重慶GMP純化水設備解讀：我國污水處理行業(yè)，實施碳中和、碳減排有沒必要
【重慶水處理設備網http://www.qdlhyd.com/】說到碳中和、碳減排，很多人認為是投資成本高、回報時間長的問題。 比如有觀點認為，中國污水處理行業(yè)的碳排放量只占全社會總排放量的1%。實施碳中和、碳減排真的沒有必要，就是沒有經濟意義，會帶來高投入、高成本。 但事實并非如此。 一方面，與其他行業(yè)相比，污水處理行業(yè)具有更大的減碳效益。 中國人民大學低碳水環(huán)境技術研究中心主任王洪臣說，“雖然排水和污水處理行業(yè)的碳排放占比很小，但通過改變技術路線和運營模式，輔以適當?shù)牡吞嫁D型，可以減少碳排放。與其他行業(yè)相比，減碳效益更大?！?a href="http://www.www.qdlhyd.com/">重慶GMP純化水設備 另一方面，污水行業(yè)向“碳中和”轉型，既省錢又賺錢。 施耐德電氣工業(yè)自動化中國區(qū)戰(zhàn)略與業(yè)務發(fā)展總監(jiān)沈宏峰直言，碳中和不應該被視為挑戰(zhàn)，實際上是雙向驅動，其中也蘊含著更大的機遇。 “短期來看，碳中和的做法會給企業(yè)帶來一定的成本壓力，但長期來看，企業(yè)會通過進行量化節(jié)能和精益化改造來節(jié)約成本?！?污水處理行業(yè)沒必要“碳中和”？這個誤會可能會讓你損失幾千萬！ 圖片Plant奧爾胡斯:Marsalisborg污水處理廠 比如說— 丹麥Marselisborg污水處理廠在碳中和升級過程中采取了一系列優(yōu)化措施(投資300萬歐元，市政府出資10%)。污水處理廠年電耗節(jié)約約100萬千瓦時，減少四分之一，噸電耗降至0.25千瓦時/立方米。 同時，Marselisborg污水廠通過能量回收的年產量為480kWh。這意味著，除了足夠自用外，還要多53%賣給國家電網，多余的250kW熱能直接用于區(qū)域供熱。 經過綜合計算，Marselisborg污水處理廠每年通過節(jié)能降耗節(jié)省20.6萬歐元，通過出售余熱和剩余電能獲得32.6萬歐元的收入，加上排污稅節(jié)省的8萬歐元。7788后一年能存60多萬歐元，五年就能還完。錢還是有的賺的！ 近年來，隨著“雙碳”目標的明確，所有高能耗行業(yè)都在進行低碳轉型，污水處理行業(yè)作為環(huán)境治理行業(yè)的排頭兵也不例外。 如果你所在的污水處理廠正在進行或計劃實施碳減排，以下四個“低碳運營策略”或許能幫到你。 01污水處理系統(tǒng)節(jié)能降耗 節(jié)能降耗意味著碳減排，用電過度意味著碳排放更多，吸毒過度意味著碳排放更多。 由于能源消耗產生的CO2占污水處理系統(tǒng)碳排放的主要部分，節(jié)能降耗將大大降低污水處理系統(tǒng)碳排放的整體水平。 污水處理系統(tǒng)消耗的能量通常包括電能、熱能、化學物質等。，其中用電量約占60% ~ 90%。 污水處理系統(tǒng)用電主要用于污水污泥提升、生物處理供氧、污泥處理處置等。此外，格柵、沉砂池、初沉池等處理單元也占有相應的能耗比例，因此污水處理系統(tǒng)中的每個環(huán)節(jié)都應注重節(jié)能，以達到最優(yōu)。 因此，污水處理系統(tǒng)的節(jié)能降耗可以從以下幾個方面著手: 1.污水提升泵的節(jié)能 提升泵的電耗一般占總電耗的15% ~ 25%，是污水處理廠節(jié)能降耗的重點。其節(jié)能措施一般包括以下五點: 1)合理布置各種構筑物和管道的位置，減少管道的長度和局部阻力，充分利用地形，通過降低提升高度來降低水泵揚程； 2)選擇合適的泵型，使其工作點運行在高效區(qū)； 3)采用變頻調速技術控制電機轉速和污水流量，降低水泵揚程和電耗； 4)如果采用離心泵，其揚程、軸功率和流量均與泵葉輪直徑比成正相關。切割水泵葉輪可以降低設計揚程、軸功率和流量，使水泵運行在最佳效率區(qū)； 5)定期維護檢修水泵，采用新型節(jié)能水泵，合理調整運行參數(shù)，確定水泵運行方式。 污水處理行業(yè)沒必要“碳中和”？這個誤會可能會讓你損失幾千萬！ 水泵不同運行方式的節(jié)能效果比較 2.鼓風曝氣系統(tǒng)的節(jié)能 1)選擇高效鼓風曝氣方式。重慶純水設備 在滿足污水處理需要的前提下，減少風量是鼓風曝氣系統(tǒng)最顯著的節(jié)能降耗措施。高效鼓風曝氣可以提高充氧效率，從而減少空氣量。 有幾種類型的曝氣設備，如微氣泡，中氣泡，大氣泡，水力剪切和水力沖擊。其中，微孔曝氣具有氣泡小、氣液接觸面大、氧氣利用率高、節(jié)能近20%等優(yōu)點。 2)曝氣量的精確控制 調整人工曝氣方式勞動強度大，精度低，曝氣不足會影響處理效果，過度曝氣浪費能耗。 如果采用精確的曝氣控制系統(tǒng)按需供氧，可節(jié)能10%左右。 精確曝氣控制系統(tǒng)根據溶解氧濃度自動調節(jié)供氧量，同時檢測系統(tǒng)內的壓力變化并及時調整。 3)合理布置曝氣設備 在水底安裝曝氣裝置，池內O2分散不均勻，浪費能源和資源。 研究表明，如果在池的入口處設置較多的曝氣器，而在出口處設置較少的曝氣器，即在需氧量高的地方提高溶解氧濃度，在需氧量低的地方降低溶解氧濃度，可以實現(xiàn)能源的合理利用，達到節(jié)能降耗的目的。 全方位曝氣可在整個曝氣池內均勻產生小旋渦，可將小氣泡吸至1/3 ~ 2/3深度。氧氣利用率比曝氣機單邊布置時高，全方位曝氣有利于節(jié)能降耗的實現(xiàn)。 3.其他節(jié)能措施 格柵的能耗分布如下:格柵攔污導致水頭損失；礦渣機械破碎過程中的能耗。因此，污水后續(xù)處理設備應盡量布置在相對低洼的地方，以減少污水提升泵的使用，達到節(jié)能降耗的目的。 常見的沉砂池類型有臥式沉砂池、旋風沉砂池、曝氣沉砂池等。但曝氣沉砂池曝氣系統(tǒng)能耗較高，應盡量采用臥式沉砂池和旋流式沉砂池，以降低能耗。 初級沉淀池有三種類型:臥式沉淀池、立式沉淀池和輻射式沉淀池。初沉池的能耗主要發(fā)生在排泥設備上，可采用靜水壓力法降低其能耗。 在藥劑的利用方面，需要準確投加藥劑，避免不必要的浪費，通過優(yōu)化投加藥劑除磷、消毒、污泥脫水，實現(xiàn)節(jié)能降耗。 當進水有機物濃度較低但對氮磷處理要求較高時，應盡可能降低預處理單元對有機物的去除率，以節(jié)省后續(xù)處理所需的碳源量。 污泥脫水設備的高效運行嚴重影響著污泥處理系統(tǒng)的能耗水平。因此，污泥產量和含水率的計算應準確合理地確定脫水機的型號和數(shù)量，以提高其運行效率。 添加絮凝劑改善污泥脫水性能時，應結合污泥性質的變化，通過實驗合理調整用量。重慶GMP純化水設備 02選擇合適的污水處理工藝并進行工藝優(yōu)化 在選擇污水處理技術時，一定要因地制宜，適合的就是最好的。 在經濟落后地區(qū)，可先采用強化一級污水處理工藝，待條件相對成熟后再進行二級處理。當然，在土地資源相對豐富的情況下，也可以選擇利用當?shù)氐淖匀坏匦巍?比如利用洼地、池塘、溝渠作為污水處理場地，優(yōu)先采用人工濕地、穩(wěn)定塘等生態(tài)處理工藝。它們具有建設和運行費用低、運行管理簡單、能耗低等優(yōu)點。還可以形成獨特的生態(tài)景觀區(qū)，將污水處理與生態(tài)環(huán)境改善相結合。 在經濟發(fā)達地區(qū)，可以采用SBR、氧化溝等主流污水處理工藝。當污水處理要求較高時，可采用深度處理工藝，以減少對周圍生態(tài)環(huán)境的影響，為污水的資源化利用做準備。 厭氧生物處理不需要供氧，所以耗能少。而且污水中的有機物轉化為CH4，不僅可以減少CH4的排放，還可以減少化石燃料的消耗，從而減少碳排放。 當進水BOD濃度超過300mg/L時，厭氧生物處理工藝具有較低的碳，其碳減排效果隨著進水有機物濃度的增加而增加。 此外，厭氧生物處理工藝一般產生較少的污泥，這突出了其在經濟和環(huán)保方面的優(yōu)勢。因此，在條件適宜的情況下，采用厭氧生物處理工藝，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。 污水處理行業(yè)沒必要“碳中和”？這個誤會可能會讓你損失幾千萬！ 不同污水處理工藝的碳排放 短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、反硝化除磷等新工藝不僅提高了污染物的去除效率，而且節(jié)省了投資，降低了能耗和碳排放。但由于缺乏實際運行經驗，有必要加強對這些工藝的研究，使其真正為節(jié)能減排服務。 03選擇合適的污泥處理和處置技術 下表比較了不同污泥處理處置工藝的碳排放量和低碳化程度。 污水處理行業(yè)沒必要“碳中和”？這個誤會可能會讓你損失幾千萬！ 不同污泥處理方法的碳排放和低碳化程度比較 不難看出，在各種污泥處理處置過程中，填埋的碳排放量最大，1t濕污泥(含水率60%)填埋的碳排放量約為500kg。污泥厭氧消化+沼氣發(fā)電的低碳化程度最高，其次是污泥余熱干燥+焚燒，余熱干燥后混合燃燒。這是因為這三種方法可以同時減少污泥填埋產生的CH4排放和使用化石燃料間接產生的碳排放。 污泥量較大時，宜采用厭氧消化和沼氣發(fā)電的方式，其碳排放量少，沼氣穩(wěn)定，純度高，易于收集，便于凈化利用，消化污泥脫水性能好。如果不適合建設厭氧消化設施，污泥經余熱干燥后，可混燒或在當?shù)毓I(yè)窯爐焚燒發(fā)電，可減少投資和運行費用，節(jié)約化石燃料，減少碳排放。 當污泥量較小時，濕污泥可以不經干燥直接混合焚燒，節(jié)省基建投資和運行費用。 不滿足上述條件時，可建設污泥焚燒爐，采用污泥干化+焚燒發(fā)電。 04 污水收集和運輸系統(tǒng)的合理規(guī)劃 如果把污水處理廠比作心臟，那么污水收集輸送系統(tǒng)就是遍布全身的血管。 然而，目前中小城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)建設中“重廠輕網”的問題依然突出，使得污水處理廠與污水管網不配套，污水收集不足，污水處理系統(tǒng)無法充分發(fā)揮其減排效益。 在氧氣不足的情況下，沉積在管網中的污染物會發(fā)生厭氧反應生成CH4，CH4的量會隨著水力停留時間的延長、管徑和截面積比的增加而增加。 因此，需要完善污水收集和輸送系統(tǒng)，提高建設質量，加強管道的維護和清洗，防止泄漏，減少污水管網中污染物的沉積，這將在一定程度上減少碳排放，進而促進污水處理系統(tǒng)的低碳運行。重慶純水設備 污水管網越長，收集和輸送的能量越多，間接排放的CO2也越多。要減少這部分碳排放，有必要適當改變傳統(tǒng)觀念: 在污水分散的地區(qū)，可以就近收集、處理、回收污水，即采用分散式污水系統(tǒng)； 在污水集中的地區(qū)，可根據具體情況選擇集中處理或集中處理與分散處理相結合的方式； 在城鎮(zhèn)郊區(qū)，可以采取就近分散收集、處理和回收的方法，減少污水在收集和運輸過程中的碳排放； 雨污分流系統(tǒng)是新建城市排水系統(tǒng)的首選； 對于已經形成合流制的地區(qū)，應根據其未來發(fā)展規(guī)劃，選擇向截流合流制或分流制轉型； 規(guī)劃建設并有污水處理廠的小城鎮(zhèn)，可根據當?shù)貙嶋H情況選擇采用完全分流制、不完全分流制或截流組合制； 對現(xiàn)有污水處理廠生產負荷率低的地區(qū)，要加快配套管網建設，切實做到“管網先行，廠網配套”。
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