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18项面向未来污水处理节能技术的评估报告(2):强化污水化学能的回收,第一期请点击:18项未来污水处理节能技术报告:改善现有污水处理厂能耗效率
2015年,美国水环境研究基金会WERF、国际水协会IWA以及纽约州能源研究与发展局NYSERDA联合发布了一份名叫Assessment of Technology Advancement for Future Energy Reduction的报告。这份报告对18个专项技术领域进行了评估,评估内容包括其技术成熟度、对行业产生的影响以及推广应用潜力等方面。这份报告将18个专项技术领域划分为了三大主题进行评估分析, IWA微信公众号将向读者分四期分别进行介绍。第二期的主题是强化化学能回收。
1、CANDO工艺
CANDO工艺是一种能从测流氨氮废水中回收一氧化二氮的脱氮技术。一氧化二氮可以作为助燃剂提高发动机效率。CANDO工艺的第一步通常是SHARON的短程硝化工艺,这是非常成熟的工艺,能减少处理侧流液的曝气量达25%。目前研发团队正在位于美国加州Delta Diablo的Antioch污水厂对此工艺进行测试。
专家们普遍认为这是一项小众技术,他们认为这项技术处于介乎实验室规模和中试规模的阶段,需要更有力的商业案例来取得突破;而只有氨氮的去除率和转化率都需要超过80%、氨氮的负荷率要超过每天1 kg-N/m3才能让这项工艺更有吸引力。整个技术研发阶段的时间可能长达10年。在基础研究方面它有待解决的问题包括如何改进一氧化二氮的利用效率、如何降低系统的复杂度、能否把应用范围从侧流拓展到主流。在规模方面,专家们的观点相差较大,有的认为适于10MGD以下的规模,有的则认为需大于100MGD。考虑到大型污水厂侧流的氨氮负荷更高,应该后者的能量效益会更高。在非技术方面,CANDO工艺存在的障碍包括工艺的风险、长期运行的可靠性、成本效益以及没有相应的再生能源政策促进这样的新技术的发展。
2、从污泥中回收高级碳氢化合物
这一领域的研究焦点是如何从污泥中回收经济价值更高的燃料产品,包括可以直接用于现有运输基础设施的替代性燃料。在此背景之下,美国能源部将从污泥和其他形式有机废物中生产出的含有四个或以上碳原子的高级碳氢化合物(hydrocarbons)。在空气质量要求特别严格或者电价较低的地区,这种回收资源的方法可能比厌氧消化和热电联产有更多好处。
这领域包含了很多处于不同研发阶段的工艺技术,包括生物质水热液化(HTL - hydrothermal liquefaction)。有专家指出,要用更多的化工思维看待这话题,因为它涉及了太多关于产品、反应平台和反应路径等方面的知识。
专家们列出了这个领域里可能进行生产的产品清单:
热解油
热裂解气( CO, H2, CH4, CO2)
气化器产生的合成器(Syngas,如 CO, H2,乙烷和其他气体)
中间产物如甲醇
挥发油(Naphtha)作为生产塑料的底料
正丁醇
挥发性脂肪酸(VFAs- volatile fatty acids)中生产的生物柴油
和其他传统燃料混合的产品
虾饲料 (更高价值的动物饲料产品)
费托合成反应器(Fischer-Tropsch reactors)被认为是能实现这一目标的技术路线。但是专家们也指出,现有污水厂的污泥产出规模很难满足费托合成工艺的要求。对此,有一些专家指出可以通过存库系统(depot system)的方法来解决这个问题:现在污水厂把污泥转化成一个中间产物(如热解油),然后将几个厂的中间产品运到一个大厂集中处理。他们提到了几个已经有工业应用的案例:一个是能从每吨脱水污泥生产1/2桶合成原油(42加仑,主要成分是石蜡和柴油),另外案例的产能则是60加仑。
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在这里我和大家分享一下我在高氨氮污水处理这方面的一些经验和教训。选这个项目的原因是这个项目是我处理过的污水中氨氮处理难度最大的项目。并且这个项目历时8个月,期间我掉池子里腿骨折,瘸了半年,现在碎骨头还在腿里。自己选的路,含着泪也要走。没办法,打着石膏拄着拐杖硬是把这个水调了出来。
对应CNP比的数值,很多小伙伴都存在误区,其实工艺不同CNP比也不同,好氧除碳工艺要求CN比100:5:1,脱氮工艺要求CN比4~6,除磷工艺要求CP比15:1,厌氧除碳工艺要求CNP比300:5:1,可以看出CNP比100:5:1只是好氧除碳工艺的要求,那这个比例是怎么来的?
以某化工生产企业废水为例,介绍高效吹脱法+折点氯化处理高氨氮废水的工程实例。该工程设计规模为3000m3/d,即125m3/h,进水NH3-N质量浓度高达1200mg/L。实践表明,采用该工艺处理高氨氮废水效果很好,出水NH3-N质量浓度小于15mg/L,可达污水综合排放标准(GB8978-1996)一级排放标准。
工业废水具有广泛的来源和类型。随着工业生产技术的进步,工业废水中的成分也变得多样化。其中,高需氧污染物和有毒污染物使工业废水的特征反映出为三方面:高浓度,高氨氮,难以降解。
吹脱法多用于处理中高浓度、大流量氨氮废水,吹脱出的氨可以回收利用,但有容易结垢、低温时氨氮去除效率低、吹脱时间长、二次污染、出水氨氮浓度仍偏高等缺点,所以明确影响吹脱法的关键因素,提高氨氮去除率,对于氨氮处理成本控制、水污染得到控制、实现城市的可持续发展具有重要的意义。
近年来因氨氮废水排放导致的污染问题日益严重,大量的氨氮废水直接排入水体会造成水体富营养化,破坏生态平衡,引发系列环境问题,严重危害生态安全。氨氮废水的处理一直是环保行业关注的重点,主要处理方法有氨吹脱法、反渗透法、化学沉淀法、电化学氧化法、生物法等。然而近年来氨氮废水的处理逐渐由
厌氧氨氧化与短程硝化反硝化的区别,很多小伙伴容易搞混,本文从两个工艺本身的原理出发写一写两个工艺的异同点!一短程硝化反硝化生物脱氮包括硝化和反硝化两个反应过程,第一步是由亚硝化菌将NH4+-N氧化为NO2--N的亚硝化过程;第二步是由硝化菌将NO2--N氧化为氧化为NO3--N的过程;然后通过反硝化作用
做高氨氮废水十余年,经历了无数次氨氮TN超标的情况,中间酸甜苦辣各尝了一遍,不过很有借鉴意义,今天就聊聊在这过程中遇到的案例和解析!总氮的问题不复杂,读懂这篇文章大家以后遇到常见的总氮超标问题也能够得心应手了!一、氨氮超标导致的TN超标氨氮不达标,TN也很难达标,氨氮超标的情况有以下几
当下,污水氨氮含量超标问题被重视,相关处理技术如雨后春笋般纷纷涌现。生物脱氮法、物化除氮法、折点氯化法、化学沉淀法、离子交换法、吹脱法等,均各有优势。随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高,含氮化合物的排放量急剧增加,已成为环境的主要污染源,并引起各界的关注。经济有效地控制氨氮
氨氮废水的处理方法通常有物理法、化学法、物理化学以及生化法等。物理法有反渗透、土壤灌溉等;化学法有离子交换、折点加氯、含氨副产品焚烧、催化裂解、电渗析、电化学处理等;物理化学法有空气吹脱法、蒸汽汽提法等;生物法有藻类养殖、生物硝化等。根据国内外工程实例及资料介绍,目前在实际工程应
近日,由中国电建所属华东院总承包的嘉兴联合污水厂光伏发电项目实现全容量并网发电,为这座已投运20余年的污水厂注入绿色发展新动能,也为“光伏+污水治理”的发展模式提供工程样板。嘉兴市联合污水处理厂,是浙江省第三大污水处理厂,承担着嘉兴市域(除桐乡、海宁)范围内工业、生活污水的收集、输
北极星水处理网获悉,4月18日,江苏泰州第一城南污水厂污泥焚烧处置项目采购公告发布,项目预算总价700万元,单价300元/吨,合同履行期限一年,不接受联合体投标,详情如下:项目概况泰州第一城南污水厂污泥焚烧处置项目JSZC-321200-TZZC-G2024-0006招标项目的潜在投标人应在供应商完成注册并办理CA证
4月12日,新加坡胜科水务集团南京工业污水联合深度处理项目暨水业分布式光伏发电项目竣工仪式隆重举行。南京市委常委、南京江北新区党工委书记陆卫东,江北新区党工委委员、管委会副主任陶磊,新材料科技园党工委书记、管理办公室主任陈建宁,新加坡驻上海总领事蔡簦合,胜科集团执行副总裁陈清源,胜
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2月2日,宿州经开区污水厂改扩建项目顺利通过竣工验收。本次竣工验收工作在宿州市质监站监督下,由建设单位、勘察单位、设计单位、监理单位、总承包单位组成的五方验收检查小组共同进行,通过实地查验、工程资料审查,验收小组一致认为该项目达到竣工验收条件,同意通过竣工验收。该项目顺利通过验收,
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