厌氧消化设备成套配置问题探讨
魏炎光（漳州净化水管理处 福建漳州363000）
Discussion on Configuration Problems of Complete Set of Equipment of Anaerobic Digestion
[提要] 总结漳州市污水处理厂11000m3蛋形消化罐污泥中温厌氧消化、沼气利用成套设备配置方案，对设备成套的采购与配置存在问题进行探讨，分析提高成套设备优化配置效益的途径。
[关键词] 厌氧消化、成套设备、优化配置
[Abstract] Summarizing the configuration scheme of complete set of equipment about sludge anaerobic digestion of 11000m3 egg-shape digester at mid-temperature in Zhangzhou wastewater treatment plant. Discussing on some problems of complete set of equipment’s purchase and configuration. Analyzing how to benefit from investment via an advantage configuration of complete set of equipment.
[Keyword] Anaerobic Digestion, Complete Set of Equipment, Advantage Configuration
1厌氧消化与沼气利用工艺概述
漳州市污水处理厂污泥消化设计采用中温厌氧一级工艺，消化温度33~35℃，设置两座11000m3蛋形消化罐和沼气利用系统。其工艺流程如图1所示。
2成套设备配置综述
2.1污泥控制室
（1）偏心螺杆污泥投配泵3台，两用一备。型号：AEBIE550-IE。
（2）不堵塞卧式离心污泥循环泵3台，两用一备，型号：Mode4312-3C，通过污泥循环实现热交换功能。
（3）套管式泥/水热交换器2台，换热能力750KW/台，比热系数750kcal/m2h℃，与4台型号为JRC208-15-5.5的双头热水泵配套使用。
2.2 11000m3蛋形污泥消化罐
（1）每座污泥消化罐设置带导流筒的螺旋桨式搅拌器1台，型号：MFSB6，可实现正、反转搅拌功能。不锈钢导流筒D=800mm，L=37.5m。
（2）自动消泡、破浮渣系统1套。由雷达液位仪、电磁阀、360o转向喷枪和自动增压供水系统组成。配套件有浮渣排放门及格栅等。
（3）带有清洗装置的圆形观察窗、集气罐和带阻燃器压力/真空安全阀各1套。
2.3污泥后浓缩池
直径D=24m重力式幅流浓缩池配置周边传动式刮泥机1套，型号BNG22，材质不锈钢与铝合金。
2.4沼气净化、贮存系统
（1）净化系统由沙砾（粗）过滤器、陶瓷（细）过滤器和脱硫系统组成。净化能力为600N m3/h，脱硫后H2S≤50ppm。
（2）橡胶密封膜干式沼气贮存罐3000m3 1座。具有低气位关闭供气闸门、高气位自动点燃一台600Nm3/h内燃式火炬、超高气位自动报警并放散气体的功能。
2.5沼气利用
（1）沼气锅炉2台，型号：PTL825提供泥水热交换的热能，每台耗气量130Nm3/h。配软水、补水设备1套。
（2）沼气发动机带动鼓风机1套。发动机型号： JCM208GS—C21，耗气量126Nm3/h，配有热回收系统和紧急风冷备用系统。罗茨鼓风机型号：KA10S—GC150，出口配有消音器。
2.6管道系统
管道系统中的主要设备有不锈钢浆液阀、球阀、带阻燃器的安全阀、热水三道调节阀、三叉管、沼气冷凝水收集器、水力调节分配器和与工艺配套的各种管材等。
3优化设备成套配置研究
3.1设备成套配置与采购问题探讨
由于设备招投标时没有指定产地与型号，而设备的设计联络是在确定中标人后进行的。供应商为了保持利润，{sx}的设备是低价格的品牌，这就有可能出现品牌多，产地杂的情况，从而引起设备成套性差和备品备件采购困难等。漳州市污水处理厂污泥消化工程的进口成套设备分别来自美国、德国、奥地利、丹麦、法国、新西兰、南非、香港、台湾等多个国家与地区。在安装时经常出现连接件短缺或不配套而拖延工期。设备产地分散，在今后的运行管理中也将带来易损件或备品备件采购的困难。
另外，随着时间的推移和信息透明，部份设备也显得缺乏先进性。如本案例中的脱硫设备虽能满足工艺要求但缺乏先进性。又如，在要求供货商更换原投标书中提供的，与11000m3蛋形污泥消化罐配套的搅拌器时，经历半年时间谈判和收集相关国内外工程成败案例资料，才促使供货商同意更换成现在具有国际先进水平和高效率的螺旋桨式搅拌成套设备。
为能尽量避免以上问题在设备采购中出现，设备采购应该对参与投标的供货商进行综合评价，以较高的质量价格比确定中标商。综合评价内容主要有：①技术指标如能力、功耗、材质；②故障率、可靠性、先进性；③品牌、产地、价格；④售后服务如备件供应、技术培训、派往现场指导安装调试的工程师；⑤供货商的设备成套能力、技术支持；⑥以及相关费用等等。
3.2自动化控制成套设备分期建设的兼容性问题
自动化设备主要包括三个方面即：智能仪表、PLC和软件的选择。系统设备成套配置时重点要考虑它们的兼容性，尤其是接口软硬件的配置。这是因为分期建设自控工程一般分属于不同的中标商，彼此之间存在通信协议、梯形图、操作软件编程等盲区。而后期又是前期的延续，之间存在信息、部分软硬件接口和DI， DO， AI，AO模块以及CPU等的共享，存在中央控制系统（包括PLC、计算机系统和摹拟显示屏）的控制冗余问题。如漳州市第二自来水厂在一、二期建设中，一期PLC控制软件由外国公司编制，没有提供相关的梯形逻辑图及有关的通信协议，造成国内承包商不得不采用各站再建PLC和软件系统，并直接在上位机冗余的方法，即增加投资成本又达不到集中控制的目的。又如漳州市污水处理厂污水处理工程已在PLC硬件上充分考虑了污泥消化自控工程的需要，且提供了梯形逻辑图及通信协议，但污泥消化自控仍然无法在原有污水处理自控软件上编程，而要求另建PLC站。因此，在分期建设时，PLC站存在的接口软硬件问题必须引起设计、建设单位、供应商和后期编程工程师的足够重视。
3.3设备成套选型与投资效益
污泥消化罐的形状与搅拌系统的配置直接关系有机物的降解率与甲烷气体的产生过程。蛋形消化罐具有较好的水力曲线和较小的淤泥死角特点，但该罐体的造价要比锥柱锥形或平底柱形的消化罐造价高约15%~20%。
目前我国普遍使用的搅拌系统有两种：其一是插入导管式的沼气搅拌系统，配有沼气压缩机和管道系统，该系统一般可适用于各种形状罐体，如北京高碑店污水处理厂的平底消化罐和杭州四堡污水处理厂的蛋形消化罐均用这种搅拌形式；其二是采用螺旋桨式的机械搅拌系统。该系统较适合蛋形或锥柱锥形消化罐，如青岛李春河污水处理厂的锥柱锥形消化罐和济南黄台污水处理厂的蛋形消化罐均采用这一搅拌形式。就目前市价比较，前者要比后者节约投资，但机械搅拌具有故障少、能耗低和运行可靠、安全等特点。投资者可根据自身经济条件选择消化罐的形状与搅拌系统，以提高投资效益。
国产化设备选型也是节约投资的一个途径。漳州市污水处理厂11000m3蛋形消化罐污泥消化、沼气利用工程在设备选择时，除了刮泥机、泥水热交换器、补水系统和管道系统国产供应之外，其它设备均采用进口。根据现场所供设备实际情况分析，除沼气发动机，沼气锅炉、螺旋桨式搅拌系统和偏心污泥螺杆泵采用进口外，其它设备均可采用国产设备替代。若能配置部份国产替代设备该项目可节约投资约152万元人民币。还可避免备件采购困难和减少采购、维护费用等。
4结语与建议
设备成套配置的优化并不是简单地以价格的高低来确定，它是一个综合的概念，建设者可根据自身的经济实力与要求进行优化组合，以实现{zg}的质价比。
另外，投资方若有设备成套能力，应直接与国内外厂商进行询价采购。该方法一是可节约中间税利及成套费约25%；二是可以真正购置到较先进的设备，以实现较高的质价比；三是可以实现集中采购，并享受优质技术和售后服务。
参考文献
[1] 余德辉 城市污水处理及污染防治指南，国家环境保护总局科技标准司编著， 北京：中国环境科学出版社，2001， 309—317.
[2] 严鸿，李中天，阮建中，卵形消化池的启动[J]，中国给水排水，2003 VOL.19 {n1}2, 83-85.
