低碳源市政污水处理优化运行的研究与工程应用
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市政污水处理厂节能降耗途径分析摘要:全球变暖导致的自然灾害频发是当今世界关注的主要问题之一,各国纷纷制定了各自的碳中和目标。
污水处理行业本应是绿色家族的一员,但如今却是碳排放和耗能大户,其低碳转型迫在眉睫。
本文主要对市政污水处理厂节能降耗途径进行分析,详情如下。
关键词:污水处理厂;节能降耗引言污水处理厂的耗能环节包括提升系统、曝气系统、污水污泥处理系统、电气系统等,其能量消耗可分为直接能耗和间接能耗两类。
直接能耗能客观反映了污水处理厂实际运行过程中的能量消耗,一般是源于电力、煤、天然气等能源,如曝气电机的电耗、污水和污泥提升的电耗、污泥浓缩脱水的电耗、污泥消化消耗的热能、热源泵耗能、厂区照明能耗等;间接耗能主要包括絮凝剂、铝盐等耗材生产所消耗的能量。
1合理确定水泵参数目前污水提升泵在选型时一般是基于最严重工况,再乘以一个安全系数,会使得水泵功率、扬程大大增加,导致较大的能源浪费。
因此,在确定水泵扬程时,建议根据污水处理厂的实际情况开展系统地水力学验算,不宜根据其它项目的设计经验直接估算。
为了减小污水提升泵扬程,可从2个方面解决:①选择合适的出水方式。
堰口出水方式能很好地适应管道内流量变化,使构筑物水位保持稳定状态,但会加大出口水头损失,增加能量消耗。
运用管道淹没出流的方式能减小出口处的水头损失,但不利于构筑物内的水位控制,容易对构筑物的水力负荷产生影响。
为了解决上述问题,建议在二沉池前选择淹没出流方式,二沉池选择堰口出水方式,以降低水泵提升高度。
②合理布置管道。
污水处理管道总体布置应紧凑,合理污水处理厂的地形,尽量减小管道长度和水头损失。
此外,条件允许时,可将初沉池、曝气池、二沉池等处理单元合建或集中布置,以降低土建工程量。
2节能降耗管理①建立统一的能耗评估标准。
基于不同水处理工艺、不同设计规模等条件下的污水处理系统能耗评价标准,反映各部分的能耗水平,以便于进行工艺间的对比。
②建立节能降耗目标。
某城镇污水处理厂碳排放核算及碳减排策略分析1. 某城镇污水处理厂碳排放核算方法研究随着我国环保事业的不断发展,城镇污水处理厂的碳排放问题逐渐受到关注。
为准确核算某城镇污水处理厂的碳排放量,并提出有效的碳减排策略,本研究采用了国际公认的生命周期评价(Life Cycle Assessment, LCA)方法。
LCA方法通过系统地识别和评估一个产品或服务从原材料获取、制造、使用到废弃处理全过程中的能源消耗和温室气体排放,来推算其环境影响。
在污水处理厂碳排放核算中,该方法涵盖了污水处理、污泥处理与处置等环节的能耗与排放。
具体步骤包括:首先,收集污水处理厂的各项运行数据,如电耗、药剂消耗量等;其次,根据相关标准和规范,确定各环节的碳排放因子,如电能、热能等的碳排放系数;然后,利用公式计算出各环节的碳排放量,并进行加总得到总碳排放量。
通过LCA方法的应用,可以清晰地揭示出污水处理厂在各运行环节的碳排放情况,为制定针对性的碳减排措施提供了科学依据。
该方法也有助于污水处理厂与其他类似设施进行比较,从而推动整个行业的低碳发展。
1.1 碳排放核算指标体系构建随着全球气候变化问题的日益严重,碳排放核算成为了衡量一个地区或企业环保绩效的重要手段。
针对城镇污水处理厂的碳排放核算,我们首先需要建立一个科学、合理的碳排放核算指标体系,以准确反映污水处理过程中的碳排放情况,并为后续的碳减排策略提供数据支持。
1核算范围:根据污水处理厂的实际情况,明确核算的范围,包括主要生产设施(如曝气池、沉淀池等)的运行过程中产生的直接碳排放,以及辅助设施(如电力供应、热力供应等)的间接碳排放。
2核算方法:采用国际公认的碳排放核算方法,如生命周期评价法(Life Cycle Assessment, LCA)、温室气体排放量计算法等,对各项碳排放进行量化计算。
结合污水处理厂的具体运营情况,选择合适的核算参数和系数,确保核算结果的准确性。
3数据来源:建立完善的数据收集系统,从污水处理厂的自动化监测系统、能源管理系统、设备维护记录等多渠道获取相关数据。
《城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展》篇一城市污水生物脱氮技术变革_厌氧氨氧化的研究与实践新进展城市污水生物脱氮技术变革:厌氧氨氧化的研究与实践新进展一、引言随着城市化进程的加速,城市污水问题日益突出,其中氮污染成为水环境治理的重要难题。
城市污水生物脱氮技术作为解决这一难题的关键手段,近年来得到了广泛关注。
其中,厌氧氨氧化技术以其独特的优势,在污水处理领域展现出巨大的应用潜力。
本文将就城市污水生物脱氮技术中的厌氧氨氧化技术进行研究与实践的新进展进行探讨。
二、城市污水生物脱氮技术概述城市污水生物脱氮技术主要利用微生物的作用,通过硝化与反硝化等过程,将污水中的氮元素从水中去除。
该技术具有处理效率高、运行成本低等优点,是当前污水处理领域的主要技术手段。
三、厌氧氨氧化技术原理及特点厌氧氨氧化技术是一种在厌氧条件下,利用厌氧氨氧化菌将氨氮直接氧化为氮气的生物脱氮技术。
该技术具有以下特点:一是无需外加有机碳源,以氨氮为电子供体,降低了处理成本;二是反应过程中不产生硝酸盐或亚硝酸盐等中间产物,减少了二次污染的风险;三是适应性强,可在高氨氮浓度、低溶解氧等条件下运行。
四、厌氧氨氧化技术研究进展近年来,随着对厌氧氨氧化技术的深入研究,该技术在反应器设计、菌种培养、工艺优化等方面取得了重要突破。
研究学者们通过改进反应器结构,提高了厌氧氨氧化反应的传质效率和处理能力;同时,通过筛选和培养高效的厌氧氨氧化菌种,进一步提高了反应的速率和效率。
此外,针对不同来源和特性的污水,研究学者们还探索出了多种组合工艺,如厌氧氨氧化与膜生物反应器结合、与活性污泥法联合等,提高了污水的处理效果。
五、厌氧氨氧化技术应用实践新进展目前,厌氧氨氧化技术已在国内外多个污水处理项目中得到应用。
实践表明,该技术在处理高氨氮浓度、低碳源的污水方面具有显著优势。
例如,某城市污水处理厂采用厌氧氨氧化技术后,出水氮含量显著降低,达到了国家排放标准;同时,该技术的运行成本相比传统生物脱氮技术降低了约XX%。
环境工程建设在生态城市中的运用分析【摘要】环境工程在生态城市建设中具有重要作用,包括净化空气、水质和土壤,提高生活质量,保护生态环境等方面。
环境工程技术在生态城市中的应用涉及污水处理、垃圾处理、节能减排等方面。
环境工程建设对生态城市可持续发展起到关键作用,促进城市绿色化、循环经济等发展。
在生态城市规划中,考虑因素包括生态环境保护、资源合理利用、人居环境改善等。
环境工程建设在生态城市运营管理中发挥作用,实现城市环境的可持续管理和发展。
环境工程建设在生态城市中的重要性不言而喻,未来的发展方向需要更加注重生态环境保护和资源可持续利用。
环境工程在生态城市建设中具有重要意义,必须加强研究和应用。
【关键词】环境工程建设、生态城市、作用、应用、可持续发展、规划、运营管理、重要性、发展方向、总结1. 引言1.1 背景介绍环境工程建设在生态城市中的运用分析引言:随着城市化进程的加速推进,城市的发展给环境带来了严重压力,环境污染、资源浪费等问题日益突出。
为了解决这些问题,生态城市的概念被提出并逐渐得到推广和应用。
生态城市是在城市规划和建设中融入生态学原理,以实现人与自然和谐共生的城市形态。
环境工程作为影响城市环境的一项重要领域,在生态城市建设中发挥着至关重要的作用。
环境工程通过运用科学技术手段,致力于解决城市环境问题,保护生态环境,提高资源利用效率。
在生态城市建设中,环境工程技术被广泛应用,帮助城市有效处理污水、垃圾、废气等排放物,减少资源消耗,提高城市环境质量。
环境工程不仅能够改善城市环境,还能推动生态城市可持续发展,实现城市与自然的和谐共生。
对环境工程建设在生态城市中的运用进行分析和探讨具有重要的现实意义和发展价值。
1.2 研究目的"研究目的"部分的内容应如下:本文旨在分析环境工程建设在生态城市中的运用情况,旨在探讨环境工程技术在生态城市建设中的重要作用。
通过对环境工程在生态城市规划、建设、运营管理等方面的具体作用进行深入研究和分析,旨在揭示环境工程在推动生态城市可持续发展中的重要性和潜在影响。
环境工程建设在生态城市中的应用研究随着城市化进程的加快和环境问题的日益突出,生态城市建设成为了当下城市发展的重点和方向。
作为一种能够保护和改善城市环境的新兴领域,环境工程在生态城市建设中具有不可替代的作用。
本文将从生态城市建设的概念入手,探讨环境工程在生态城市中的应用研究。
一、生态城市建设的概念生态城市是指在城市建设中将生态环境保护作为重要的考虑因素,以保护和提升城市生态环境为目标,达到经济、社会和环境的统一发展的城市。
其主要特征包括:生态环境优美,生态系统稳定,资源利用效率高,社会经济环境和谐,城市人居环境高品质。
生态城市建设是一项系统工程,需要社会各界的共同合作。
不仅涉及到城市规划、土地利用、建筑结构、环保设备等方面,还要关注公众的环保意识、生活习惯等方面。
因此,生态城市建设是一项长期而系统的工作,需要不断探索创新,整合资源,建立保障体系。
二、环境工程在生态城市建设中的应用研究1. 城市污水处理城市污水处理是环保工程中的一项重要工作。
在生态城市建设中,城市污水处理是保障城市生态环境和人民群众健康的重要环节。
环境工程师在城市污水处理中需要关注以下几点:(1)污水处理技术的选择针对不同的污水排放来源和环境要求,需要选择不同的污水处理技术。
例如,采用生物反应器处理工业废水,采用活性炭吸附处理城市污水中的有机污染物等。
(2)处理工艺的改进优化处理工艺可以提高处理效率,降低能耗和生产成本。
例如,提高氧气的传递速率可以加强生物反应器的处理能力;采用高效滤料可以提升滤池的过滤效果等。
(3)污泥处理和利用污泥处理和利用是城市污水处理中不可或缺的环节。
通过深度处理,污泥可以转化为肥料、建材等资源,不仅可以减少对土地的污染,还可以转化为二次利用的经济价值。
2. 大气污染治理城市大气污染治理是环保工程中的另一项重要工作。
随着城市化的加快,大气污染问题日益严重。
环境工程师在大气污染治理中需要关注以下几点:(1)污染源控制对重点产业和污染源实施全面治理,有效控制大气污染源,是大气污染治理的关键。
市政规划中的几种低碳新技术应用摘要:市政系统集中反映了城市碳排放的全过程,是城市减少碳排放的主要阵地。
如果能以集约、高效、环保的低碳理念,科学规划城市市政系统,必然引导城市可持续发展。
本文以东莞松山湖科技园区南片市政规划为例,重点介绍了该项目中采用的分质供水、雨水资源生态利用、分布式能源系统和综合管沟等低碳技术,探讨了在资源约束条件下建立低碳市政基础设施体系的规划理念。
关键词:低碳、分质供水、雨水生态利用、分布式能源系统、综合管沟1、引言近年来,全球面临气候变化的严峻挑战。
为减少二氧化碳等温室气体的排放,低碳经济、低碳城市的研究和实践逐渐成为当今世界的热门话题。
而市政系统作为城市服务的基础设施系统,直接体现了资源和能源流动,如果能以集约、高效、环保的理念,建立市政节能系统,必将成为低碳城市的重要组成部分。
2、低碳市政技术简介低碳理念其核心目标就是“三低”,即低能耗、低污染和低排放,保持能源消耗和co2 排放处于较低水平。
市政基础设施主要包含了给排水、能源和环卫几个系统,这些系统一方面直接体现了资源和能源的流动,同时也直接显现了碳排放的轨迹。
从城市的能源、资源输入,经过生产生活方式的形成过程,再到污水、垃圾等废弃物输出,市政系统集中反映了城市碳排放的全过程,是城市减少碳排放的主要阵地。
目前应用较广的低碳市政技术主要有以下几点:(1)优化配置水资源,打造节水型城市。
优化配置水资源,加大节水力度,从水资源、供水系统、用水方式等方面采取节水措施,打造节水型城市。
(2)全面构建雨水综合利用系统。
建设滞、渗、蓄雨水综合利用系统。
从径流源头控制暴雨径流和污染,将雨水径流大部分用于补充地下水,同时变废弃雨水为资源,补充建筑杂用水及市政的景观、浇洒道路、绿化灌溉用水,以减少自来水用量,从供水节能的角度构建低碳的城市雨水利用系统。
(3)倡导可再生能源的开发利用。
调整城市能源结构,加大太阳能、地热能、风能、生物质能等清洁能源的使用比例,减少煤炭、石油等高碳资源的使用量。
低碳源市政污水处理优化运行的研究与工程应用
摘要:随着城市人口数量的增加,污水排放量也明显增多。
随着国内大部分受
纳水体的环境容量变小,以及愈加严格的环境政策,越来越多的市政污水处理厂
出水水质要求达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的
一级A标准,并有进一步提高标准的趋势。
按照《室外排水设计规范》(GB 50014-2006)建议的生物脱氮的污水碳氮比BOD5/TKN>4,目前我国不同地区均存在原水碳源不足、碳氮比低的情况,氮磷达标排放存在难度大和达标成本高
的问题。
关键词:低碳源;市政污水处理;优化运行
引言
相比较几年前,我国人民群众的生活水平得到了明显的提高,但是环境水平
却没能够随着人民生活水平的提高而提高,甚至出现了恶化的趋势,主要是因为
我国经济的支柱产业为工业,而在工业发展的过程中,污水的产生无法避免,如
果处理方式不当,就会对水资源产生污染,破坏人们的生活环境。
在这样的情况下,我国相关部门如果不能够对污水进行处理,缓解水资源污染问题,就会影响
社会的发展与国家的进步。
除此之外,对污水进行处理后并非单一地进行排放,
因为直接对处理污水进行排放虽然可以降低污染水平,但是被处理之后的水资源
却在一定程度上被浪费,不符合我国环保的特点。
因此,市政部门应该对污水处
理工艺进行完善,同时,运用回用技术最大化地利用水资源,促进国家的可持续
发展,进一步提升人民的生活质量。
1市政污水处理面临的常见问题
1.1污水处理的成本较高
当前对于市政污水处理难度极大,其作为一项极具挑战性的工作,对相关的
处理技术、操作人工、处理设备等都有着较高的要求,而且此过程需要耗费的时
间比较长,实际的处理流程极其的复杂烦琐。
所以市政需要投入大量的资金培养
人才、引进先进的污水处理技术,购买先进的污水处理设备。
对于引进的技术和
设备,市政还要花费大量的时间和金钱对相关技术人员进行培训。
一些从国外引
进的设备,在经过长时间的使用之后,还可能会出现故障,市政就需要花费高额
的维修费用。
通过以上种种的分析可见污水处理的成本高,如果市政相关部门的
资金储备不足,不仅会影响污水处理的质量和效果,还会对污水处理设备的配备
带来影响,而且高成本的消耗会给市政展开污水处理工作增加很大的经济负担。
1.2盲目地追求新工艺
目前,我国污水处理的工艺和技术还不是非常的成熟,还需要从国外引进先
进的技术、设备以及人才,聘请国外专家给城市污水处理单位提供技术上的指导。
但是,一些城市由于经济比较落后,在技术和设备的引进、人才培养以及专家聘
请等方面的负担较大。
与此同时,城市污水处理在工艺和技术上的选择上存在一
些误区。
一方面,有些城市在选择污水处理和工艺的时候,没有结合本市的实际
情况,在水资源循环利用的方面缺乏认真的考量,导致污水处理过程中水资源的
大量浪费,造成城市水资源的紧张。
另一方面,盲目追求先进的技术,错误地认
为越是新的技术,在污水处理的效果方面就越好,而新技术与本市的污水处理的
现状并不相符,不仅达不到理想的污水处理效果,反而会增加污水处理成本,从
而给城市造成无谓的经济负担。
2低碳源市政污水处理优化运行应用措施
2.1洋湖再生水厂
洋湖再生水厂是绿色市政设计理念较好的呈现,该项目总体规划合理有序,
应用新型“预处理+MSBR+微絮凝过滤+人工湿地+消毒”的主体工艺,整个厂区包
括下沉式绿地、种植屋面、生态停车场等;并且严格遵循海绵城市要求遍布绿植
与LID设施,因地制宜地使用本地生物资源,其乡土植物占厂区全部植物品种的
比例超过70%。
主体建筑采取“地景式”处理形式,厂区建筑与周边洋湖湿地公园
一同组成了一道风景线。
基于满足工艺要求的前提,在污水处理厂建筑物设计上
贯穿绿色建筑理念,采用降低建筑体型系数的方式节材节能,并利用高新技术对
建筑采光等情况进行模拟,优化了平面立面形式设计,达到了明显的节能降耗效果。
该水厂设计污水处理总规模达12万m3/d,出水水质属于《地表水环境质量
标准》(GB3838—2002)IV类,实现了污水100%再生利用。
并且污水处理电耗
仅为0.269kWh/m3,较类似项目污水处理电耗降低了近0.081kWh/m3(类似项目
处理单位水量能耗指标在0.35kWh/m3以上)。
单位用地指标为0.47m2/
(m3/d),仅达到《城市污水处理工程项目建设标准》建标[2001]77号中关于采
用二级生化处理+深度处理工艺的污水处理厂建设用地指标的50%。
2.2分段进水的技术措施
分段进水是在传统生化处理工艺上的进一步改进,主要目的是通过进水在沿
程方向上的分布,精细化利用原水碳源。
目前分段进水大多用于多级AO工艺和
改良的AAO工艺中,多级AO分段进水中前一段原水的硝化产物直接进入下一段
缺氧区进行反硝化,因此可以较大程度地减少硝化液回流,提高TN理论去除效
率并节约能源,但该工艺难以形成稳定的厌氧条件,在提高TN去除的前提下,
牺牲了TP的去除效果。
在改良的AAO工艺中实施分段进水,可一定程度上平衡TN和TP去除对碳源需求的矛盾。
2.3外部碳源投加方式优化
针对补充外部碳源的二级生化处理脱氮,大部分污水处理厂采用在缺氧池投
加的方式。
投加量的精准控制是节省成本的重要方向。
碳源精确投加系统可以实
现电气柜就地控制、远程点动控制和远程自动控制,具有碳源自动化投加和专家
库投加等混合投加模式,以流量为前馈、水质仪表参数为反馈的控制模型进行控制。
在某市政污水处理厂(AAO工艺,规模3万m3/d),采用并联运行的两组
生化池,分别用碳源精确投加系统和人工调节操作控制碳源投加,对比TN的处
理效果。
进水TN浓度波动较大(23.5~57.6mg/L),由碳源精确投加系统控制
碳源投加量的生化池出水TN全部达标(<15mg/L),且波动范围与人工投加系列相比较为平稳。
由于碳源精确投加系统可根据处理水量及NO-3-N反馈浓度,实时调节外加碳源投加量,并在硝酸盐浓度低于一定值时,停止外加碳源的投加,数据统计周期内,采用碳源精确投加系统的碳源投加量较人工投加量降低32.1%。
因此碳源投加的精确化控制对于保证出水TN浓度稳定达标并降低投加量具有较
好的实际应用效果。
结语
我国市政污水普遍存在的低碳源特性使得污水处理厂强化脱氮除磷的难度增加。
试验研究和工程实践表明,可以通过原水碳源高效利用和外部碳源筛选及精
确投加等两大类技术手段加以解决。
在不大幅实施改造与增加投资的前提下,可
对传统AAO工艺进行改进,采取增加预缺氧段,实施分段进水并优化控制进水比
例,控制好氧池出水DO等措施,在生物脱氮除磷对碳源需求的矛盾中找到最佳平衡点,提高原水碳源利用效率。
当通过以上手段仍不能实现稳定达标,需要投加外部碳源时,通过试验测算不同种类碳源的反硝化速率是评价碳源利用效率的有效手段;碳源精确投加系统可在保证TN达标的前提下有效地节省外部碳源投加量,实现高效低耗达标。
因此,应根据不同项目的具体特点,在适用的边界条件范围内,选择最优的技术手段或技术组合。
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