水污处理节能降耗途径和对策

水污处理节能降耗

途径和对策分析目录运行和管理工艺和设计污水处理节能降耗技术分析处理工艺能耗分析和节能降耗途径

可持续发展的污水处理工艺设备和材料

一、可持续发展的污水处理技术钱易院士较早在我国提倡出清洁生产、循环经济和可持续发展问题1、“摇篮－坟墓”生命周期方法，“摇篮－摇篮”循环经济模式；2、介绍Wageningen可持续发展污水处理模式；3、介绍可持续的生物除磷脱氮工艺；聂梅生在《对水处理技术发展的重新认识》一文中提出：1、提出对传统观念重新审视：污水处理有没有污染问题？2、生物处理本质上是高耗能工艺，提出来发展绿色水处理技术；3、节能降耗型的水处理技术将成为我国长期的发展方向；在《可持续发展的新型、高效城市污水处理技术探讨》提出：1、可持续发展的污水处理技术的判断准则问题；2、高资源占用和高能耗工艺，不符合可持续发展的基本原则；3、关键需要进行新工艺的不断探索实践，重点解决污泥处理问题可持续发展污水处理准则少用或不使用不可再生资源，如：矿物、能源、土地、建筑材料

在处理中回收资源和产生能源；如：水、N、P、沼气、热能等没有跨介质、跨领域、跨地区污染；如：污泥、电的间接污染一、可持续发展的污水处理技术一、可持续发展的污水处理技术C(植物类)化石能源C煤、石油、天然气动力好氧生物处理O2O2COCO2CO2绿色能源太阳能、风能等节能降耗O2绿色水处理技术处理污水产生的二氧化碳包括：a)碳源（BOD）转化为二氧化碳;b)消耗动力折合二氧化碳排放。经测算，产生的二氧化碳量为0.29公斤CO2/吨水.天。10万吨规模的污水处理厂产生的二氧化碳量排放量相当于：2603辆汽车全年总排放量一、可持续发展的污水处理技术a)反硝化除磷或其他脱氮工艺;b)磷回收工艺；c)污泥或污水消化3、生物除磷：磷资源难以回收；2、反硝化脱氮与磷的聚集，需要消耗大量COD；1、好氧处理：COD氧化去除和氨氮的硝化耗能巨大；4、耗能释放二氧化碳，产生大量温室气体；传统污水处理工艺可持续发展的工艺5、污泥产量：剩余污泥量大1、厌氧处理：尽可能低的能源消耗、产生能源(CH4)；2、反硝化脱氮和除磷，减少COD的消耗，减少污泥的产生；3、结合化学除磷：磷的去除和回收；4、减少CO2的释放和水资源的回收利用；5、污泥产量：剩余污泥量少一、可持续发展的污水处理技术关于可持续发展集中与分散聂梅生源头控制Lettinga厌氧处理Jewell应用新技术，绝对是要分散的；由集中到集中与分散相结合是科学发展的必然趋势通过下水管输送污染物是一个历史错误；现代城市污水处理系统严重缺乏可持续性和抗干扰能力，是一个脆弱系统；往往对水和资源的破坏，而不是回收利用厌氧技术是可持续发展的核心技术；“开发……厌氧城市污水处理是废水处理历史上最伟大的进步”三种技术观点一、可持续发展的污水处理技术一、可持续发展的污水处理技术1、分散处理技术BACK一、可持续发展的污水处理技术项目尿液粪合计N85％11.596.5%P46%35%81%K62%25%97%有机物2%52%54%2、源分离技术：去除氮>95%；去除磷>80%；去除COD(BOD)>50%；去除病原体>99%；节水30-40%；降低处理负荷；节省国家、社会和个人投资和花费；水资源和营养物的循环利用；3、粪便单独厌氧处理模式：日本、德国等处理黑水，减少处理厂负担，回收沼气能源，循环经济2、尿液分离的模式：荷兰模式减少污水的氮、磷元素，降低处理能耗和难度，并回收资源；1、完全分离的生态卫生系统模式：芬兰、瑞典等减少污水有机物、氮、磷，灰水湿地处理生态循环FINLANDSWIDENHOLLANDJAPANGERMANY一、可持续发展的污水处理技术北京村镇污染控制生态厕所和灰水处理BACK瑞典模式：中国-瑞典鄂尔多斯生态城镇项目一、可持续发展的污水处理技术荷兰模式：尿液分离BACK一、可持续发展的污水处理技术日本、德国模式：粪便黑水集中厌氧消化处理BACK城市污水厌氧处理热带地区：具有很好的可行性；在温带地区：需要长的HRT，仅可用于予处理；分级厌氧工艺升流式水解反应器(HUSB)＋EGSB两级工艺UASB＋消化池联合工艺处理生活污水化学一级强化与厌氧联合处理工艺3、厌氧技术是可持续发展的核心技术一、可持续发展的污水处理技术二、处理工艺能耗分析和节能降耗途径1、污水处理能耗生命周期分析污水处理能耗生命周期分析污水处理运行能耗分析●污水处理是能源密集型行业●传统的能耗分析仅仅侧重处理过程的能耗；●污水处理工艺选择按生命周期设计考虑，对污水处理设计、开发模式产生巨变，对传统技术和思维是巨大的挑战。去除1.0kgBOD的比能耗为0.5kW.h；我国电厂的污染物排放为7.23kg/kW.h；所以，去除1.0kgBOD的污染物排放总量为3.61kg(包括2kg气体、0.37kg的固体和1.2kg的水)。所以，污水处理行业是高耗能和高污染的行业。二、处理工艺能耗分析和节能降耗途径2、污水处理比能耗污染分析三、污水处理节能降耗途径分析2、好氧生物处理污染物能耗分析1、BOD=100-200mg/L2、NH4-N=40-60mg/L×4.7=180-270mgBOD3、污泥好氧稳定能耗50%三、污水处理节能降耗技术分析节能降耗工艺和设计运行和管理设备和器材源头控制、新工艺设计标准和选择水量、水质和运行节能、高效设备采用材料资源消耗三、污水处理节能降耗技术分析1)强化预处理降低除碳工艺能耗1)强化喇预处葛理降佛低除棕碳工赢艺能害耗污水仅浓度众：CO造D＝50绢0m迅g/合l；排策放标铃准为CO既D＝10胁0m棒g/购L假设窃预处磨理：CO堂D去除费率为40求%；出差水CO捷D为30谱0m暂g/换L预处君理：网曝气慢池需碰要去矿除20狭0m心g/撑L不用瓜预处窄理：的需箩要去呀除40恳0m苹g/Ｌ三、这污水狂处理汗节能赤降耗轧技术我分析1、源捕头控须制：黎新工映艺和铃设计冲标准衰选择杨影响三、来污水培处理俯节能早降耗脏技术波分析2)新工码艺技咏术降俯低除畜磷脱暖氮工虎艺能果耗短程桶反硝肢化同步秆反硝离化自养鲁脱氮(厌氧滥氨氧凯化)反硝笼化除争磷高氮爸低碳巾废水-6NO35CH3OH++CO2反硝化菌3N26HCO3+-7H2O+需要100％的CH3OH1、短锋程反宝硝化俊反应3、AN键AM胸MO披X反应2、传计统反捕硝化回反应1NH42O2+H2O+NO3-2H+0.5NH40.75O2+氨氧化菌+0.5H2O+0.5NO2-H++亚硝酸盐氧化菌++节约62.5%的O硝化反应：三、候污水症处理仆节能谨降耗劝技术巧分析2)通过喂除磷栗脱氮薪新工态艺节惭能降趋耗NO2-+厌氧氨氧化菌N2+2H2ONH4+节约62.5％的氧和100％碳源3)改变色污水符处理颂政策桨和标筝准强本化污坡泥处赔理改变继低负无荷好慌氧稳浪定技伟术厌氧淋消化膏产生辽能源映：解疤决>5轨0%能耗(国内>3垦0%抽)发电35％利损用率衔，2k咐W.柳h/勇m3沼气剥；热序利用西率>4嘱0%视;三、苍污水纳处理绍节能密降耗性技术菜分析用作泪汽车勾或城笨市燃砌气BA灶CK2、根订据水奥量水估质调敏节节牢能降浆耗三、面污水蔬处理腿节能茅降耗天技术伶分析1)污水锤提升冈泵调期频技胆术吗根绳据流僚量或及水位础计进零行调贩整，肤在线肝仪表佩和程岸序控百制，素实现福较简锅单：留某厂病总计筹采用36台变剃频泵耀，节芒电40款%，全俘厂电饼耗节聋约6.狼3%，全莫年节衰省50裙0万元唇。三、给污水帮处理欠节能浮降耗梁技术斥分析2)鼓风锁机风召量调垃节技他术●本质践是根榴据流文量、腐浓度场和反勉应程壶度调域节；●大部剧分为联根据滔溶解狡氧浓符度进踢行调勾控风执量；●实现斜比较执困难率：a)溶解层氧变初化波炸动大怖；b)曝气极池有膜多点受溶解翁氧；c)与反软应关宜联少三、谜污水勾处理类节能臣降耗臂技术夜分析2)鼓风炭机风成量调步节技阀术呼吸奴速率躁仪技膀术BA赠CK三、阵污水仆处理给节能含降