登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
一、工艺能耗
1、污水处理工艺
污水处理的主要工艺有A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺及由此引发出来的其他改进工艺。
市政污水处理厂的一般流程是:进水→粗格栅→污水提升泵站→细格栅→沉砂池→初次沉淀池→好氧活性污泥处理→二次沉淀池→消毒池→出水。
污水处理通常可分为预处理、生化处理和污泥处理三个单元,见图2。
预处理单元包括格栅、提升泵、沉砂池等,主要用于污水的提升及渣、沙等的去除,为生化处理创造条件。生化处理单元主要包括曝气系统、回流系统和二次沉淀池,用于有机物、氨氮等的去除。污泥处理单元包括浓缩机、脱水机、出泥泵等,将剩余污泥脱水外运。
不同处理单元的构造和运行模式不同,因而其能耗计算就需要根据能耗分布特点选择合适的方法。
2、能耗分布
市政污水处理厂消耗的能源主要包括电能、燃料及药剂等潜在能源。其中,电耗占总能耗的60%~90% 。
电能的消耗主要用在污水和污泥的提升、生物处理的供氧和回流、污泥的稳定和处理等方面。不同地区、不同规模污水处理厂处理单元的能耗分布见表1。
由表1可知,生化处理是污水厂能量消耗的主要部分。其中,鼓风曝气能耗最大,一般约占到50%;污水提升过程也是能量消耗的重要环节,其能耗约占全厂能耗的20%。
因此,污水提升和鼓风曝气是需要重点关注的节能环节。有效降低污水处理能耗,首先要对耗能分布、耗能量进行调查分析,并根据不同的处理阶段选取相应的能耗计量方法进行评估;最终,结合不同阶段的能耗特点给出行之有效的调整方案。因而,污水厂的节能应该从各处理单元与设备中挖掘并进行优化配置。
二、能耗技术方法和公式
污水处理工艺通常分为预处理、生化处理、污泥处理这三个单元,每个处理单元的耗能情况不尽相同,需要针对每个单元的工艺运行特点选择相应的能耗计算方法对其能耗进行评估和预算。
1、预处理单元
污水提升泵是污水处理厂预处理单元耗能最大的部分,其电耗约占全厂电耗的20%。该部分的能耗计算公式较少,形式也大同小异。
1)污水提升泵电耗的计算式:
式中:W表示电机实际电耗,kWh;
ρ为污水的密度,取1.0×103kg/m3;
g为重力加速度,取9.81m/s2;
Q为污水泵的实际流量,m3/s;
H为污水泵的实际工作扬程,m;
η1为水泵的效率,取0.65~0.85;
η2为电机的效率,取0.95。
2)提升泵能量估算公式:
式中:h为实际污水提升高度,m;
N为配用电机功率,kW;
r=ρg,取9.8×103N/m3。
式(1)和式(2)计算简便、准确,在实际工作中应用较为广泛。同时可以看出,上述提升泵的实际工作扬程对污水提升泵能耗计算影响较大。
可以通过降低泵扬程来节能降耗的措施。另外,采用变频控制方式控制泵房液位,可以提高泵的工作效率,保证稳定的进水。
2、生化处理单元
污水处理过程中,生化处理阶段能耗最大的是曝气系统,约占总能耗的50%。曝气系统采用的曝气方式主要分为两类:鼓风曝气和表面曝气。
目前,比较常用的曝气方式是鼓风曝气。鼓风曝气的原理是将压缩空气通过管道系统送入池底的空气扩散装置,并以气泡的形式扩散到混合液中,使气泡中的氧迅速转移到液相供微生物需要。因而,要想确定实际运行中曝气系统的能耗利用效率,就要计算系统供气量和实际需氧量之间的关系。
1)两者之比越趋近于1越好,过大耗能较大,过小反而导致出水不达标。根据曝气池供气量GS=R0/0.3EA,延克军给出了简化的供气量计算式:
鼓风曝气:
表面曝气:
式中:α=0.8~0.85;β=0.9~0.97;
EA为氧转化效率;
R为任意状态下的需氧量,m3/h。
式(3)和式(4)简化了繁琐的计算环节。在混合液温度为15~30℃时,采用上述公式比较简单,且可使混合液溶解氧浓度保持在1.5~2.0mg/L。
2)然而,对于其他条件下供气量的计算不适用。鉴于上述公式的条件限制,综合表面曝气和鼓风曝气装置竖向位置不同带来的影响,《给水排水设计手册》给出了实际传氧速率N的换算公式:
鼓风曝气:
表面曝气:
式中:N0为标准传氧速率,kg/h;
CO为混合液剩余DO值,一般用2mg/L;
T为混合液温度,一般为5~30℃;
Csm是清水平均溶解氧值,mg/L;
Csw是清水表面处饱和溶解氧,mg/L;
Csm和Csw可以相互换算:
式中:Qt为曝气池逸出气体中含氧量百分率;
Pb为装曝气装置处的绝对压力,kg/cm2。
该公式的精度较低,适用于准确度要求不高的工程计算。
(7)的修正公式为:
采用式(7)计算时,鼓风机功率及曝气装置数量均大于采用式(8)的计算值,将造成工程投资及运行费用的增加。采用修正后的计算公式,大大降低了工程投资及运行费用。
实际工程设计中可根据供气量和风压值计算鼓风机功率:
式中:Qt为曝气池逸出气体中含氧量百分率;
Pb为装曝气装置处的绝对压力,kg/cm2;
Pa为当地大气压力,kg/cm2;
P为鼓风机计算功率,kW;
n为风机效率,一般取0.7~0.8;
P′为鼓风机出日计算升压,kg/cm2;
W为鼓风机消耗的电能,kWh;
t为鼓风机工作的时间,h。
公式(8)对于平原地区的工程计算是通用的,应用也较为广泛。
平原地区和高原地区的(标准大气压)供气量计算式:
平原地区:
高原地区:
式中:GS为供气量,m3/h;
R0为20℃条件下脱氧清水的充氧量,kg/h;
EA为氧转移效率。
通过供气量计算公式可以看出,供气量的计算原理相差不大,但在不同工程中的计算效率和准确度却不同。在实际工程设计和测量中,需根据实际情况选择合适的公式。
3、污泥处理单元
污泥处理是污水处理厂过程中的最后一个单元。该阶段耗能大约占污水厂运行全部能耗的11%,其能耗主要体现在污泥、药和设备三个方面。因而,该部分的耗能不容忽视,其能耗的大小主要由污泥产量的多少决定。
1)每日增长的挥发性污泥量的计算式:
式中:ΔX为每日增长的挥发性污泥量,kg/d;
Y为产率系数;
Kd为衰减系数,d-1;
Q为每日处理污水量,m3/d;Sa为进入曝气池的污水中含有有机污染物的浓度,kg/m3;
Se为经生化处理后水中残留的有机污染物的浓度,kg/m3;
V为生化池的有效容积,m3;Xv为混合液中挥发性悬浮固体量,kg/m3。
系统剩余污泥量的计算式:
式中:YH为异养微生物的增殖率,取0.5~0.6;
bH为异养微生物的内源呼吸速率,bH=0.08d-1;
fTH为温度修正系数;
YSS为不能水解的悬浮固体率;
Sin和Sout分别为反应池进水和出水的悬浮固体浓度。
式(13)和式(14)计算详细,准确度高。然而由于公式中的变量较多,且中间系数不易取得,应用范围受到限制。
2)为了更好地计算污泥量,可以采用干污泥量计算公式:
式中:S为干泥量,t/h;
C0为原水浊度设计取值,NTU;
K1为原水浊度单位NTU与悬浮物SS单位mg/L的换算系数,应经过实测确定;
D为药剂投加量,mg/L;
K2为药剂转化成泥量的系数。
式(15)计算准确、简便,应用较多,尤其适用于污水厂排泥系统的设计应用。污泥脱水作为污泥处理的关键技术,其电耗计算式为:
式中:W为水泵及电机节约电耗,kWh;
tds为脱水的干固体重量,t/h;t3为脱水机每天工作时间,h;
b为比能耗,kWh/tds。
式(16)计算简便,变量少且易于取得,应用起来较为方便,更适合污泥处理阶段电能的估算。
三、实际案例
以某污水处理厂数据为例,根据参数采集情况,选择适合的前述公式进行能耗计算。该污水处理厂一期工程2010年开始投入使用,采用A/O工艺对污水进行生物处理后再经人工湿地生态处理。处理污水主要来源于综合生活污水和部分工业废水。日处理规模为1.5万m3/d。
下面结合该厂的相关运行参数,分别从预处理、生化处理、污泥处理三个单元给出能耗计算结果。
1、预处理单元单泵参数如下:
设计流量Q=320m3/h=0.09m3/s,水泵实际扬程H=3m,取η1=0.7,η2=0.95。
正常运行时,平均日工作时2台泵工作,最大日工作时3台泵工作,雨季4台泵同时工作。取平均日工作时(8h)为例,应用式(1)计算能耗,计算结果为624.7845kWh。
2、生化处理单元鼓风机设计参数如下:
流量GS=20.8m3/min=1248m3/h,升压P′=60kPa=0.61kg/cm2,风机效率n=0.88。
正常运行时,通过生化池内的溶解氧浓度控制风机的开启台数,多数情况是3用1备,应用式(9)和式(10)计算电耗,计算结果为2391.8kWh。
3、污泥处理单元
污泥处理采用带式浓缩脱水一体机(1台)进行脱水,每天工作6h。其脱水的污泥干重tds=7.50t/h,比能耗b=3.07kWh/tds,脱水机每天工作时间t3=10h。
正常运行时,通过生化池内的溶解氧浓度控制风机的开启台数,多数情况是3用1备,应用式(16)计算电耗,计算结果为230.25kWh。
计算能耗与实际能耗的对比结果如下:
由表2可以看出,计算能耗和实际能耗稍有差别。首先,预处理单元中,提升泵能耗的计算值比实际值偏小些。
这是由于计算过程中水泵的效率 η1 和电机的效率 η2 取的实际工程计算中常用的固定值导致的。在实际工程计算中,如果能较为准确地知道其确定值,可更准确地计算其能耗值。
其次,生化处理单元中,鼓风机能耗的计算比实际值偏大些,这是由于计算过程中的参数值大多使用的是设计值(高于实际值)。由于表2中的实际能耗是根据全厂日平均能耗与各部分耗能比例计算而得,因而计算值和实际值出现微小的偏差是正常的。通过对比相同条件下污水处理各单元实际耗能情况和正常耗能情况的差距,寻找最具调控潜力的耗能设备,进行调控。
由表2可知,该污水厂最具调控潜力的耗能设备是生化处理单元的鼓风机。鉴于不同季节的污染物构成及其成分比重不同,尤其是有机物的浓度相差较大,冬季高于夏季,春、秋介于冬夏之间。当有机物浓度发生变化时,应根据有机物的实际需氧量调整曝气量的大小。该厂处于北方地区,冬季降水较少,日污水处理量变动小,可适当调整污水提升范围,减少能耗。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月11日,重庆水务发布公告,公司将与重庆水务环境控股集团有限公司合资新设重庆水环智网运营有限责任公司,拓展重庆市中心城区市政排水管网运维业务。新公司注册资本为5亿元,其中重庆水务环境集团出资2.55亿元,持股比例51%;公司出资2.45亿元,持股比例49%。此次投资金额为2.45亿元,占公司2023年归
2月28日,中冶生态环保(南京)有限公司揭牌活动在新区举行。中国中冶党委常委、副总裁朱广侠,市委常委、江北新区党工委书记陆卫东,中国中冶总裁助理、中冶生态环保党委书记、董事长范万柱,江北新区党工委委员、管委会副主任何金雪出席活动。中国中冶是隶属于中国五矿的特大型建筑央企,是中国钢铁
2025年2月25日,中国光大水务有限公司(「光大水务」或「公司」),一家以水环境综合治理业务为主业的环保集团,公布本公司及其附属公司(统称「本集团」)截至2024年12月31日止财政年度(「2024财政年度」或「回顾年度」)之全年综合业绩。经营业绩方面,2024财政年度,本集团坚持发展为第一要务,努
2月20日,武汉控股公告,公司收到武汉市城投集团书面通知,武汉市城投集团正在筹划武汉控股通过发行股份及支付部分现金相结合的方式购买武汉市政工程设计研究院有限责任公司(简称“武汉市政院”)100%股权并配套募集资金事项。本次交易完成后,公司将直接持有武汉市政院100%股权。公开资料显示,武汉
日前,山西临汾市城市管理局发布《临汾市中心城区排水及污水处理专项规划(2023-2035年)(公示稿)》。文件提出,临汾到2035年污水处理规模为34.0万m/d,规划污水处理厂5座。1.第一污水处理厂,保留现状污水处理厂,厂址位于临汾市平阳桥以南、汾河东岸,现状占地面积为10.8ha,污水处理规模为8.0万m
导读:为及时反映生态环保产业过往一年的发展动态,预测新一年的发展趋势,我会组织各分支机构编写了《2024年行业评述及2025年发展展望》,供环保企事业单位、专家和管理者参考。本文为《2024年水污染治理行业发展评述和2025年发展展望》,作者为中国环境保护产业协会水污染治理专业委员会张觅、张磊、
12月25日中原环保公布,为推进资源有效整合,形成业务协同、优势互补的生产经营体系,更好地促进研发与生产紧密结合。中原环保将郑州市污水净化有限公司(以下简称净化公司)全资子公司郑州市城市排水监测站有限公司(以下简称排水监测站)100%股权,划转至中原环保全资子公司中原生态环境技术创新中心(河
近日,河北省城市市政污水处理厂清单发布。河北城市市政污水处理厂共227个,处理能力1125.25万立方米/日。详情如下:关于印发全省城市市政污水处理厂清单的通知各市(含定州、辛集市)城市管理综合行政执法局、住房和城乡建设局,雄安新区管委会建设和交通管理局:为进一步加强城市市政污水处理厂监督
近日,上海市政总院连续承接江都区玉带河西排干东排干周边排水管网改造工程、江都城区中部片区污水处理提质增效达标区建设工程两个设计项目。项目承接为总院城市水环境治理再添新业绩,助力水韵扬州、美丽江都建设。江都中部片区地处江都老城区,总面积约5.6平方公里,区域内河道总长约4.5公里。城区内
12月20日,历经461天的日夜奋战,西藏山南市空港新区贡嘎县污水处理厂及配套管网建设项目(一期)EPC总承包项目(简称“贡嘎EPC污水处理厂项目”)顺利实现通水调试,达成重要里程碑节点,为下一步实现污水达标排放、工程竣工奠定了坚实基础。山南市市委副书记、常务副市长白云峰,市委常委、贡嘎县县
12月11日,常州市城区污水处理厂提标改造工程-城区污水处理厂提标改造工程设计采购施工一体化(EPC)中标结果公告。上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司、中亿丰建设集团股份有限公司联合体中标,中标价格300085858.26元。项目建设规模:1、常州市江边污水处理厂一二期新(改)建污水处理建(构
2025年3月14日,“2025中国国际工业废水处理与资源化利用峰会及中国城镇污水与污泥处理大会”于苏州圆满落幕!本次大会共同探讨水处理行业的技术创新与未来发展,为环保产业的持续健康发展注入新动能!在此,十分感谢各位嘉宾、同仁百忙之中出席本次大会,感谢各位演讲嘉宾的精彩报告与分享,感谢各位同
据复旦水务消息,2025年2月11日,上海复旦水务工程技术有限公司中标西部污水厂四期污水和污泥处理处置费项目,并于2月18日正式完成签约。西部污水厂四期污水和污泥处理处置费项目,污水处理规模10万吨/日,污泥干化碳化项目处理规模(污泥含水率80%)95吨/日、光伏发电系统总装机规模2.5MWp,储能系统
北极星垃圾发电网获悉,云南省易门县小型生活垃圾焚烧处理厂建设项目特许经营者二次招标,项目预算13563.95万元,本次招标范围为易门县小型生活垃圾焚烧处理厂建设项目的特许经营者,选择特许经营者与政府出资人代表共同出资组建项目公司,在特许经营期内负责项目的投资、建设、运营管理及移交。本次招
自贡市第三轮省级生态环境保护督察第二十四项整改任务已整改完成,并通过验收,拟按程序实施销号。根据《自贡市生态环境保护督察问题整改销号办法(修订)》(自督整改办〔2022〕2号)有关要求,现将该项问题整改验收情况予以公示,公示期为2025年2月6日至2月18日。公示期间如有异议,请实名书面向自贡
北极星垃圾发电网获悉,贵州省生态环境厅德江县城市生活垃圾焚烧发电厂掺烧一般固废项目建设项目环境影响报告书受理公示,项目依托现有的焚烧发电厂进行(日焚烧生活垃圾500t),拟利用空余的焚烧能力缺口,掺烧一般固废100t/d。其中,根据《城镇污水处理厂污泥处理处置污染防治最佳可行技术指南(试行
北极星垃圾发电网获悉,云南省漾濞县协同化垃圾焚烧厂特许经营权合作方招标,项目估算价为14736.4万元,新建一座120吨/日垃圾焚烧厂,配套建设日处理能力5吨的餐厨垃圾、日处理100立方米的渗滤液、日处理5吨的市政污泥处理子系统,年处理量约30万吨核桃青皮,每个乡镇(除苍山西镇外)配套建设1座垃圾中
近日,成都硕特科技股份有限公司成功中标全球最大污泥单独焚烧项目——东莞市污泥集中处理处置项目中废水零排放处理工段,助力打造国内首个污泥领域的废水零排放项目。今年5月初,国家主席习近平对法国进行国事访问,在中法两国商务部门的共同见证下,东莞水务集团与法国苏伊士集团共同签署一项合作协
10月22日,成都环境集团副总经理路远一行到访中建环能成都总部开展座谈交流。中建环能党委书记、董事长佟庆远参加会议。佟庆远对路远一行的到访表示欢迎,并介绍了中建环能技术与装备制造能力和业务发展形态。他表示,双方在城镇污水治理、污泥处理处置、装备生产制造等方面均有较多合作机会,依托双方
北极星垃圾发电网获悉,邢台市生态环境局发布河北锦宝石循环资源开发集团有限公司一般工业固废及生活污泥处理工程项目环境影响报告书审批决定公示,项目依托现有垃圾处理设施,调整1#垃圾焚烧炉燃料结构,将原有1#焚烧炉日处理生活垃圾420t,造纸废弃物180t,调整为日处理生活垃圾420t、造纸废弃物90t
10月10日,重庆市住房和城乡建设委员会发布关于《城镇排水管渠污泥处理处置技术标准》的通知,该标准自2024年12月1日起施行。标准文本可在标准施行后登录重庆市住房和城乡建设技术发展中心官网免费下载。
9月29日,河北遵化经济开发区产业园区基础设施配套建设项目城西工业园污水处理厂EPC总承包招标公告发布。该项目新建污水处理厂一座,包括全部水处理设施、泥处理设施、附属设施。1、总规模为3万m3/d,预处理部分、污泥处理部分及厂区附属构筑物土建按照远期3万m3/d设计,设备选型按照1.5万m3/d进行。2
中国水务是城市基本服务之一,是支撑我国经济社会发展、保障居民生产生活的基础性产业,具有公用事业和环境保护的双重属性。目前,水务上游端产业进入了比较平稳的发展期,行业发展处于缓慢上升期,整体呈现平稳发展态势,城镇供水已经接近完全覆盖。但是水务下游产业的市场空间不断扩大,水环境治理需
阔别两年,第24届中国环博会在上海新国际博览中心终于再度举办。在这个充满希望又亟待信心重振的春天,这届“史上规模最大”的中国环博会成功点燃了展商们的热情。展商们使出浑身解数,纷纷拿出各自的减污降碳协同治理解决方案和科研技术尖端产品。此次展会,瑞好环境科技(太仓)有限公司携优势产品精
针对再生水厂鼓风曝气系统升级改造难的问题,构建定制了精准曝气系统,包括定时模式、安全模式、恒DO模式、前馈模式、前馈-DO反馈模式及前馈-NH3-N反馈模式,该系统根据现有鼓风机系统的自动化调节程度,可以实现定制化精准曝气运行。运行结果表明,相较于系统未改造前,该精准曝气系统实现了较大的节
经过近千建设者700余天昼夜奋战,湖北首个在建的全埋式地下再生水厂——长江新区谌家矶再生水厂绽初颜。地面城市公园内,淡黄色的综合楼、白色通风塔、换风机房,坐落在桂花、金钱松等树木的掩映之中,而在距离城市公园地下约1.5米至18.3米处,占地面积约3万平方米的两层再生水厂,板框压滤机、污泥料
上海昊沧系统控制技术有限责任公司中标佛山南海大石污水处理厂扩建(二期)工程——精确曝气系统项目。此项目是上海昊沧在大湾区又一个智慧水厂建设的典型项目。作为昊沧的拳头产品,AVS精确曝气系统的使命是24小时保障污水厂出水水质达标,节能降耗,增效创收。自此款产品面市以来,昊沧精确曝气系统
MBR的调试运营人员必须熟悉本处理工艺和设施的运行要求与技术指标。本手册适用于污水调试、运营人员对MBR的管理工作!
污水曝气系统所需的电耗通常占全厂电耗的60%左右,是全厂节能重要控制的节点。
鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的60%左右,是全厂节能的关键。最根本的节能措施是提高曝气控制效率,降低氧的浪费,从而减小风量。进行气量控制是曝气系统效果最显著的节能方法,据美国环境保护署对美国12个处理设施的调查结果显示,以溶解氧(DO)为指标控制风量时可节电33%。根据风机风量与能耗的关
中国矿大污水处理站MBBR反应池经曝气器系统改造后已具备污水调试的基本要求,现就污水调试的总体要求说明如下:一、调试内容及目的1、曝气系统及进出水管路保证完好畅通,并经清水调试合格;2、进污水,将MBBR反应池三格进水至出水口位置后,停止进水,在曝气的同时加入悬浮生物填料。3、第一池投加总
进入MBR反应器的污水,通过鼓风机充氧,在MBR反应器内进行生物降解,抽吸泵或自流经膜分离的清水进入贮水池或达标排放,设备可自动或手动控制,如发现MBR反应器运行不正常时,应及时处理或上报有关维修部门,调试操作人员必须熟悉本处理工艺和设施的运行要求与技术指标。1、调试设备安装完毕后,进行调
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!