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污水厂转型升级的思路分析

发布日期:2021-03-15

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 现在国家要进行“碳中和”,而污水处理向来被认为是耗能大户。传统污水处理实际上是停留时间、处理空间、投入能源、物耗资源四个维度上的调整与组合。

 对污水处理标准一再提高,能耗越来越高,这样的转换也越来突出,碧水的同时未必是蓝天,耗能导致的水污染物转为CO2、CH4、N2O、NH3、H2S等温室气体,高标准的出水水质,是以能耗、物耗的形式实施的污染形态转移来实现的。目前针对污水厂的提标升级方案目前主要包括:增加生化单元如后置反硝化滤池及膜工艺,增加化学除磷和外加碳源;增加后续物化处理单元如高效沉淀和砂滤池,全球污水处理等水处理行业碳排放量大约占全球碳排放量2%左右。

 过去五年,国外已经有不少城市污水处理厂实现能量盈余的报道,荷兰早在2010就开始施行他们的污水厂2030碳中和计划,污水处理不仅不会拖后腿,还可以成为碳中和大计的标兵行业。

 2019年,他们和欧洲地平线2020项目FIWARE4Water合作,为了减少温室气体N2O的排放问题,在其中一条处理线行进行实验,安装了传感器,结合人工智能算法,将对工艺参数进行长达三年的实时监测。荷兰最大的污水厂于2006年投产运行,选用改良的UCT工艺(mUCT),处理人口当量约100万人,污水厂本身有传统的污泥厌氧消化系统,沼气年产量约1200万立方米,共用给隔壁的废物焚烧厂(AVI)。污水厂和焚烧厂共生,污泥也在此得到焚烧处理,除了处理污水厂的污泥,焚烧厂还为污水厂供应电力(20000+MWh/年)和热水(85000GJ/年)。此外,还有剩余的电力和余热并入阿姆斯特丹的绿色电网和供暖系统。

 我国污水处理行业在许多地方存在其建设先天不足,面临了规划的盲目性、技术的混杂性、管网的滞后性诸多问题,也有水质提标、进水浓度偏低、污水溢流、污泥无出路等问题。以污染物总量减排、流域水环境质量达标为目标导向的污水处理运行模式,以快速地大幅提高污水处理率,补环境基础设施短板为责任导向的污水处理建设模式,消化这些先天不足与后天失调让各地污水处理厂殚精竭力,进入低碳绿色发展时代,无论是站位或跟风绿色低碳发展的外力,还是节能降耗提升企业核心竞争力的内需,污水处理行业的新格局调整已不可回避。

 能耗不是该污水处理厂的主要问题,很早就有厌氧消化工艺来处理污泥,回收能源能覆盖厂区60-70%的电耗。随着时间推移,污水厂原有的A-B工艺的处理能力跟不上满足周边地区的经济发展速度,两次升级改造引入SHARON侧流脱氮工艺,以减少厌氧发酵产生的氨氮负荷,第二次引入好氧颗粒污泥工艺,以满足新增处理负荷的需求。

 水体中颗粒有机物的化学计量和稳定同位素是了解浮游生物动态和富营养化相关的生物地球化学过程的重要工具,颗粒有机物的稳定同位素已被广泛用于研究元素循环和识别元素来源。水体颗粒有机物的尺寸大小是重要的功能性状,大多数自由生细菌的大小通常小于3 μm,淡水浮游藻类个体多数在3–20 μm范围内,可以影响水生态系统中营养的生物利用和生物地球化学循环。

 优化水资源税征收与使用,制定水资源达峰与平衡计划,对水资源使用额度进行统筹分配,水资源额度指标可以进行有序、有效、有价交换。作为生态补偿的有效补充,将绿色生态转化为价值,促进区域均衡发展。

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