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      污水處理實現碳中和技術路徑在哪里?

      文章來源:本站 發布時間:2021.11.19 瀏覽數:

            要實現碳中和的目標就是要減少二氧化碳的排放,使進入大氣的溫室氣體排放和吸收達到平衡。眾所周知,污水中有機物(COD)實際上是一種含能物質,含有大量化學能,污水處理就是用“以能耗能”的方式將有機物去除。在這個過程中會消耗大量的電能、燃料和藥劑等資源,間接產生了大量二氧化碳排放到大氣。污水處理行業要實現碳中和就是要減少這些能量的消耗,甚至將有機物這種含能物質轉化為能源物質加以利用,使得污水處理所需的能量自給自足。
           第一,優化工藝及設備能效。污水處理進水量和水質隨時間、季節變化而時刻波動,所以污水提升泵、污泥提升泵、回流泵和鼓風機等動力設備并非時刻處于最佳運行狀態。為此,有必要采取技術措施來消除不必要的能量浪費。采用交流變頻調速技術可以實現精準曝氣、合理控制回流量,從而保證設備處于高效運行狀態,使處理工藝處在最佳運行工況。然而,運用交流變頻調速技術的前提是需對實際水質、水量變化特性及時了解。在此方面,水質、水量在線監測技術可以起到在線信息實時傳遞的作用。在線監測儀表不僅能實時解讀水質、水量信息,更為重要的是還可以與數學模擬技術相結合,優化工藝運行,從而實時提供變化水量、水質情況下對應的曝氣量、回流量等控制參數,為變頻調速設備提供準確的調控指令。此外,研發新型的曝氣設備也是污水低碳運行的一個技術方向,曝氣設備動力效率與氧轉移效率的提高顯然有助于污水處理廠的低碳運行。
      在污水處理過程中,減少碳源、化學藥劑的投加也有助于降低間接能耗。所以,應從污水處理工藝入手,充分利用工藝內部單元特點,采取技術手段實現藥劑低投量甚至無化學藥劑投加而達到強化脫氮除磷的目的。

            第二,污泥的資源化利用。污水處理產生的污泥中含有機物的含量較高,可以用來制備沼氣和提取氮磷有機物,沼氣可制成壓縮天然氣或用于發電,而氮、磷等有機物則可以以鳥糞石的形式回收。此外,沼氣還可以作為清潔能源直接用于市政燃氣或交通燃料補充。通過高溫厭氧消化技術和沼氣發電技術,將污泥轉化為電能,用以補償污水處理的電能消耗。厭氧消化指污泥在厭氧的條件下通過微生物的降解消化作用使有機物分解,最終產生以甲烷為主的沼氣等,然后利用其產生的甲烷發電給污水處理提供電力。
            第三,污水的資源化利用。污水中蘊含著相當可觀的熱量,這部分熱量可以通過污水源熱泵技術對其進行收集和傳輸,為廠區甚至廠區周邊生活區進行供暖或者制冷,有著非常大的碳補償潛力。污水源熱泵的合理應用將帶來可觀的二氧化碳排放消減量,不僅為污水處理的運行節省了熱量,也有利于污水處理實現“碳中和”運行模式,達到間接減少碳排放的效果。
            隨著人們對碳減排的認識,“碳中和”運行已經成為了污水處理行業的必然趨勢,在實現“碳中和”的過程中,污水處理行業也是必不可少的一環。要實現“碳中和”的目標,污水處理行業應該在污水處理工藝的節能減排上不斷探索,不斷開創和完善低碳運行與碳回用技術。

       
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