動(dòng)物濕化污水處理分析

　　自 2013 年上半年連續(xù)發(fā)生了黃浦江上游水域死豬漂浮事件和人感染 H7N9 流感疫情后，各級(jí)政府高度重視病死動(dòng)物的無(wú)害化處理工作，社會(huì)各界也十分關(guān)注隨意拋棄病死動(dòng)物所帶來(lái)的公共衛(wèi)生安全和環(huán)境問(wèn)題，及非法制售病死豬流入食物鏈的危害性。國(guó)務(wù)院明確要求抓緊建立病死畜禽無(wú)害化處理工作機(jī)制，農(nóng)業(yè)部自 2013 年開(kāi)始就建立病死畜禽無(wú)害化處理長(zhǎng)效機(jī)制試點(diǎn)工作進(jìn)行了動(dòng)員部署，將全國(guó) 19 個(gè)省市區(qū) 212 個(gè)縣市納入試點(diǎn)范圍，并發(fā)布了《病死動(dòng)物無(wú)害化處理技術(shù)規(guī)范》。無(wú)害化處理的其中一種方式化制法，因其產(chǎn)物具有可資源化利用而使得全國(guó)多地建設(shè)使用，但由于這項(xiàng)工作在我國(guó)起步較晚，該方法產(chǎn)生的大量高油脂、高有機(jī)物的污水難以徹底處理，而使得化制法，尤其是化制法中的濕化工藝窮途末路。在傳統(tǒng)污水處理的工藝上進(jìn)行可行的深度處理，使得濕化法處理動(dòng)物有了可持續(xù)發(fā)展的道路。

　　上海市動(dòng)物無(wú)害化處理中心建有 1 條日處理量 25 噸的濕化處理流水線，無(wú)害化處理過(guò)程中產(chǎn)生高油脂、高有機(jī)物污水，對(duì)傳統(tǒng)污水處理工藝和增加深度處理后的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析，包括從總成本、運(yùn)行成本及污染當(dāng)量進(jìn)行計(jì)算分析，(總成本計(jì)算使用平均成本法，平均成本是指一定范圍和一定時(shí)期內(nèi)成本耗費(fèi)的平均水平。設(shè)備折舊使用年限平均法，年限平均法又稱(chēng)直線法，是將固定資產(chǎn)的應(yīng)計(jì)折舊額均衡地分?jǐn)偟焦潭ㄙY產(chǎn)預(yù)計(jì)使用壽命內(nèi)的一種方法，采用這種方法計(jì)算的每期折舊額均是等額的)。通過(guò)運(yùn)行成本經(jīng)濟(jì)效果分析，得出可行的工作實(shí)踐路徑。

　　1 現(xiàn)有污水處理設(shè)施運(yùn)行及排放情況

　　現(xiàn)有污水處理主要工藝為油水分離+水解+厭氧，設(shè)施設(shè)備總投入為 300 萬(wàn)元。每天動(dòng)物濕化產(chǎn)生約 11 噸左右的廢水，其中進(jìn)入污水處理系統(tǒng)處理為 9 噸，現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)處理該廢水時(shí)，各設(shè)施設(shè)備開(kāi)啟總平均功率 15KW，按照 8 小時(shí)處理時(shí)間計(jì)算，運(yùn)行電費(fèi)按 100 元/天計(jì);絮凝工藝使用的藥劑量根據(jù)前期工程實(shí)際統(tǒng)計(jì)計(jì)算，絮凝藥劑費(fèi)用為 20 元/天;污泥處理費(fèi)平均每天產(chǎn)生 1 噸約 20 元(與灰渣等固體廢棄物一同處理);每天運(yùn)行費(fèi)共 140 元，年運(yùn)行 300 天。

　　1.1 排放稀釋水量

　　由于廢水處理后各污染物指標(biāo)還未達(dá)到排污納管標(biāo)準(zhǔn)，故將中心的地面、車(chē)輛和設(shè)施設(shè)備的沖洗污水與系統(tǒng)出水進(jìn)行混合稀釋后排放。沖洗水污染物指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定，以 COD 值計(jì)算，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得COD 平均 150mg/l 左右�，F(xiàn)有污水處理設(shè)施處理后出水水質(zhì)見(jiàn)表 1。

表 1 廢水處理系統(tǒng)處理后的主要污染物指標(biāo)

　　設(shè)所需沖洗稀釋水量為 V1，總排放水量為 V2，9 噸廢水約為9m3、9000L，得出：

　　COD 污染當(dāng)量=3810mg/l×9m3=34.29kg

　　解方程：150mg/l×V1+34.29kg=500mg/l×V2

　　9+V1=V2

　　得出：V1= 84.86m3

　　V2= 9 m3+84.86 m3=93.86 m3

　　各類(lèi)沖洗水每天約 40 噸，遠(yuǎn)不能滿足納管排放要求，需增加自來(lái)水稀釋。

　　需要經(jīng)自來(lái)水稀釋的水量，自來(lái)水 COD 濃度為 5mg/l，所需自來(lái)水稀釋水量為V1，總排放水量為 V2：

　　解方程：150mg/l×40m3+5mg/l×V1+34.29kg=500mg/l×V2

　　9+40+V1=V2

　　得出：V1= 31.90m3

　　V2= 9 m3+40 m3+31.90=80.9 m3

　　所需自來(lái)水水量為 31.90m3，按照上海自來(lái)水費(fèi) 3.04 元/m3和污水排放代征處理費(fèi) 2.18 元/m3 計(jì)算，每天處理 9 噸廢水需額外支出費(fèi)用為：

　　31.90 m3×(3.04 元/m3+2.18 元/m3)=166.52 元

　　1.1 年設(shè)施折舊費(fèi)

　　設(shè)備年折舊額=固定資產(chǎn)原價(jià)(l-預(yù)計(jì)凈殘值率為 5%)/預(yù)計(jì)使用壽命(年)=300 萬(wàn)元(1-5%)/5 年= 57000 元。

　　1.2 運(yùn)行成本

　　運(yùn)行費(fèi)用由藥劑費(fèi)、人工費(fèi)、電費(fèi)、污泥處置費(fèi)、污水出水排放費(fèi)幾項(xiàng)組成，按年運(yùn)行 300 天計(jì)算。

　　運(yùn)行成本=(藥劑費(fèi)+人工費(fèi)+電費(fèi)+污泥處置費(fèi)+污水出水排放費(fèi))/年污水量=(20 元/天+ 0+100 元/天+20 元/噸×1+2.18 元/噸×9 噸)×300 天/9 噸/天×300 天=17.74 元/噸。

　　加上自來(lái)水稀釋成本，運(yùn)行成本合計(jì)為：

　　17.74 元/噸+166.52 元/9 噸=36.24 元/噸

　　1.1 年實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用

　　(17.74 元/噸×300 天+57000 元/年)/9 噸/天×300 天=23.08

　　元/噸。

　　加上自來(lái)水稀釋成本，年實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用合計(jì)為：

　　23.08 元/噸+166.52 元/9 噸=41.58 元/噸

　　2 深度凈化處理設(shè)施運(yùn)行及排放情況

　　根據(jù)上述內(nèi)容，在現(xiàn)有的污水處理工藝上增加了深度凈化處理工藝，增加了疊螺機(jī)、過(guò)濾裝置等設(shè)備，計(jì) 22 萬(wàn)，設(shè)備總投入為 322 萬(wàn)元。每天處理總功率增加 2.9KW/h，運(yùn)行電費(fèi)約增加20 元/天，為 120 元/天，絮凝藥劑使用量根據(jù)第五章實(shí)際使用量計(jì)算，與現(xiàn)有工藝合計(jì)使用藥劑費(fèi)為 40 元/天，按每天處理 9 噸計(jì)，每天運(yùn)行費(fèi)共 165 元。具體聯(lián)系污水寶或參見(jiàn)http://www.yiban123.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

　　2.1 排放稀釋水量

　　由于廢水處理后各污染物指標(biāo)還未達(dá)到排污納管標(biāo)準(zhǔn)，故將中心的地面、車(chē)輛和設(shè)施設(shè)備的沖洗污水與系統(tǒng)出水進(jìn)行混合稀釋后排放。沖洗水污染物指標(biāo)相對(duì)穩(wěn)定，以 COD 值計(jì)算，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)得COD 平均 150mg/l 左右，深度凈化出水水質(zhì)見(jiàn)表 5-3。以COD 進(jìn)行計(jì)算所需稀釋水量：

　　設(shè)所需沖洗稀釋水量為 V1，總排放水量為 V2，9 噸廢水約為9m3、9000L，得出：

　　COD 污染當(dāng)量=2099mg/l×9m3=18.89kg

　　解方程：150mg/l×V1+18.89kg=500mg/l×V2

　　9+V1=V2

　　得出：V1= 41.11m3

　　V2= 9 m3+41.11 m3=49.11 m3

　　各類(lèi)沖洗水每天約 40 噸左右，混合后通過(guò)總排管排放，基本滿足納管排放要求。

　　2.2 年設(shè)施折舊費(fèi)

　　設(shè)備年折舊額=固定資產(chǎn)原價(jià)(l-預(yù)計(jì)凈殘值率為 5%)/預(yù)計(jì)使用壽命(年)=322 萬(wàn)元(1-5%)/5 年= 61180 元/年。

　　2.3 運(yùn)行成本

　　運(yùn)行費(fèi)用組成與 6.1.2 相同。

　　運(yùn)行成本=(藥劑費(fèi)+人工費(fèi)+電費(fèi)+污泥處置費(fèi)+污水出水排放費(fèi))/年污水量=(40 元/天+ 0+120 元/天+20 元/噸×1+2.18 元/噸×9 噸)×300 天/9 噸/天×300 天=22.18 元/噸。

　　2.4 年實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用

　　(22.18 元/噸×300 天+61180 元/年)/9 噸/天×300 天=25.12元/噸。

　　3 討論

　　上海市動(dòng)物無(wú)害化處理中心廢水處理的三種方式：一是外運(yùn)，2010-2012 年間，主要以外運(yùn)至污水處理廠的方式處理該廢水。外運(yùn)一噸的污水費(fèi)用為 500 元/噸，按現(xiàn)有先破碎再蒸煮的工藝，每天產(chǎn)生約 11 噸廢水，按年運(yùn)行 300 天計(jì)，運(yùn)行費(fèi)為 5500元/天、1650000 元/年。二是現(xiàn)有污水處理設(shè)施。四是新增深度凈化處理設(shè)施。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行對(duì)比分析，如表 2 和圖 1：

　　表 2 運(yùn)行經(jīng)濟(jì)情況對(duì)比

　　圖 1 現(xiàn)有污水處理設(shè)施與深度凈化處理成本對(duì)比圖

　　通過(guò)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)分析得出，一是現(xiàn)有污水處理設(shè)施運(yùn)行與外運(yùn)廢水相比費(fèi)用上節(jié)省非常大，通過(guò)污水處理系統(tǒng)的方式處理濕化廢水較為科學(xué)，且處理后產(chǎn)生的油脂和沼氣資源化利用可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益(以達(dá)標(biāo)排放為宗旨，未進(jìn)行資源化經(jīng)濟(jì)效益分析);二是現(xiàn)有污水處理與深度凈化處理相比，雖然后者增加了少量投資，但無(wú)需增加大量自來(lái)水稀釋?zhuān)��?jié)省了自來(lái)水使用費(fèi)用，運(yùn)行費(fèi)明顯較少，且具有可持續(xù)性。

　　結(jié)語(yǔ)

　　上海市動(dòng)物無(wú)害處理中心的宗旨是將污水盡可能處理徹底， 排放污染物指標(biāo)是否能夠滿足納管排放要求是關(guān)鍵因素，通過(guò)廢水三種處理方式的總成本和運(yùn)行成本分析，深度凈化處理更符合中心實(shí)際情況， 且具有可持續(xù)運(yùn)行的可能性。通過(guò)深度處理，最終出水水質(zhì)進(jìn)一步提高，雖然仍未達(dá)到排污納管標(biāo)準(zhǔn)，只將廠區(qū)內(nèi)各沖洗水納入混合一并排放，基本可以滿足納管排放的指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了濕化流水線產(chǎn)生廢水的科學(xué)有效處理。(來(lái)?xiàng)l：上海市動(dòng)物無(wú)害化處理中心)