个标 ，部分标段还在竞争性招标中。2 工程规模及技术标准2.1 工程规模近期（本期设计 ） ：平均旱流污水量 120万 m3/d；旱季高峰污水量 18.06 m3/s ，旱季最小污水量 8.33 m3/s ，雨季流量 21.85 m3/s ，现状污水量80万100万m3/d。按照 2001 年上海市污水规划，本厂远期：污水设计流 量为旱季平均

3、 210万 m3/d ，旱季高峰 30.6 m3/s ，雨季流量 33.6m3/s。2.2 污水水质本系统为部分合流制， 部分分流制， 进处理厂污水水质 与出厂水质见表 1。 表 1 污水处理厂进出水水质 项目 COD(mg/L) BOD(mg/L) SS(mg/L) NH3-N(mg/L) TP(mg/L) 进水 320 130 170 30 5出水 180 70 40 30 12.3 污泥处理及处置目标采用储泥池、脱水、卫生填埋，最终作绿化介质土，达 到综合利用目的。3 污水、污泥处理工艺3.1 污水处理工艺 (见图 1)已建泵房长辽水已建超越骨超趣赞卜排放图1污水处理工艺流程3.2污水处

4、理主要技术参数为满足近期以除磷为目标的污水处理要求，同时考虑远期达到国家规定的二级排放标准，经方案比较推荐采用近期物化法， 远期再增加曝气生物滤池工艺。由于处理厂用地面积有限，故物化法 选用高效沉淀池布置方案。把混合、絮凝、沉淀 3个工序合并在一个 构筑物内，其主要参数如下。混合时间：64 s,投药量 PAC 86 mg/L,PAM 0.5 mg/L ;絮凝时间：14 min ;高效沉淀池：表面负荷17 m3/(m2 h)，停留时 间50 min，污泥回流比4%。产生污泥量197 t/d，含水率97%污 泥量 6930 m3/d。3.3 咼效沉淀池高效沉淀池近期设3组，每组6只池。远期增加2组

5、反应器污泥循坏沫縮池丹兀盒旷扌“泥瞥混凝剂聚合物每组处理水量约42万m3/d（见图2）处琦Jr；的水图2高效沉淀池工艺流程示意每组具有独立反应单元，由混合区、絮凝区、推流反应区、 沉淀区及污泥浓缩区组成。单池长 25.9 m，宽17 m,水深8.3 m， 容积2 407 m2，停留时间64 min。在沉淀区上部设斜板，单池斜板 面积170 m2,混凝池单池容积140 m3,尺寸6 mx 3.2 m x 7.3 m。混合区配闫500混合搅拌机18第絮凝区配总3600絮凝搅拌机18套，浓缩区配芒 17 m浓缩刮泥机18套, 剩余污泥泵18用6备，回流污泥泵18用6备。另外，设投药系统， 包括混凝剂

6、化解、稀释、配比及投加，用PLC控制。3.4 污泥处理与处置近期污泥处理量为 197 t/d ，经方案比较后采用污泥储 存T脱水T卫生填埋+ 综合利用方案(近期实施物化法)见图1。主要污泥处理构筑物：(1) 污泥储存池。分6格，每格13 mxi3rn,水深4.5 m 每格设潜水搅拌机 2 台，污泥先进储存池再进脱水机房。(2) 污泥脱水机房。平面尺寸13.3 m x 27 m,二层式， 设离心脱水机4用1备，单机容量2 600 kg/h，每天工作20 h，另 有投药设备 3 套。经离心脱水污泥,含水率约 65%,运往污泥填埋场处置。(3) 污泥堆棚。平面尺寸36 mx 27 m可堆脱水泥约7

7、d。(4) 污泥填埋场。利用厂区围堤内空白地块作为污泥填 埋场，厂内面积约27 hm2,厂外约16 hm2,厂内及厂外填埋场分别 各划分为 6 个填埋区域，最大一个填埋区约 5.5 hm2 ，用土堤分隔， 隔堤上修单行车道，便于运送污泥。填埋场设垂直防渗帷幕，并设垂 直与水平渗滤液收集系统及填埋气收集系统。 每单元填满后采用封场 作业。封场作业由45 cm植被层，PVC防水膜，30 cm排泥层组成。经过约 5 年堆置，该污泥腐熟化后，重新挖出作绿化用土，空余体积再埋填污泥，这样重复循环，达到污泥综合利用的目的。3.5 中水回用本厂经一级加强处理后的污水，确定 2500 m3/d 规模作 为中水

8、回用，采用曝气生物滤池工艺，处理后达到中水水质标准，供 厂内使用。4 工程造价及建设进度4.1 工程造价初设工程投资概算 61586.15 万元，单位处理成本 0.28 元 /m3。4.2 工程进度2001年 4月通过“上海市白龙港城市污水处理厂工程总体方案设计征集” ，上海市政工程设计研究院和上海城市建设设计研究院中标，承担工程设计。2001年 12 月编就上海市白龙港城市污水处理工程可行性研究报告。2002年 4月上海市计划委员会批准可行性研究。2002年 5 月编就上海市白龙港污水处理厂初步设计。2002年 6 月上海市建设与管理委员会批准初步设计。2002年 6月开始编制施工阶段竞争性

9、招标文件。2002年 7月开工，计划在 2003年底试运转。上海市生化处理技术应用情况介绍随着生活垃圾处理技术的不断发展， 有机垃圾生化处理作为现代 生物工程与传统环境工程相结合的一项新兴垃圾处理技术已得到人 们的关注，有机垃圾生化处理机在上海市正由试点运行逐步向推广应 用方向发展。 作为上海市市容环卫局直属的科研单位， 我院多年来一 直追踪该项垃圾处理技术的进展情况，现结合有关科研成果 , 将生化 处理机在上海市的应用情况介绍如下：一、技术简介生化处理技术的本质是人工堆肥技术。堆肥是在自然或人工条件下， 天然存在的微生物以垃圾中的有机物为养分， 通过其生命活动达到分 解、消化有机物的目的，其

10、代谢产物除释放出水、气之外，尚有部分 低分子有机质、无机质和微生物体以固态的残渣形式留存， 残渣大多 被用作肥料，故称为堆肥。生化处理是在垃圾堆肥过程中人为地添加 了特定的微生物制剂，并通过处理机对堆肥温度、湿度、供氧量等参 数加以控制，达到微生物制剂的最佳活动环境， 从而促使有机垃圾以 比传统堆肥快数十倍的速率分解，而且分解程度更高。生化处理机添加的微生物制剂是由自然界中的放线菌、乳酸菌、酵母菌、芽抱菌等多种微生物经过筛选、 分离、培养、驯化、伍配等步骤， 组成高效分解有机物的微生物群体（一般为好氧或兼氧菌），制剂成 品可以是冻干粉、悬浊液或附着于固态载体。生化处理机使用的微生 物制剂被约定

11、俗称为“菌种”，这种菌种可以高效率地分解各类有机 垃圾，如厨余垃圾、果皮、粪便、庭园垃圾、动物尸体等。随着上海 市有关部门发文禁止餐饮业食物剩余物（俗称“泔脚”、餐厨垃圾） 直接饲喂家畜，又出现了耐盐且可分泌脂肪酶的菌种。生化处理机主要用于分解处理易腐有机垃圾（简称有机垃圾）。将有 机垃圾投入生化处理机、加入菌种并搅拌均匀后，控制相应的温度、 湿度和通风供氧条件，菌种会释放出大量的分解蛋白（也称酶），将 大分子有机物分解为糖、脂肪酸和氨基酸等短链的低分子有机物，菌 种以此为养分代谢出水、气体和生物热能，同时以几何级数迅速繁殖。如此菌种可以周而复始地不断“吃”掉新投入的有机垃圾，生化处理 机也因

12、而被一些媒体和居民称作“吃垃圾机器”。随着代谢产物的累 积，菌种会逐渐老化，一般经过数月至一年，需要在生化处理机中投 入新的菌种。通常菌种对有机垃圾的分解速度为1248小时，平均约24小时，残渣率为10%- 20%生化处理机排出的残渣可作为有机 肥料或饲料添加剂， 产生的水分可以通过表面蒸发、 循环调湿或直接 排出，产生的气体中可能会含有 H2S NH3等恶臭物质，可以通过高 温分解除臭、生物喷淋塔脱臭、水喷淋除臭，也有的将脱臭微生物直 接配入菌种，而使排出的气体不含恶臭物质。生化处理机在搅拌、控制温度、保持湿度、通风供氧、脱臭等过程中 需要耗费较多电能， 也有菌种称不需使用电能控制温度和脱臭

13、， 但小 试结果提示可能需要增加破碎和脱水的前处理工艺。综上所述，生化处理机是一种添加了高效菌种并控制堆肥条件的动态 快速有机垃圾堆肥器，它具有效率极高、分解彻底、能耗较大的显著 特点。二、应用情况上海市于 1996 年引进第 1 台生化处理机，为日本大纳梦株式会社赠 建，据称建资为80万元人民币，该机日处理量300kg，控制反应温 度80C。置于普陀区曹杨五村七委，该小区率先在上海市开展生活 垃圾分类收集，将生活垃圾分为有机、无机、有毒有害三类投放，有 机垃圾投入生化处理机处理。 该生化处理机运行初期， 由于没有配套 除臭工艺，致使恶臭弥漫，遭到居民的抗议，此后日方又赠建了填充 式生物喷淋脱

14、臭塔一台， 经脱臭塔除臭后排出的气体基本上能做到无 色、无臭、无毒， 处理过程无污水排出，残渣率为 20%左右，无异味。 残渣可每天清除大部分， 留下少量维持继续运行； 菌种每两周至一个 月添加一次；全套设备日耗电约 100kwh。残渣类似山泥且肥效较 好，居民竞相取用作家庭盆栽肥料， 还有养殖场前来联系欲作为饵料 添加剂。由于日方始终未能提供菌种报价等原因， 该项目至今未有新 的进展。1998 年 2 月，上海建设路桥公司与日本阿妮优公司合作（后更名为 格尔普生物环保科技公司）研制的 BX-1 1 0型生化处理机在普陀区怒 江路 30弄启用，设备投资 19.8 万元人民币，日处理有机垃圾 9

15、0kg， 控制反应温度50C，恶臭气体进入高温除臭装置脱臭。最终无排水， 排气无臭味，残渣率 10%左右，无异味。清理残渣和添加菌种周期约3个月；单位耗电量0.79kw h,主要消耗在高温除臭中。1999 年，上海百复公司在杨浦区明星小区启用该公司新研制的、采用国产菌种的生化处理机，日处理有机垃圾 160kg，设备投资21.8 万元。1999 年 5 月至 9 月，另有 6 台 BX-110 型生化处理机在普陀区启用。1999 年 10 月，上海玉垒公司与上海市环境卫生设备厂合作研制成 “上 环牌”生化处理机样机。玉垒公司称，该公司的 YL H67活性生物复 合剂（菌种）为附着态兼氧菌，生化处

16、理机无需加热控温，也无需脱 臭装置，因而日耗电仅45kw.h ;降解周期仅812h,而降解率可 达 99%。但样机小试结果没能达到预期目标，分析原因是：菌种要求 物料含水率40%- 50%而有机垃圾含水率均高达80%左右，致使菌种 基质很快被粘结，破坏了供氧条件。如果调整工艺，在生化处理机前 加入物料破碎和挤压工艺，则可能解决含水率过高的问题。 2000年，又有丰业、东武、复旦浦发 3 家公司相继推出了各具特色 的生化处理机。上海丰业生物科技公司依托复旦大学的技术支撑， 研制出用于处理居 民有机垃圾的FYLC-60型生化处理机，采用电热膜加热和循环水喷淋 除臭，有机垃圾减重率达95.5%，单位

17、耗电量降为0.31Kw h/kg。次 年又研制出用于处理餐厨垃圾的 FYLC-120B型生化处理机，餐厨垃圾 减重率93.7%,单位耗电量0.57 Kw h/kg。运行结果显示：处理高 盐分、高油脂的餐厨垃圾比处理普通的居民有机垃圾难度较大， 能耗 更高,物料易粘结,菌种易老化。上海东武公司的BM600-S型生化处理机，采用日本菌种，主要目的是 产出堆肥，垃圾减重率51.79%,单位耗电量0.61Kw h/kg，可处理 居民有机垃圾和餐厨垃圾。并有系列产品,最大处理规模达 1t/d 。 上海复旦浦发公司的FPW-2100型生化处理机，用于处理居民有机垃 圾，减重率95.0%,单位耗电量0.27

18、Kw h/kg。2001 年,上海耀丰公司推出的系列生化处理机,最小的有家用型处 理机,最大的处理规模达 10 t /d 。2002年，上海纪明机电五金公司的 JMW-10C型生化处理机，用于处 理居民有机垃圾和餐厨垃圾,减重率 96.1%,单位耗电量0.19Kw h/kg。同年，上海一本公司推出了处理规模 100 kg /d 的餐厨垃圾生化处理 机。据不完全统计，至 2002年 4 月，进入环卫领域的生化处理机企业 8 家，而实际存在的生化处理机企业有十多家。 投入运行的生化处理机 约 60 台，其中约 70%设在居民生活小区， 30%设在宾馆或饭店。 至此，上海市生化处理机的发展呈现以下特

19、点：1、处理规模从12 kg /d的家用型到110 t /d 的集约型，出现 了系列型产品；2、处理对象从单一的居民有机垃圾到高盐分、高油脂的餐厨垃圾， 出现了可处理多种有机垃圾的产品；3、处理方式从消灭型 （追求减重效率） 到资源型（追求堆肥产出率） 出现了多向选择；4、处理成本从早期最高的单位耗电量 0.79 Kw h/kg到后期最低的0.19Kw h/kg，出现了逐步降低的趋势；5、综合上述特点，可见生化处理机的技术性能逐渐趋于成熟。三、生化处理机的作用 生化处理机是现代生物工程与传统环境工程相结合的产物， 是一项新 兴的垃圾处理技术，它对于整治小区环境、推进垃圾分类收集、消除 垃圾收集

20、和运输过程中的污染、 实现垃圾“三化”处理具有显著效果， 但尚有一定的局限性：1、生化处理机的运行依赖于垃圾分类收集，实践证明，居民无法将破碎的纸巾、 肮脏的包装袋与细小的有机垃圾混合物分类投放。 1999 年有机垃圾的理论值是 65.21%，但分类收集点的有机垃圾分类率仅 为15%- 30%随着市民垃圾分类习惯的逐渐形成，垃圾分类效率将 逐渐提高，但肯定不可能达到完全分类，干垃圾不可能完全“干”， 湿垃圾也不可能完全“湿”。假设垃圾的分类效率达到 80%，则经分 类有机垃圾的理论值是 52.17%。2、企业为保障生化处理机的处理效率和正常运行，往往要求管理人 员不要将贝壳、长纤维类物质、粗大

21、骨等投入生化处理机，此类物质 约占有机垃圾总量的 20%，前置破碎装置可以解决这一问题，但会加 大设备投资和运行成本。3、根据初步分析，生化处理机在理论上可处理居民有机垃圾总量的 72%，仅占居民生活垃圾总量的 46.95%，占市区生活垃圾总量的 29.58%，约为 2000t/d 。而处理这 29.58%的垃圾需要配置日处理 90kg 的生化处理机 2 万 2 千多台，耗费 45 亿元人民币的设备投资。4、基于上述理由，决定了生化处理机目前在本市生活垃圾处理系统 中无法成为主流处理模式， 仅能作为小区垃圾分类收集点的配套设施 和垃圾处理多元化技术中的一种形式存在。四、热点问题探讨1、生化处理

22、机与分类收集的关系垃圾分类收集推广过程中遇到的难题之一是： 近期本市后续处理设施 不配套， 分类收集的垃圾不能分类运输和分类处理， 使分类收集点的 居民积极性蒙受打击， 降低配合程度； 或仅仅配套了分类运输而未跟 进分类处理，垃圾分类收集工作仍停留在“演习”阶级。生化处理机 的应用可在源头实现后续处理的部分配套， 弥补近期内垃圾分类处理 设施的空白。 将垃圾分类模式定为干垃圾、 湿垃圾和有害垃圾分类投 放，湿垃圾主要由生化处理机就地处理， 有害垃圾按危险废物单独收 集处理，余下的干垃圾和部分湿垃圾近期内填埋， 远期可作为再生资 源回收利用或综合处理。2、生化处理机与垃圾运输的关系 生化处理机的

23、应用可以省略对湿垃圾运输的环节， 但对垃圾总体运输 量的减省效果并不明显。 因为垃圾运输能力是以 “车吨位”来衡量的， 所谓“车吨位” 是以垃圾运输车的核定装载量来统计的，湿垃圾的减 量对重量的影响较大，但对体积的影响相对较小。但湿垃圾减量有一个明显的好处， 即减少了垃圾运输过程中的滴漏现 象。据计算，原生垃圾的平均含水率为 57.38%，湿垃圾减量 72%后， 含水率下降为 45.02%，而干垃圾具有一定的持水能力，为 31.20%。 事实上，分类收集的湿垃圾含水率更高，减量后的含水率下降更大， 完全可以降至干垃圾的持水能力之下。 因此，垃圾运输过程中的滴水 和恶臭现象将得以改善。3、生化处

24、理机与其它处理设施的关系 本市现有及规划中的垃圾处理设施主要有： 小型压缩式收集站、 卫生 填埋场、焚烧厂、有机垃圾堆肥厂、分拣中心等。（1）与小型压缩式收集站的关系 小型压缩式收集站是一种对于垃圾混合收集方式和分类收集方式二 者均适用的收集设施。它的作用是提高运输效率，减少污染点。 小型压缩式收集站与生化处理机的配合使用， 可改变现行的垃圾清运 收集的频率， 并使小型压缩式收集站的服务区域扩大。 但在一个小区 同时投入二种设施会增加建设投资压力。（2）与卫生填埋场的关系 现行的垃圾收集方式是将垃圾混合收集后运往填埋场进行处置。 而根 据卫生填埋技术标准规定， 进卫生填埋场混合垃圾中的有机物不

25、能大 于 30%。生化处理机的应用，可基本满足这一要求，并可减少垃圾渗 沥水的处理压力， 减少垃圾的最终处置量， 从而延长卫生填埋场的使 用寿命。（3）与焚烧厂的关系一般来说， 生化处理机与焚烧厂处理的是不同种类的垃圾。 生化处理 机的应用有利于提高垃圾的热值及焚烧厂的处理效率。 根据实验数据 及理论测算，垃圾每失水1%低位热值提高1535kcal/kg。据此推 算，有机垃圾减量72%可使垃圾失水12.36%,提高热值190430 kcal/kg 。（4）有机垃圾堆肥厂的关系 生化处理机和有机垃圾堆肥厂处理的是同一种类的垃圾， 前者是在小 区或特定的点上分散处理， 后者是在比较大的区域内集中处

26、理。 前者 最多可处理有机垃圾的 72%，后者可以处理全部有机垃圾。（5）与分拣中心的关系 生化处理机与分拣中心处理的是不同种类的垃圾，具有很好的互补 性。二者处理的前提都必须在垃圾的产生源头实行分类收集。 在分拣中心的服务区域内， 应重点推广生化处理机或建立有机垃圾堆 肥厂。4、成本分析由于 BX-110 型生化处理机是目前本市仅有的小批量生产机型，故以 此为例，对投资和运行成本进行分析。（1）投资成本基建投资：未计设备投资：19.8万元/台（2）运行成本（未计基建和设备折旧、未计税金）电费（按民用电价0.61元/kw.h计）：0.481元/ kg，占23%人工费（按正式工 3万元/人年计）

27、：1.333元/kg，占63%菌种费：0.045元/kg，占2%维修费（维修费按0.5%,大修费按0.5%计算）：0.060元/kg，占3%；管理费：按上述直接费 10%计,占 9%；合计运行成本：2.11元/kg。与本市目前垃圾收运、处理成本0.24元/kg相比较，该处理设备2.11 元/kg的运行成本显然是偏高了。从运行成本构成比例来看，人工费 占主要部分,其次是电费,两者合计占86%。5、菌种管理生化处理机添加的菌种， 据称是在自然界中经过分离筛选， 组合驯化 的纯天然微生物制剂， 但由于生物量极大且在非密闭系统中运行， 最 后还将流散于开放系统中， 故而引起各方人士的重重疑虑及政府部门 的慎之又慎。环境安全性是市场机制失效的范围，必须由政府管理， 为此上海市市容环