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重庆GMP纯化水设备解读:我国污水处理行业,实施碳中和、碳减排有没必要

来源:重庆水处理网      2022/10/24 15:06:57      点击:

【重庆水处理设备网http://xqccscq.com/】说到碳中和、碳减排,很多人认为是投资成本高、回报时间长的问题。 比如有观点认为,中国污水处理行业的碳排放量只占全社会总排放量的1%。实施碳中和、碳减排真的没有必要,就是没有经济意义,会带来高投入、高成本。 但事实并非如此。 一方面,与其他行业相比,污水处理行业具有更大的减碳效益。 中国人民大学低碳水环境技术研究中心主任王洪臣说,“虽然排水和污水处理行业的碳排放占比很小,但通过改变技术路线和运营模式,辅以适当的低碳转型,可以减少碳排放。与其他行业相比,减碳效益更大。”重庆GMP纯化水设备 另一方面,污水行业向“碳中和”转型,既省钱又赚钱。 施耐德电气工业自动化中国区战略与业务发展总监沈宏峰直言,碳中和不应该被视为挑战,实际上是双向驱动,其中也蕴含着更大的机遇。 “短期来看,碳中和的做法会给企业带来一定的成本压力,但长期来看,企业会通过进行量化节能和精益化改造来节约成本。” 污水处理行业没必要“碳中和”?这个误会可能会让你损失几千万! 图片Plant奥尔胡斯:Marsalisborg污水处理厂 比如说— 丹麦Marselisborg污水处理厂在碳中和升级过程中采取了一系列优化措施(投资300万欧元,市政府出资10%)。污水处理厂年电耗节约约100万千瓦时,减少四分之一,吨电耗降至0.25千瓦时/立方米。 同时,Marselisborg污水厂通过能量回收的年产量为480kWh。这意味着,除了足够自用外,还要多53%卖给国家电网,多余的250kW热能直接用于区域供热。 经过综合计算,Marselisborg污水处理厂每年通过节能降耗节省20.6万欧元,通过出售余热和剩余电能获得32.6万欧元的收入,加上排污税节省的8万欧元。7788后一年能存60多万欧元,五年就能还完。钱还是有的赚的! 近年来,随着“双碳”目标的明确,所有高能耗行业都在进行低碳转型,污水处理行业作为环境治理行业的排头兵也不例外。 如果你所在的污水处理厂正在进行或计划实施碳减排,以下四个“低碳运营策略”或许能帮到你。 01污水处理系统节能降耗 节能降耗意味着碳减排,用电过度意味着碳排放更多,吸毒过度意味着碳排放更多。 由于能源消耗产生的CO2占污水处理系统碳排放的主要部分,节能降耗将大大降低污水处理系统碳排放的整体水平。 污水处理系统消耗的能量通常包括电能、热能、化学物质等。,其中用电量约占60% ~ 90%。 污水处理系统用电主要用于污水污泥提升、生物处理供氧、污泥处理处置等。此外,格栅、沉砂池、初沉池等处理单元也占有相应的能耗比例,因此污水处理系统中的每个环节都应注重节能,以达到最优。 因此,污水处理系统的节能降耗可以从以下几个方面着手: 1.污水提升泵的节能 提升泵的电耗一般占总电耗的15% ~ 25%,是污水处理厂节能降耗的重点。其节能措施一般包括以下五点: 1)合理布置各种构筑物和管道的位置,减少管道的长度和局部阻力,充分利用地形,通过降低提升高度来降低水泵扬程; 2)选择合适的泵型,使其工作点运行在高效区; 3)采用变频调速技术控制电机转速和污水流量,降低水泵扬程和电耗; 4)如果采用离心泵,其扬程、轴功率和流量均与泵叶轮直径比成正相关。切割水泵叶轮可以降低设计扬程、轴功率和流量,使水泵运行在最佳效率区; 5)定期维护检修水泵,采用新型节能水泵,合理调整运行参数,确定水泵运行方式。 污水处理行业没必要“碳中和”?这个误会可能会让你损失几千万! 水泵不同运行方式的节能效果比较 2.鼓风曝气系统的节能 1)选择高效鼓风曝气方式。重庆纯水设备 在满足污水处理需要的前提下,减少风量是鼓风曝气系统最显著的节能降耗措施。高效鼓风曝气可以提高充氧效率,从而减少空气量。 有几种类型的曝气设备,如微气泡,中气泡,大气泡,水力剪切和水力冲击。其中,微孔曝气具有气泡小、气液接触面大、氧气利用率高、节能近20%等优点。 2)曝气量的精确控制 调整人工曝气方式劳动强度大,精度低,曝气不足会影响处理效果,过度曝气浪费能耗。 如果采用精确的曝气控制系统按需供氧,可节能10%左右。 精确曝气控制系统根据溶解氧浓度自动调节供氧量,同时检测系统内的压力变化并及时调整。 3)合理布置曝气设备 在水底安装曝气装置,池内O2分散不均匀,浪费能源和资源。 研究表明,如果在池的入口处设置较多的曝气器,而在出口处设置较少的曝气器,即在需氧量高的地方提高溶解氧浓度,在需氧量低的地方降低溶解氧浓度,可以实现能源的合理利用,达到节能降耗的目的。 全方位曝气可在整个曝气池内均匀产生小旋涡,可将小气泡吸至1/3 ~ 2/3深度。氧气利用率比曝气机单边布置时高,全方位曝气有利于节能降耗的实现。 3.其他节能措施 格栅的能耗分布如下:格栅拦污导致水头损失;矿渣机械破碎过程中的能耗。因此,污水后续处理设备应尽量布置在相对低洼的地方,以减少污水提升泵的使用,达到节能降耗的目的。 常见的沉砂池类型有卧式沉砂池、旋风沉砂池、曝气沉砂池等。但曝气沉砂池曝气系统能耗较高,应尽量采用卧式沉砂池和旋流式沉砂池,以降低能耗。 初级沉淀池有三种类型:卧式沉淀池、立式沉淀池和辐射式沉淀池。初沉池的能耗主要发生在排泥设备上,可采用静水压力法降低其能耗。 在药剂的利用方面,需要准确投加药剂,避免不必要的浪费,通过优化投加药剂除磷、消毒、污泥脱水,实现节能降耗。 当进水有机物浓度较低但对氮磷处理要求较高时,应尽可能降低预处理单元对有机物的去除率,以节省后续处理所需的碳源量。 污泥脱水设备的高效运行严重影响着污泥处理系统的能耗水平。因此,污泥产量和含水率的计算应准确合理地确定脱水机的型号和数量,以提高其运行效率。 添加絮凝剂改善污泥脱水性能时,应结合污泥性质的变化,通过实验合理调整用量。重庆GMP纯化水设备 02选择合适的污水处理工艺并进行工艺优化 在选择污水处理技术时,一定要因地制宜,适合的就是最好的。 在经济落后地区,可先采用强化一级污水处理工艺,待条件相对成熟后再进行二级处理。当然,在土地资源相对丰富的情况下,也可以选择利用当地的自然地形。 比如利用洼地、池塘、沟渠作为污水处理场地,优先采用人工湿地、稳定塘等生态处理工艺。它们具有建设和运行费用低、运行管理简单、能耗低等优点。还可以形成独特的生态景观区,将污水处理与生态环境改善相结合。 在经济发达地区,可以采用SBR、氧化沟等主流污水处理工艺。当污水处理要求较高时,可采用深度处理工艺,以减少对周围生态环境的影响,为污水的资源化利用做准备。 厌氧生物处理不需要供氧,所以耗能少。而且污水中的有机物转化为CH4,不仅可以减少CH4的排放,还可以减少化石燃料的消耗,从而减少碳排放。 当进水BOD浓度超过300mg/L时,厌氧生物处理工艺具有较低的碳,其碳减排效果随着进水有机物浓度的增加而增加。 此外,厌氧生物处理工艺一般产生较少的污泥,这突出了其在经济和环保方面的优势。因此,在条件适宜的情况下,采用厌氧生物处理工艺,符合可持续发展的战略方向。 污水处理行业没必要“碳中和”?这个误会可能会让你损失几千万! 不同污水处理工艺的碳排放 短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、反硝化除磷等新工艺不仅提高了污染物的去除效率,而且节省了投资,降低了能耗和碳排放。但由于缺乏实际运行经验,有必要加强对这些工艺的研究,使其真正为节能减排服务。 03选择合适的污泥处理和处置技术 下表比较了不同污泥处理处置工艺的碳排放量和低碳化程度。 污水处理行业没必要“碳中和”?这个误会可能会让你损失几千万! 不同污泥处理方法的碳排放和低碳化程度比较 不难看出,在各种污泥处理处置过程中,填埋的碳排放量最大,1t湿污泥(含水率60%)填埋的碳排放量约为500kg。污泥厌氧消化+沼气发电的低碳化程度最高,其次是污泥余热干燥+焚烧,余热干燥后混合燃烧。这是因为这三种方法可以同时减少污泥填埋产生的CH4排放和使用化石燃料间接产生的碳排放。 污泥量较大时,宜采用厌氧消化和沼气发电的方式,其碳排放量少,沼气稳定,纯度高,易于收集,便于净化利用,消化污泥脱水性能好。如果不适合建设厌氧消化设施,污泥经余热干燥后,可混烧或在当地工业窑炉焚烧发电,可减少投资和运行费用,节约化石燃料,减少碳排放。 当污泥量较小时,湿污泥可以不经干燥直接混合焚烧,节省基建投资和运行费用。 不满足上述条件时,可建设污泥焚烧炉,采用污泥干化+焚烧发电。 04 污水收集和运输系统的合理规划 如果把污水处理厂比作心脏,那么污水收集输送系统就是遍布全身的血管。 然而,目前中小城镇污水处理系统建设中“重厂轻网”的问题依然突出,使得污水处理厂与污水管网不配套,污水收集不足,污水处理系统无法充分发挥其减排效益。 在氧气不足的情况下,沉积在管网中的污染物会发生厌氧反应生成CH4,CH4的量会随着水力停留时间的延长、管径和截面积比的增加而增加。 因此,需要完善污水收集和输送系统,提高建设质量,加强管道的维护和清洗,防止泄漏,减少污水管网中污染物的沉积,这将在一定程度上减少碳排放,进而促进污水处理系统的低碳运行。重庆纯水设备 污水管网越长,收集和输送的能量越多,间接排放的CO2也越多。要减少这部分碳排放,有必要适当改变传统观念: 在污水分散的地区,可以就近收集、处理、回收污水,即采用分散式污水系统; 在污水集中的地区,可根据具体情况选择集中处理或集中处理与分散处理相结合的方式; 在城镇郊区,可以采取就近分散收集、处理和回收的方法,减少污水在收集和运输过程中的碳排放; 雨污分流系统是新建城市排水系统的首选; 对于已经形成合流制的地区,应根据其未来发展规划,选择向截流合流制或分流制转型; 规划建设并有污水处理厂的小城镇,可根据当地实际情况选择采用完全分流制、不完全分流制或截流组合制; 对现有污水处理厂生产负荷率低的地区,要加快配套管网建设,切实做到“管网先行,厂网配套”。

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