供水廠污水廠污泥長距離管輸集中處置的案例與探索CONTENTS目錄01存在問題02污水廠污泥管輸案例03供水廠污泥管輸探索04輸送管道設(shè)計(jì)與維護(hù)要點(diǎn)污泥處置系統(tǒng)存在問題011.分散處置的高投入與產(chǎn)能閑置規(guī)模水廠配套污泥處置系統(tǒng)的高成本規(guī)模水廠需配套或補(bǔ)建污泥處置系統(tǒng)（也是一整套水處理流程），建設(shè)濃縮、脫水、干化等設(shè)施，初期投入和后期運(yùn)維成本顯著增加。最不利設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)下的產(chǎn)能閑置問題污泥處置系統(tǒng)通常按“最不利工況”設(shè)計(jì)，加上設(shè)備的“一用一備”等做法，日常運(yùn)行中污泥量遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)峰值，造成設(shè)備長期閑置。2.用地限制與運(yùn)輸污染挑戰(zhàn)土地限制、缺乏擴(kuò)建用地多數(shù)水廠位于城鎮(zhèn)中心區(qū)域，土地資源稀缺，現(xiàn)有廠區(qū)周邊缺乏擴(kuò)建空間。汽車運(yùn)輸帶來的環(huán)境影響傳統(tǒng)污泥運(yùn)輸依賴燃油汽車，頻繁進(jìn)出城鎮(zhèn)道路易增加交通流量；運(yùn)輸過程中產(chǎn)生噪音、粉塵及硫化氫等有害氣體。2023年全國污水廠年污泥量940億噸，

產(chǎn)生80%含水率濕泥

6500萬噸，

日均16萬噸。按照載重15噸汽車計(jì)算，

每天有1萬輛車。3.地埋式污水廠降碳工藝應(yīng)用瓶頸地埋式污水廠限高，不能建造高罐厭氧消化是污泥資源化（產(chǎn)沼氣）和降碳的核心工藝，地埋式污水廠因地下空間限制，建筑高度通常無法滿足厭氧消化工藝所需的反應(yīng)器高度及配套設(shè)備安裝空間要求。污水廠污泥管輸?shù)湫桶咐?2世界首套管輸裝置英國伯明翰1902年案例1902年英國伯明翰建成全球最早的污泥管輸裝置，采用2.5

英里長、DN230（9英寸）鑄鐵管，由蒸汽驅(qū)動的柱塞泵輸送消化污泥。1907

年，該干線延長至

4

英里，并在后來增加了一條直徑為

12

英寸的平行管道。運(yùn)行情況伯明翰大約在

1909

年開始進(jìn)行單獨(dú)的污泥消化，但在此之前，沉淀池一直作為化糞池運(yùn)行，因此一直在持續(xù)泵送消化后的物質(zhì)。伯明翰排水委員會工程師約翰?D.沃森評論“這項(xiàng)任務(wù)看似艱巨，實(shí)則不然。人們發(fā)現(xiàn)，處于發(fā)酵狀態(tài)的污泥比預(yù)期的更具流動性，這可能是由于顆粒之間無數(shù)的氣泡像許多滾珠軸承一樣作用于污泥?！睔W美下水污泥管道輸送實(shí)例國名地點(diǎn)輸送距離（m）管徑（mm）總水位差（m）污泥類型污泥濃度（%）備注美國克利夫蘭20920305119.2生污泥3.0～4.094年更新美國費(fèi)城804520368.6生污泥3.0～4.0美國哥倫布8045———4.0～5.01994年克利夫蘭還建造了3座百萬加侖容量的污泥儲存罐、一座泵送設(shè)施，以及一條通往南部污水處理中心（Southerly

WWTC）的新污泥壓力干管（用于替換1938年最初安裝的舊管道）。美國

克利夫蘭污泥輸送系統(tǒng)1938年漿體管道露天采礦區(qū)歐美下水污泥管道輸送實(shí)例國名地點(diǎn)輸送距離（m）管徑（mm）總水位差（m）污泥類型污泥濃度（%）備注英國莫格登1126030543.3消化污泥4.0～5.0英國伯明翰6436229、305—消化污泥8.5～10.01902年荷蘭伊格達(dá)11260203—消化污泥4.0～5.0美國洛杉磯12068610—消化污泥3.73美國芝加哥2735035664.0生污泥1.0～2.0美國芝加哥804530551.8生污泥2.0～4.0英國污泥管輸案例：曼切斯特利物浦船運(yùn)排海曼徹斯特污水廠利物浦污水廠曼徹斯特污水廠利物浦污水廠焚燒廠利物浦脫水焚燒中心曼切斯特污水廠泵壓脫水焚燒中心曼切斯特污水廠利物浦

泵壓第一階段：污泥通過默西河谷主管道泵入4個(gè)接收池混合均質(zhì)，配置9臺24米長橋式壓濾機(jī)；兩階段泵壓：螺桿泵（高流量低壓力填充）+威利特泵（低流量高壓力壓實(shí)）。ShellGreen焚燒廠，兩條線流化床爐焚燒，處理量為35000噸干固體/年。不再建第二焚燒廠，而是在Davyhulme污水廠建厭氧消化回收能源。篩濾后污泥脫氣儲氣罐氣體凈化冷卻消化脫水濃縮預(yù)脫水進(jìn)口泥餅?zāi)囡炌矀}蒸汽鍋爐熱水解熱電聯(lián)產(chǎn)第二階段：英國曼徹斯特-利物浦污泥輸送系統(tǒng)從1897

年到

1986年，內(nèi)陸城鎮(zhèn)利用曼徹斯特運(yùn)河作為通往大海的航線。隨著運(yùn)河運(yùn)輸量的下降導(dǎo)致成本增加，需要替代方案。20

世紀(jì)

90

年代，英國的聯(lián)合公用事業(yè)公司（United

Utilities）建設(shè)了一條從曼徹斯特到利物浦的

100

公里長管道，用于將各個(gè)工廠的消化液態(tài)污泥輸送到利物浦港，船運(yùn)排海。1998

年

12

月，海洋傾倒停止，西北水務(wù)公司在威德尼斯的Shell

Green新建了一個(gè)污泥處理中心（焚燒廠），以取代航運(yùn)作業(yè)。藍(lán)點(diǎn)的6座污水廠的其他污泥通過管道輸送到ShellGreen焚燒廠，脫水，焚燒。默西河谷污泥干管艾爾韋爾河穿越工程TheMerseyValleySludgePipeline(MVSP)isakeystrategicassettoUnitedUtilitieswhichtransportssludge

from

the

Pennine（奔寧）areainthe

east

andthe

Liverpool（利物浦）

areainthewesttotheMerseyValleyProcessingCentre

(MVPC).OncereceivedattheMVPCsludgeis

dewatered（脫水）

and

eitherincinerated（焚燒）

orrecycledto

agricultural（農(nóng)用）

land.ThesectionoftheMVSPunderconsiderationaspartofthisprojectisanexistingsingle250mmductileiron

pipe（球墨管）

whichconnects

theRhodesFarmPumpingStationatBoltonWwTWtotheDavyhulmeWwTWtothewestofManchester.Thisnormallyoperatesatamaximumcapacityof

2,000m3/d默西河谷污泥干管艾爾韋爾河穿越工程Theexistingcastironpipewas

understoodtohaveawallthicknessof8mmwhenconstructed,howeverpipesectionsretainedfollowinghistoricalburstsindicatedonly2mmremaining

typically.Thisreductioninwallthicknessappearedtobebothinternalandexternal

corrosion.Theselectedmaterialwascirca125mlengthof273mm

steel

pipe

9.3

thick厚度

grade

P235GH。2根鋼管ThesteelpipeselectedwassuppliedbyFTPipelineSystemsLtdandincorporated

theirE-Typejointingsystemtoeliminatedamagetotheinternalcoatingduring

welding.日本多個(gè)城市管輸模式與特點(diǎn)日本主要城市管輸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)東京、橫濱、大阪、名古屋、京都均有成熟管輸案例，管徑覆蓋200-500mm，技術(shù)應(yīng)用廣泛。名古屋集中處理模式解析名古屋15個(gè)污水廠中，4個(gè)僅承擔(dān)污水處理（污泥濃度約1%），產(chǎn)生的污泥不經(jīng)濃縮，直接通過管道輸送至統(tǒng)一處理廠，實(shí)現(xiàn)“處理分離、集中處置”。短配管無中轉(zhuǎn)的高效優(yōu)勢上游污水廠污泥直接輸入下游處理廠貯存槽混合后泵送，采用短距離單一配管，無需中轉(zhuǎn)泵站，簡化流程、降低能耗，提升輸送效率。城市名區(qū) 間輸送距離(m)管 徑(mm)總水位差(m)污泥類型污泥濃度(%)東京都落合處理廠→小臺處理廠三河島處理廠→砂町處理廠106141350035035016.3130生污

泥濃縮污泥1.01.5芝浦處理廠→森崎處理廠860035040濃縮污泥2.4大阪市十八條處理廠→大野處理廠千島處理廠→津守處理廠今福處理廠→放出處理廠1000010001300350500350432018生污

泥生污

泥生污

泥0.62.00.6巖塚處理廠→打出處理廠2700300300200200250400400～450200～300200～400300～4002002835303022222535352835上

上

上

上

上

上

泥

上

上

上

上上上污同

同

同

同

同

同

生

同

同

同

同同同1.01.01.01.01.01.01.01.01.01.01.0打出處理廠→宣神處理廠6300守山處理廠→名城處理廠4000西山處理廠→鳴海處理廠11800名城處理廠→堀密處理廠4100名古屋市掘留處理廠→熱田處理廠5100熱田處理廠→山崎處理廠2500熱田處理廠→柴田處理廠6700馬町處理廠→山崎處理廠2500露橋處理廠→熱田處理廠6100千年處理廠→柴田處理廠5900京都市吉祥院處理廠→鳥羽處理廠200025018同 上一日本下水污泥管道輸送實(shí)例東京都污泥系統(tǒng)森崎水回收中心是日本最大的污水處理廠，日處理量約為154萬噸，約占東京三分之一。森崎水回收中心東部還設(shè)有有四個(gè)消化罐，用來從有機(jī)污泥成分中產(chǎn)生甲烷氣體，這將減少最終的污泥體積。每個(gè)消化罐內(nèi)徑28米，深度19.5米(容積12000立方米)，消化溫度約為50攝氏度。東京都污泥系統(tǒng)東京都南部污泥廠 約100畝落合水再生中心污泥以泵抽送至11公里外之小臺污泥處理場。經(jīng)濃縮脫水后焚燒成灰，灰燼半數(shù)作為垃圾掩埋場掩埋土或土壤改良劑，半數(shù)再生利用，包括作為水泥原料、下水道管材料、建筑材料，或燒成磚作為道路、公園鋪面。2024年落合污泥管改造4.1公里。東京都污泥系統(tǒng)橫濱污泥系統(tǒng)從1962年的中部污水處理廠開始，到1985年共建成了11個(gè)中水中心。全市根據(jù)地形劃分為9個(gè)區(qū)域，以便于污水的收集和凈化。2005年從污水處理廠改名為中水中心。橫濱市第一座焚燒設(shè)施南部污泥處理中心于1978年開始運(yùn)營。將處理方式改為集中式污泥處理的北部污泥處理中心于1987年開始運(yùn)營。南部污泥處理中心也于1989年改為集中式污泥處理，從而建立了一個(gè)成熟的雙中心系統(tǒng)。污泥處理中心也于2005年更名為污泥循環(huán)利用中心。每座污水廠初沉池和終沉淀污泥混合后送到污泥濃縮調(diào)節(jié)池，使污泥總固體濃度

調(diào)

節(jié)到

約1%，

進(jìn)入貯泥池，用壓力輸泥管道送

到

污泥集中處

理

中心橫濱污泥系統(tǒng)橫濱污泥系統(tǒng)2010年的規(guī)劃

建設(shè)南北聯(lián)絡(luò)污泥管雙管化橫濱污泥系統(tǒng)https:///news/244793.html橫濱市政府網(wǎng)站-網(wǎng)絡(luò)問政：大阪污泥系統(tǒng)大阪市，人口260多萬共有12個(gè)污水處理廠，每天處理污水200多萬立方米；1994年開始研究，決定將各廠經(jīng)消化穩(wěn)定的上千噸污泥通過污泥輸送管道，集中送至平野污水處理廠（12個(gè)污水處理廠之一）以及特別設(shè)立的舞洲污泥中心（2007年建成，處理著大阪市約

70％的污泥。）。名古屋市污泥系統(tǒng)名古屋市內(nèi)

15

處污水處理廠產(chǎn)生的污泥，每日約有

22000

立方米。通過專用輸送管，將污泥輸送至

3處污泥處理設(shè)施，經(jīng)濃縮、脫水后，進(jìn)行焚燒或制成固體燃料。將污泥焚燒灰用于改良土添加、水泥原料，固體燃料化產(chǎn)物用作煤炭等替代燃料，以此實(shí)現(xiàn)近乎

100%有效利用。上游處理廠產(chǎn)生的污泥給入下游處理廠的污泥貯存槽，經(jīng)過混合，由泵輸送到下游處理廠，所以采用比較短的單一配管，而不設(shè)中轉(zhuǎn)泵站。使用同一管道輸送兩處污泥時(shí)，按不同的使用時(shí)間，輪換進(jìn)行輸送。污泥貯存槽有3~5h的貯存容量，當(dāng)管道停止輸送時(shí)，溢流水送入水處理系統(tǒng)。槽有1～2個(gè)，槽內(nèi)不設(shè)攪拌裝置。管道不采取特別防腐、防磨損措施。無防凍、防發(fā)酵措施，但沒發(fā)生過什么事故。(6)污泥輸送管道長時(shí)間停止輸送時(shí)，管道可用循環(huán)水沖洗。(7)設(shè)置排氣、排泥點(diǎn)，但很少利用。名古屋市污泥系統(tǒng) 特點(diǎn)名古屋污泥輸送匯總表1名古屋污泥輸送匯總表2日

本

當(dāng)

前

的

下水

道

工

程

建設(shè)

及污

泥

處

理

技

術(shù)俞

輝

群

1994年《給水排水》日本大城市排名前四的東橫濱污泥系統(tǒng)京、橫濱、大阪、名古屋都實(shí)施了管輸，污泥管輸可謂是日本的主要污泥處置模式安徽六安市管輸路徑10公里，雙管，污泥輸送管網(wǎng)管網(wǎng)沿淠河路、周集路、解放北路鋪設(shè)安徽六安市管輸工程鳳凰橋污水廠城北污水廠

+

污泥廠雙管敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)模9萬m3/日，是一座新概念水質(zhì)凈化廠。設(shè)計(jì)規(guī)模8萬m3/日，2024年二期獲評全國首批污水處理綠色低碳標(biāo)桿廠安徽六安市污泥處理廠2019

年

7

月投產(chǎn)，處理規(guī)模為剩余污泥

140

t/d（含水率

80%），采用

“中溫厭氧消化+太陽能干化”工藝，協(xié)同處理小區(qū)糞便（含水率98%）。城北污水處理廠和鳳凰橋污水處理廠剩余污泥（含水率

99%）通過管道輸送至厭氧消化廠進(jìn)行處理，污泥厭氧消化廠產(chǎn)生的沼渣通過管道輸送至太陽能干化廠進(jìn)行處理，干化后的污泥（含水率

40%）進(jìn)行外運(yùn)處置。自來水污泥管輸應(yīng)用探索03A水廠原水管道5km污泥管道10萬噸/日B水廠12萬噸/日優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約了用地；節(jié)省了排泥水系統(tǒng)的建造費(fèi)用1000多萬（以10萬噸/日規(guī)模計(jì)）；

省去了泥餅外運(yùn)，改善了廠區(qū)環(huán)境。沉淀池原水管回用池回用泵上下游水廠由同一原水管線供應(yīng)，可直接利用現(xiàn)有原水管線的空間布局，避免新建管道，是管輸技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)條件之一。原水管線與水廠距離較近時(shí)，污泥輸送管道可沿原水管線鋪設(shè)，縮短輸送距離，降低能耗，提升經(jīng)濟(jì)性。下游水廠處理規(guī)模大，可集中處理上游污泥，避免各廠單獨(dú)建設(shè)污泥處理設(shè)施，實(shí)現(xiàn)規(guī)模效應(yīng)，降低單位處理成本。010203同一原水管線供應(yīng)原水主管靠近水廠下游水廠處理量大輸送管道的設(shè)計(jì)與維護(hù)要點(diǎn)04管道運(yùn)行的主要風(fēng)險(xiǎn)及設(shè)計(jì)對策1管道破損2018年9月6日，六安鳳凰橋污水處理廠至城北污泥處置場的輸送管道發(fā)生斷裂，導(dǎo)致污泥輸送中斷，直接影響污水凈化生產(chǎn)。市排水公司立即啟動應(yīng)急預(yù)案，通過切換備用管道保障運(yùn)行，并組織搶修隊(duì)伍快速定位故障點(diǎn)、制定修復(fù)方案，確保生產(chǎn)恢復(fù)。雙管更保險(xiǎn)雙管設(shè)計(jì)更保險(xiǎn)，可切換或應(yīng)急輸送；單管流速快初期泥漿量少可能導(dǎo)致大管徑內(nèi)砂粒沉積堵塞。管道運(yùn)行的主要風(fēng)險(xiǎn)及設(shè)計(jì)對策2沉淀堵塞污泥中含較多固體顆粒，若管道停止運(yùn)行時(shí)流速降低，顆粒易在管底沉淀堆積，引發(fā)堵塞風(fēng)險(xiǎn)。此類堵塞會影響輸送效率，嚴(yán)重時(shí)可能導(dǎo)致系統(tǒng)停運(yùn)，需重點(diǎn)關(guān)注運(yùn)行中的流速控制與停機(jī)后的維護(hù)。為防止污泥、砂粒沉淀，最小流速建議0.6m/s；采用兩臺無葉輪離心泵串聯(lián)配置，避免泥塊堵塞葉輪；無葉輪設(shè)計(jì)可適應(yīng)含固體物質(zhì)的污泥輸送，同時(shí)減少泵殼磨損和振動問題。維護(hù)階段的實(shí)用技術(shù)方法01清水沖洗管道管道停