城鎮(zhèn)污水治理行業(yè)2017年發(fā)展綜述

鄭江，宋文波，毛聯(lián)華

（中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會城鎮(zhèn)污水治理分會，北京 100037）

1 行業(yè)發(fā)展環(huán)境

1.1 環(huán)保稅法出臺，鼓勵多種資本進入排水行業(yè)

2017年4月17日，《中華人民共和國環(huán)境保護稅法》（以下簡稱《環(huán)境保護稅法》）正式頒布，于2018年1月1日起正式實施。2017年12月25日，國務(wù)院以693號國務(wù)院令的形式，正式發(fā)布《中華人民共和國環(huán)境保護稅法實施條例》?！董h(huán)境保護稅法》及其實施條例的實施，將有利于本行業(yè)資源的有力配置，引領(lǐng)行業(yè)市場化發(fā)展。

1.2 國家發(fā)展和改革委員會積極推進PPP創(chuàng)新工作

2017年2月20日，國家發(fā)展和改革委員會、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部印發(fā)了《關(guān)于進一步做好重大市政工程領(lǐng)域政府和社會資本合作（PPP）創(chuàng)新工作的通知》。該通知的頒布，將更好支持中西部地區(qū)推廣PPP模式，統(tǒng)籌考慮PPP工作基礎(chǔ)、項目儲備及發(fā)展空間等多種因素。

2 行業(yè)發(fā)展概況

2.1 設(shè)施建設(shè)情況

截至2017年底，全國城鎮(zhèn)累計建成運行污水處理廠4119座，污水處理能力達1.82億m3/d。其中，全國設(shè)市城市建成運行污水處理廠共計2372座，形成污水處理能力1.51億m3/d；全國已有1471個縣城（占縣城總數(shù)的94.6%）建有污水處理廠，累計建成污水處理廠1747座，形成污水處理能力0.32億m3/d。

36個重點城市建成運行污水處理廠共計583座，形成污水處理能力0.66億m3/d。

2.2 設(shè)施運行與污染物削減情況

2017年度，全國城鎮(zhèn)污水處理廠累計處理污水572.01億立方米，同比增長5.5%；累計削減化學需氧量（COD）、氨氮（NH3-N）總量分別達1378.34萬噸、131.89萬噸，同比增長6.1%、7.3%；平均削減COD濃度達241.14mg/L，平均削減NH3-N濃度達23.10mg/L；累計處置污泥量3315.69萬噸，同比增長11.7%。

3 2017年排水行業(yè)重要事件

為了貫徹黨中央、國務(wù)院做出的全面推行“河長制”的重大決策部署，落實綠色發(fā)展理念、推進生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)在要求，加強保護水資源、防治水污染、改善水環(huán)境、修復水生態(tài)，推動《水污染防治行動計劃》治理任務(wù)在各地落實，2017年初，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部召開了全面推行“河長制”視頻會議，對2017年的黑臭水體治理工作進行了部署。通過一年的努力，36個重點城市已基本完成建成區(qū)黑臭水體治理任務(wù)，地級以上城市已完成任務(wù)總量的一半以上；涌現(xiàn)出一大批黑臭水體治理示范項目，為全國其他治理項目進一步推廣提供了借鑒；第三方治理機制不斷完善，形成了政府、企業(yè)、公眾各方良性循環(huán)的公共環(huán)境治理態(tài)勢。

4 排水行業(yè)污泥處理處置技術(shù)分析

4.1 污泥處理處置基本情況

4.1.1 全國污水處理廠污泥現(xiàn)狀

近年來，隨著國家對環(huán)境保護的要求越來越高及污水處理率的增加，污泥的產(chǎn)生量也在不斷增加。2009年，全國投入運行的城鎮(zhèn)污水處理廠有1992座，處理污水量共計280億m3，產(chǎn)生污泥約2005萬噸（含水率約80%）。住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《關(guān)于全國城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施2011年第4季度建設(shè)和運行情況的通報》顯示，截至2011年底，全國各市、縣累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠3135座，污水日處理能力達1.36億m3。全國正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項目達1360個，總設(shè)計能力約2900萬m3/d，城市污水處理率達82.6%。當前，我國剩余污泥處理處置的壓力巨大。2016年全國每處理萬噸水的平均COD削減量為2.45噸，平均產(chǎn)生的脫水污泥（含水率80%）量為1.76噸。

據(jù)統(tǒng)計，全國城鎮(zhèn)污水處理廠存在部分污泥未進行規(guī)范化處理處置的情況。截至2016年底，全國2039座城市的污水處理廠產(chǎn)生干污泥量799.72萬噸，干污泥處置量760.62萬噸，未處置率約為5%；全國1513座縣城污水處理廠產(chǎn)生干污泥量134.04萬噸，干污泥處置量125.08萬噸，未處置率約為7%。

另外，據(jù)不完全統(tǒng)計，全國城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置后的殘料只有小部分進行了土地利用和建材利用等，大部分未進行規(guī)范化的處置。因此，我國污水處理廠的污泥處理處置問題日趨嚴峻，研究污水污泥的處理處置對策迫在眉睫。2016年全國各省市縣干污泥處置率見圖1。

圖1 2016年全國各省市干污泥處置率

4.1.2 參與調(diào)研的企業(yè)概況

此次參與全國污水處理廠污泥處理處置調(diào)研工作的企業(yè)共計37家，涉及7個省市。其中，華東和華北地區(qū)參與調(diào)研的污水處理廠較多，占總數(shù)的37.%和21.6%。東北和華中地區(qū)參與的污水處理廠較少，分別占總數(shù)的13.5%和8.1%。調(diào)研的37座污水處理廠處理規(guī)模最大為170萬m3/d，最小為2萬m3/d，其中以處理規(guī)模為20萬～40萬m3/d、40萬m3/d以上的污水處理廠數(shù)量居多，均占25%以上。具體規(guī)模分布情況見表1、圖2。

表1 國內(nèi)各區(qū)域污水處理廠處理規(guī)模

圖2 各污水處理廠處理規(guī)模分布情況

4.1.3 污水處理工藝使用情況

在參與調(diào)研的污水處理廠中，A2/O工藝的使用最為廣泛，占總數(shù)的40.9%，其次是氧化溝、MBR工藝，分別占15.9%、18.2%。各污水處理廠的工藝使用情況見表2、圖3。

表2 各區(qū)域污水處理廠工藝使用情況

圖3 各污水處理廠工藝使用比例

4.1.4 污泥產(chǎn)量情況

采用單位污水產(chǎn)泥率即1萬m3污水產(chǎn)生的含水率為80%的泥餅量作為各地區(qū)產(chǎn)泥效率的衡量指標。

根據(jù)調(diào)研數(shù)據(jù)做進一步計算得出，在調(diào)研的污水處理廠中，華北地區(qū)產(chǎn)泥效率最高，平均1萬m3污水產(chǎn)9.01噸含水率為80%的泥餅。東北地區(qū)產(chǎn)泥效率為3.06噸含水率為80%的泥餅，產(chǎn)泥效率偏低。各地區(qū)產(chǎn)泥率不同主要是與選擇的處理工藝有關(guān)。產(chǎn)泥率較高的地區(qū)采用的工藝基本以A2/O為主，而產(chǎn)泥率較低的地區(qū)多采用氧化溝、MBR等工藝。具體結(jié)果見圖4。

圖4 各區(qū)域產(chǎn)泥率情況

4.2 污泥處理情況

4.2.1 污泥濃縮形式

在調(diào)研的五個區(qū)域中，重力濃縮是主要的污泥濃縮形式，使用重力濃縮方式的污水處理廠占56.3%，其他均以機械濃縮形式為主。在機械濃縮形式中，離心濃縮形式占比較高，為31.3%。各污水處理廠污泥濃縮形式使用占比情況見圖5。

圖5 各污水處理廠污泥濃縮形式使用占比情況

4.2.2 污泥厭氧消化運行情況

在調(diào)研的37座污水處理廠中，華北地區(qū)的8座污水處理廠和華中地區(qū)的2座污水處理廠處理后的污泥會做進一步厭氧消化，占統(tǒng)計污水處理廠比例27%。具體運行情況見表3。

表3 污泥厭氧消化運行情況

4.2.3 污泥有機分含量對比分析

將各區(qū)域污泥有機分含量進行對比分析（見圖6），泥質(zhì)中有機分含量隨季節(jié)變化呈現(xiàn)冬季高、夏季低的特點。華東、西南區(qū)域受降雨和排水形式的影響，總體有機分含量低于其它地區(qū)。華北地區(qū)的有機分含量相對較高，其冬、夏季有機分含量均在60%以上。

圖6 各區(qū)域污水處理廠冬、夏季污泥有機分含量對比情況

4.2.4 污泥脫水形式

本次調(diào)研共有35家污水處理廠提供了有效的污泥脫水資料，其中離心脫水使用較為普遍，使用該脫水形式的污水處理廠占總數(shù)的64.9%，其次是帶式脫水，占總數(shù)的18.9%。就脫水效果而言，板框脫水效果要優(yōu)于另外兩種脫水形式。板框脫水泥餅的含水率均值在60%以下，而帶式脫水和離心脫水后的泥餅含水率在70%以上。各污水處理廠污泥脫水形式使用占比情況見圖7。

圖7 污水處理廠污泥脫水形式使用占比情況

4.3 污泥處置情況分析

4.3.1 污泥處置工藝對比分析

在調(diào)研的五個區(qū)域內(nèi)，華北地區(qū)的全部污水處理廠的污泥采用高級厭氧消化工藝處理之后進行土地利用，東北與華中地區(qū)均采用好氧發(fā)酵的處置工藝；西南地區(qū)多將污泥進行土地利用、制成建材產(chǎn)品；華東地區(qū)污泥的主要處置方式為干化焚燒，其余采用好氧發(fā)酵與制作建材的混合處置方式。從總體調(diào)研區(qū)域來看，土地利用是目前污泥處置的主要方式。具體情況見表4、圖8。

表4 各區(qū)域污泥處置工藝應(yīng)用情況

圖8 各區(qū)域污泥處置實際工藝應(yīng)用占比

4.3.2 污泥處置運行方式

東北與華東地區(qū)均采用委托處置的方式，華北和華中地區(qū)自己承擔污泥的處置，西南地區(qū)采用委托處置與自己承擔相結(jié)合的混合處置方式。各區(qū)域污泥處置方式統(tǒng)計見表5。

4.3.3 污泥處置成本

調(diào)研的37家污水處理廠中，有30家提供了有效的數(shù)據(jù)信息。從統(tǒng)計結(jié)果來看，不同地區(qū)的相同污泥處置工藝完全成本差別不大。華北和西南地區(qū)主要采用土地利用方式，其完全成本為300～500元/t。東北與華中地區(qū)采用好氧發(fā)酵的處置工藝，其污泥處置完全成本為300～500元/t；干化焚燒的完全成本相對較高，部分地區(qū)大于500元/t。各區(qū)域污泥處置成本統(tǒng)計見表6。

4.3.4 污泥未來處置方向

近幾年，國家對污泥處理處置高度重視，先后出臺多項污泥處理處置相關(guān)文件。2012年國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《“十二五”全國城鎮(zhèn)污水處理及再生利用設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，首次針對污泥處理處置提出規(guī)劃指標，即到2015年，直轄市、省會城市和計劃單列市的污泥無害化處理處置率達到80%、其他設(shè)市城市達到70%、縣城及重點鎮(zhèn)達到30%；同時要求污泥處理處置設(shè)施建設(shè)投資達到347億元。2015年《水污染防治行動計劃》發(fā)布后，污泥處理處置市場迎來了發(fā)展新時期，要求現(xiàn)有污泥處理處置設(shè)施于2017年完成達標改造，2020年地級市無害化處理率達到90%以上。2016年《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》將規(guī)劃目標進一步提升，提出大力推進污泥穩(wěn)定化、無害化和資源化處理處置，地級及以上城市污泥無害化處理處置率達到90%，京津冀區(qū)域達到95%。

城鎮(zhèn)污水處理廠的污泥資源化應(yīng)用是未來發(fā)展的方向，也是行業(yè)急需突破的重要環(huán)節(jié)。在污泥處置方式中，土地利用被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ奶幹梅绞?。污泥穩(wěn)定化、無害化處理后進行土地利用，實現(xiàn)處理處置與資源化相結(jié)合的目的，將成為污泥處置的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

經(jīng)對7個省、直轄市的37座污水處理廠的數(shù)據(jù)資料統(tǒng)計分析后，得出如下結(jié)論：

（1）各地區(qū)產(chǎn)泥率的不同主要與選擇的污水處理工藝有關(guān)。產(chǎn)泥率較高地區(qū)采用的工藝基本以A2/O為主，而產(chǎn)泥率較低的地區(qū)多采用氧化溝、MBR等工藝。

（2）目前，國內(nèi)污泥濃縮的主要形式是重力濃縮，其他均為機械濃縮形式。

（3）離心脫水是目前較為普遍的污泥脫水形式。就脫水效果而言，板框脫水效果要優(yōu)于離心脫水和帶式脫水。

（4）從總體調(diào)研區(qū)域來看，土地利用是目前污泥處置的主要方式。

（5）不同區(qū)域相同污泥處置工藝的成本差別不大。與其他污泥處置工藝相比，干化焚燒的成本相對較高。

（6）各地區(qū)在污泥處理處置過程中采用厭氧消化工藝的污水處理廠較少，建議有條件的地區(qū)可采用高級厭氧消化工藝，更有利于實現(xiàn)污泥的“四化”處理。

（7）在污泥處置方式中，土地利用被認為是最有發(fā)展?jié)摿Φ奶幹梅绞?。將城市污泥穩(wěn)定化、無害化處理后進行土地利用，能夠?qū)崿F(xiàn)處理處置與資源化相結(jié)合的目的，將成為污泥未來的處置方向。