泥-水-气协同治理新思路，复洁环保“一体化”创新

2022年11月9日，“2022（第十四届）上海水业热点论坛”顺利召开。上海复洁环保科技股份有限公司副总裁兼研发中心主任卢宇飞发表了以“城镇污水厂：泥-水-气协同治理创新实践”为题的演讲。他指出，城镇污泥泥质复杂，处理难度高，脱水干化已成为污泥处理处置的必经环节。复洁环保在低温真空脱水干化一体化工艺流程与污泥水分驱除机制上实现了创新与突破，污泥脱水干化减量多效合一，处理产物适应多元化处置出路，脱水干化全程安全隐患极低，具有工程完善、安全可靠、环境友好、智慧高效、技术领先的亮点。

E20研究院执行院长薛涛讲到，“复洁环保是E20环境产业圈层企业中，近三年来成功上市的25家企业之一，也是这一波上市公司中具有技术创新和先进性的公司代表。”卢宇飞主任在论坛现场，重点分享了复洁环保的创新思路和经验思考，在论坛现场以及论坛直播间都受到了广泛关注。

卢宇飞

01城镇污泥成分复杂处理难，复洁环保“一体化”创新

随着我国进入“十四五”阶段以及双碳目标的提出，国家陆续出台了一系列政策。例如 “十四五”规划、减污降碳协同增效的实施方案、污泥无害化处理和资源化利用实施方案等，都为环保行业及污水处理、污泥处理处置等细分领域提出了新的方向。

水务领域经历了从“重水轻泥”到“水十条”提出的“水泥并重”，以及“十三五”期间上海率先提出“水泥气同治”，再到目前“双碳”目标提出后的减污降碳“水泥气碳协同”。这些目标都对细分领域提出了更高的要求。

不仅如此，近年来，我国城镇污水污泥产量逐年增加，增量和存量处置需求规模巨大；污泥处理处置要求不断提高，对减污降碳协同增效的需求日益提升。

处理难度高、污泥泥质复杂成为污泥处理处置的难点所在。卢宇飞介绍到：“根据复洁环保对泥质分析，几种常见污泥的处理难度：市政污泥/城镇污泥＞工业污泥＞河湖污泥。”

城镇污泥是污水生化、物化处理的产物，并集聚污水30-50％的有机污染负荷，组分复杂、富含水分、不易脱水，以及具有二次污染风险高、减量化压力大。从而导致城镇污泥是固液分离领域最难处理的物料之一。

减量化、无害化、稳定化、资源化是污泥处理处置的“四化”目标。城镇污泥泥质复杂、处理难度高的特性，使脱水干化成为污泥处理处置的必经环节。“减量化”需求迫切， “脱水干化”成必经环节。

传统污泥处理处置模式是将污泥先脱水再干化，该工艺被称之为“两段式”，该工艺流程存在很多弊端，包括叠加成本较高、环境影响较大，以及存在安全隐患等。在此背景下，复洁环保提出将“两段式”改为”一体化”，使污泥脱水干化运行成本大幅降低，实现“减污降碳＂。

复洁环保在“两段式”的基础上创新研发了污泥脱水干化一体化工艺，使脱水干化全程的运营成本大幅降低，同时，药剂投加量、污泥干化热源温度、气化温度、能耗等关键指标上都有大幅降低，最终反映到运营成本上，比传统 “两段式”节省20%—30%的成本。经测算，相比传统“两段式”技术，一体化技术每年可减少碳排放超2万吨，节能降碳效益显著。

复洁环保的高端装备填补了国内外空白，一方面是国家水体污染控制与治理科技重大专项课题成果，同时也攻克污泥等物料脱水干化一体化工艺技术难题，井实现耐高温干化滤板进口定制产品替代。

卢宇飞介绍道：“下图为低温真空脱水干化一体化技术装备系统组成流程图，复洁环保在传统工艺基础上，集成创新了热水循环系统和真空冷凝系统，同时把除臭系统也作为低温真空污泥脱水干化的标配，再加上全地下污水处理厂所需的污泥卸料转运和外运系统，打造了较完整的污泥脱水干化、减量化、无害化的整体解决方案。

该工艺流程中，污泥的核心水分去除机制主要分为进料过滤阶段、隔膜压滤阶段、吹起穿流阶段以及真空干化阶段。通过逐次、梯级的处理阶段，最终达到污泥脱水干化减重减量的效果。

02五方面优势，全面体现“一体化”优点

“一体化”工艺具有功能完善、安全可靠、环境友好、智慧高效以及技术领先五方面优点。

功能完善方面，污泥脱水干化减量多效合一，低温真空脱水干化一体化技术集污泥脱水／干化／杀菌灭活／除臭／造粒于一体，将污泥含水率从源头一次性降到含水率40%以下；处理产物适应多元化处置出路，后续可采取土地利用、焚烧/碳化、建材利用以及卫生填埋的方式进行处置。

安全可靠方面，脱水干化全程安全隐患极低，采用 85-90℃热水，过程全封闭负压运行；污泥进入系统后，不再与运转部件产生动态接触，无磨损隐患和粉尘爆炸危险；配置故障报警和紧急停止装置，确保设备及人员安全。

药剂无添加剂风险。在污泥调理调质阶段，只添加少量 PAM 等常规絮凝剂，药剂成本较低；无需石灰、铁盐等添加剂，实现真正减量，对处置途径无限制性风险；开发系列新型药剂，灵活应对泥质的地域／季节／行业变化。

环境友好方面，泥水气同步治理。面向全国最严的废气排放标准，通过气流模拟、主机密闭、工艺尾气收集、化学＋生物除臭、离子送风，大幅改善操作环境 （罩外臭气浓度<20, 排气筒臭气浓度<600) ；脱水干化阶段的所有滤液全部送回到污水处理厂进水泵房进行处理后达标排放；脱水干化全程无渗漏，车间环境改善明显。

同时，有效削减污泥处理处置全程的温室气体排放；低品位热源实现显著节能，相比传统工艺节能15%以上；低品位热源促进污水资源化、能源化。

智慧高效方面，脱水干化全程无需人工干预。所有运行状态与参数在工控机上实时显示；满足全自动、半自动、手动操作需求；运行全程无需人工干预，劳动强度大大降低。

不仅如此，卸料输送转运也实现全自动操作。自动对接机构具有输送机与料斗自动伸缩对接功能，防止污泥颗粒散落和臭气散溢；污泥转运箱带有搅拌和臭气收集功能；电动平车转盘系统和升降平台对卸料污泥进行自动转运装车外运，全程无粉尘与臭气逸散。

复洁环保在工业互联网、大数据方向也做了一些尝试。复洁环保建立节能低碳装备智慧运维服务管理系统 (SOMS)，聚焦高端环保技术装备全生命周期管理，为客户提供“产品＋服务”与智慧运维。

技术领先方面，复洁环保授权专利50余项、获得各类荣誉奖励40余项，从知识产权、标准制定、科技奖励、荣誉奖项四方面都得到全面提升。

综合来看，复洁环保研发的低温真空脱水干化一体化技术装备符合绿色-低碳-循环导向的水、泥、气同步治理。

“一体化”技术可以实现超低含水率，污泥体积质量均大幅减少脱水、干化，合二为一，节省场地，环境整洁污水、臭气、噪声，得到全面控制，无二次污染可高效利用低温余热，如水源热泵等，节能降碳产物便于资源化，如用作建材原料、低质燃料等处理过程药剂添加量少，绿色环保。综合优势显著，满足当前需求、符合未来趋势。

卢宇飞介绍道：“随着国家不断的发展，以上海为代表的标杆城市不断要在污水厂打造标杆项目，满足高质量发展的要求，需要像复洁环保这样的有技术含量的高质量产品，来服务标杆项目。”

03深耕行业十余年，荣誉+标杆两手抓

复洁环保通过在领域内十余年的深耕，目前低温真空脱水干化一体化技术装备在全国应用案例数超50个，污泥总处理规模突破3600 吨／天 (>132万吨／年），在上海和广州两个重点区域污泥无害化市场占比超25%。

特别在长三角一体化区域、粤港澳大湾区、长江经济带、西南地区等重点区域多项重大工程中实现大规模推广应用，创造了良好的经济效益和环保效益，为重点发展地区市政和工业污水处理厂的污泥等固废大幅减量、区域水环境治理、污染防治攻坚战、中央环保督察等任务的顺利实施做出了巨大贡献。

复洁环保在市政污泥领域标杆项目包括上海虹桥污水处理厂污泥脱水干化项目、上海泰和污水处理厂污泥脱水干化项目、广州大观净水厂污泥脱水干化服务项目、上海老港暂存污泥库区污泥处理服务项目、上海竹园污水处理厂四期工程污泥脱水干化项目以及深圳福永水质净化厂二期工程污泥脱水干化项目。

不仅如此，复洁环保还拓展推广了工业危废污泥、工业固废以及特种物料领域。“一体化”技术适用于高温物料、腐蚀性、多介质、干化程度要求高等场景，如新能源、煤化工、电子、汽车、制药等行业的工业固废与特种物料。截至目前，已成功实现推广应用项目 12 项，正积极拓展相关领域客户。

卢宇飞详细介绍了上海泰和污水处理厂污泥脱水干化项目和广州大观净水厂污泥脱水干化服务项目两个典型项目。

案例1：上海泰和污水处理厂污泥脱水干化项目

上海泰和污水处理厂作为国内采用全流程集约化不知规模最大的全地下污水处理工程以及国内水、泥、气、声综合治理标准最高的污水处理厂工程。

泰和污水处理厂近期设计污水处理总量为 40 m³/d, 污泥处理总量为 480t/d（以含水率80％计）。

该项目“污泥处理系统设备集成、供货、调试及伴随服务”由复洁环保中标并实施，采用全地下一体式设计形式，通过配置 12 套DZG-2000/800 型“低温真空脱水干化—体化技术装备” (10用2备，主要包含污泥浓缩系统、污泥脱水干化系统、污泥自动转运系统、除臭系统等），将含水率94%-99.3％的污泥一次性脱水干化至含水率 40 ％以下。

根据上海市污水处理系统及污泥处理处置规划 (2017- 2035) 要求，经本项目处理后所得污泥干化产物外运至石洞口污泥焚烧项目进行后续处置。

污泥处理工艺路线为：污泥浓缩（机械浓缩）—脱水干化一体化（低温真空脱水干化）—外运处置（石洞口焚烧）。

污泥脱水干化一体化工艺流程图

卢宇飞介绍道，＂污泥浓缩＋脱水干化” 系统总体布置上，地下一层主要为主机平台，包括中控室、配电控制室、热水中心、污泥浓缩系统等；地下二层为辅助系统，包括污泥池、进料系统、压滤及加热系统等。

项目主要分为污泥浓缩单元、污泥脱水干化单元和除臭单元。

污泥浓缩单元：共设置9套污泥浓缩设备（单套处理能力100m³/h) ，将污泥含水率从99 ％左右降低至 95-97%。

污泥脱水干化单元分为调质与进料系统（絮凝剂自动配药装置、进料螺杆泵、加药螺杆泵、管道混合器）、脱水干化一体化主机系统（脱水干化一体化主机系统主机型号为 DZG-2000/800型， 10用2备，单套污泥处理能力为50t/d）、压滤与热水循环系统（压滤离心泵、加热离心泵、燃气热水锅炉、保温水箱）、真空冷却系统（水环式真空泵、冷凝器、缓冲罐、冷凝液储罐）、智能化卸料输送转运系统。

除臭单元主要包括臭气源分布、气流组织模拟、主体工艺流程、组合式除臭系统。

卢宇飞表示，做好臭气治理源头非常重要。复洁环保从臭气源进行分析、抓住重点，把主要发生臭气的关键环节进行分析，同时通过气流组织模拟，对整个臭气源的分布和风量进行测算。在此基础上，通过收集、输送以及末端主体的工艺流程，两级预洗+生物方法+活性炭吸附，实现了高效的净化。通过组合式除臭系统，实现了集约化的运行。

案例2：广州大观净水厂污泥脱水干化服务项目

广州大观净水厂污泥脱水干化服务项目是复洁环保首个BOT项目、广州中心城区高标杆地下污水处理厂、污泥164t/d（含水率80%）。

该项目项目亮点包括：真空脱水干化一体化技术装备可将污泥干化热源温度降至 90 °C 以下，大大降低对热源温度的需求，因此可以结合多种清洁能源技术。

本案例采用3台制热量为 1690KW 的热泵机组，利用污水净化处理后的出水产生85 °C 热水，为4台低温真空脱水干化一体化设备提供全部热量， 2020 年投产至今运行稳定。目前处理每吨污泥（含水率 80%) ，可减少碳排放约 190kg, 该净水厂按照设计负荷运营时，每日可减少碳排 31.2 吨。

该项目也得到了社会的认可，获得了一定的荣誉。包括广东环保产业减污降碳协同增效先进设备、粤港澳绿色大湾区典型技术与案例，并参编《热泵助力碳中和白皮书（2022）》等。

复洁环保2011年创立于上海，致力于污泥等物料处理与废气净化，专注于节能环保高端装备生产制造。2020年以国内首家污泥处理为主营业务的企业登陆了科创板，希望通过持续创新，力争成为全球节能低碳高端装备的领军企业。复洁环保的主营业务主要围绕污水处理厂污泥、废气、能源回收，以及工业固废、各种物料的固液分离。

“希望通过我们持续的努力，为美丽中国的建设，为绿色发展，高质量发展做出更大的贡献。”卢宇飞最后表示。

编辑：李丹