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美国污水处理厂能量自给运行实例介绍2020-09-04 23:21

美国大芝加哥废水管理局(MWRD)正式成立于1889年,其职能就是维护当地的河流湖泊。目前辖7座水再造处理厂(WRPs)和22座提高泵站,每年的电耗大约6亿kWh,其制订的2023年目标就是通过一系列的节约能源行动并减少可再生能源开发利用,超过几乎能量自给自足。

美国污水处理厂能量自给运行实例介绍

  1、节约能源计划  1.1建筑能源审核  MWRD专门雇用了一家能源合约管理服务商,对所有的建筑能耗源展开分析审核,明确提出适当的节约能源措施或者使用新的节能产品替换老旧设备材料,比如使用升级的LED内饰灯光及自控技术、蒸汽保温隔热材料或者替换锅炉设备等。根据估计,每年可以节约80万美元。  1.2能源缩减  MWRD辖的污水厂和泵站用电对当地电网导致十分最重要的影响。当电网经历高峰用电时,MWRD主动通过关闭部分设施、将污水调蓄在分洪管内来缩减用电量,协助当地电力公司应付用电负荷高峰,电力公司作为互相交换每年补偿大约190万美元。  1.3污泥干化替代  MWRD每年产生16.5万吨腊污泥,并使用多种污泥管理,还包括污泥林地返用、干化污泥用作公园或高尔夫球场或污泥造粒生产商业肥料。MWRD目前正在加装一套污泥肥料设施(肥料设施的能耗显著高于污泥干化),使用树皮或树木碎渣作为添加剂,通过高温肥料制作A级污泥产品,预计2016年产生1万吨肥料产品。  1.4新技术新工艺  氨氮废气不会造成水体水质好转,传统通过充氧除去氨氮的工艺必须大量能耗。新的氨氮除去工艺比如厌氧氨水解或短程硝化在除去氨氮的同时,耗氧量增加造成能耗减少。MWRD目前正在其辖的Egan污水厂建设一套用作离心水解上清液处置的ANITATMMox厌氧氨水解工艺。该工艺是一种基于MBBR技术的单级干氮工艺,限于于低氨氮浓度的污水处理,其氨氮去除率小于90%,总氮去除率超过75%~85%,同时需要另加碳源,与传统硝化反硝化干氮工艺比起能耗较低。  Egan污水厂利用原先溶气气浮池扩建为ANITATMMox工艺池,该污水厂处置Egan污水厂(规模为50MGD)和Kirie污水厂(规模为72MGD)两个厂的污泥。由于工艺容许,污泥离心水解上清液必须排出污水管道运送至15英里外的OBrien污水厂,这激化了管网的臭气和生锈问题。使用ANITATMMox工艺就地处置上清液,可以节约运送的能耗。  MWRD还在研究将厌氧氨水解技术用作污水处理主流程,如果研究顺利,将几乎转变污水干氮进程,节约曝气能耗40%以上,大约1.2亿kWh/年,相等于4500户家庭的年用电量。  另外,MWRD还与GE公司合作,研究该公司一项国际领先的创意技术膜曝气生物膜反应器(MABR),又称ZeeLungTM。该技术使用一种类似的膜产品,将氧气通过这种膜供给吸附在膜表面的生物膜微生物,能有效地提升原先曝气池的处置能力,需要加设反应池,同时该技术还能提高TSS、氨氮的除去效果(特别是在是低温条件和高峰流量期间)。据估计,该技术可节约供氧能耗40%左右。  该试验装置目前用在OBrien污水厂的侧流处置工程中,用作确认MABR技术适当的硝化速率、氧移往速率和充氧效率等技术参数,一旦通过长年试验证明效果后,该技术将可用作整个污水处理处置流程(250MGD规模,雨季流量450MGD),每年需要节约电量超过1500万kWh。  1.5绿色屋顶加装  2014年,RacineAvenue泵站加装了一套33000平方英尺的屋顶系统,其中29300平方英尺是太阳光光线装置(光线指数为86),通过增加屋顶放热而减少空调负荷;另外的3700平方英尺为绿色植物系统(还包括8种有所不同植物种类),起着防水、增加雨水径流、除去雨水污染负荷等效果。