污水處理過程中能耗成本占比很高 污水處理廠可以成為“發(fā)電廠”
【純水設(shè)備www.zzdsjc.com】他說:“中國城市‘水能氣候變化’系統(tǒng)的未來趨勢包括智能技術(shù)、氣候適應(yīng)和資源再生、精細(xì)化質(zhì)量和效率、價值系統(tǒng)化�！边@是在中國-丹麥可持續(xù)水技術(shù)峰會上發(fā)表的《水美中國:中美水與能源共生》白皮書(以下簡稱“白皮書”)中提出的。
由格蘭富與國際水智庫(GWI)共同撰寫的白皮書，在“水能-氣候變化”體系的基礎(chǔ)上，探討了中國在供水安全、水質(zhì)改善和氣候變化方面面臨的挑戰(zhàn)。旨在為城市水系管理和可持續(xù)發(fā)展提供參考。
此次峰會由丹麥出口協(xié)會和格倫德夫共同主辦。據(jù)報道，今年是丹麥出口協(xié)會發(fā)起的為期三年的“u-se水項目”的第一年。
水處理行業(yè)應(yīng)注意能源消耗
“水處理行業(yè)也應(yīng)該注意能源消耗。”根據(jù)中國規(guī)劃設(shè)計院(北京)生態(tài)市政規(guī)劃設(shè)計研究院院長、GWI中國水務(wù)行業(yè)特別顧問王家卓提供的一系列數(shù)據(jù)，水與能源消耗、氣候變化等問題密切相關(guān)。
據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計，用于能源生產(chǎn)的水約占世界總用水量的15%，而生產(chǎn)和運(yùn)輸也是主要的能源消耗單位。2017年，美國約2%的能源消耗用于飲用水和污水處理系統(tǒng)純水設(shè)備，產(chǎn)生約4100萬噸溫室氣體。污水等水處理行業(yè)目前約占全球碳排放的2%。
“水和廢水處理過程消耗了25%到40%的城市電力�！蔽挥诘溎喜康牡溗畯S和水研究中心的首席執(zhí)行官Mads賴斯說，人們越來越關(guān)注水處理行業(yè)的效率和質(zhì)量，但對水處理行業(yè)的能源消耗卻關(guān)注不多。但事實上，水處理行業(yè)一直存在能耗問題。
大連首創(chuàng)水務(wù)有限公司總經(jīng)理康宏告訴記者，污水處理的能耗在污水處理成本中占很高的比例。
根據(jù)白皮書，由于不同的處理技術(shù)水平、設(shè)備類型和總廠規(guī)劃，不同工廠之間的能耗差異很大。根據(jù)2015年城市排水統(tǒng)計年鑒數(shù)據(jù)，全國城市污水處理廠能耗范圍約為0.01~2.014 KWH/m3。根據(jù)位于丹麥的國際泵制造商格拉夫發(fā)布的數(shù)據(jù)，水泵占所有與水相關(guān)設(shè)施所使用能源的10%。
王認(rèn)為，精確控制污水處理廠的曝氣是至關(guān)重要的。污水處理廠曝氣系統(tǒng)能耗大。
新興技術(shù)促進(jìn)節(jié)水即節(jié)能
《白皮書》指出，協(xié)調(diào)并平衡“水—能源—氣候變化”共聯(lián)共存的關(guān)系，在氣候變化的大背景下對城市水環(huán)境和能源進(jìn)行全過程的統(tǒng)籌管理。水和能源在生產(chǎn)處理過程中相互依存而又相互制約，“節(jié)水即節(jié)能”。
《白皮書》顯示，在2007年至2017年間，中國的污水處理量從176.5億噸增加至569.8億噸，實現(xiàn)了逾3倍的驚人增長。未來還將繼續(xù)增長。在這種背景下，“廠網(wǎng)一體化”項目、智能化排水系統(tǒng)將越來越普遍。實驗室純水設(shè)備智能化的管理系統(tǒng)不僅可以提高污水處理廠的運(yùn)行效率，還可以有效降低能耗控制成本。目前，國際上已有許多污水處理廠自動化運(yùn)行的案例，有的已實現(xiàn)節(jié)能高達(dá)40%、降低能源成本高達(dá)50%、降低化學(xué)品消耗高達(dá)35%的顯著成果。
《白皮書》中介紹說，2017年，威爾士自來水公司（Welsh Water）公司在拉內(nèi)利市的整個合流排水系統(tǒng)和泵站中部署了傳感器，以優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行，并使用算法泵站控制來優(yōu)化流量，使得每年的合流制溢流污染次數(shù)從414次減少到140次，溢流污染流量成功削減95%。由于這些優(yōu)化措施，為拉內(nèi)利市節(jié)省了一座5萬立方米的污水蓄水池的投資。
《白皮書》指出，全球范圍內(nèi)涌現(xiàn)出節(jié)能水泵、智能管網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)和自動化污水廠等新興技術(shù)，在節(jié)水和節(jié)能方面成效顯著。專家指出，通過對水泵的節(jié)能改造，最高可以幫助部分系統(tǒng)節(jié)省近40%的能耗。純水設(shè)備而通過使用具有數(shù)字化智能監(jiān)控、計量和數(shù)據(jù)分析等功能的水泵，則可幫助商用建筑的供水系統(tǒng)節(jié)能20～50%。
格蘭富中國區(qū)建筑事業(yè)部總經(jīng)理方勇介紹說，南京鋼鐵集團(tuán)把原來的52臺冷卻水循環(huán)水泵換成格蘭富的高效節(jié)能泵，能耗較改造之前平均下降27.5%，每年節(jié)省用電約1446萬千瓦，相當(dāng)于每年減少14417噸二氧化碳的排放。
將污水處理廠變成能源回收工廠
“未來可以將污水處理等行業(yè)的能源進(jìn)行回收利用�！蓖跫易拷榻B說，丹麥的一些污水處理廠在這方面做得非常好，比如丹麥VCS供水與污水處理公司甚至可以向外輸出能源�！艾F(xiàn)在，歐洲一些城市提出將污水處理廠變成能源回收工廠，實驗室純水設(shè)備變成水回收的工廠，這些都是新趨勢。中國現(xiàn)在也提出了自己的概念水廠。”
《白皮書》指出，除了廢水的回用之外，污水處理廠中各處理環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的廢熱、沼氣等能量也可以通過有效的措施進(jìn)行回收，從而實現(xiàn)更好的節(jié)能和能源補(bǔ)償。例如，可以增加污水厭氧消化處理階段的能量回收、或通過改進(jìn)收集、預(yù)處理、消化來提高污泥處理質(zhì)量、加強(qiáng)污水處理的沼氣回收、以及增加可再生能源在污水處理廠中與常規(guī)能源的協(xié)同使用等，對污水處理廠整廠的能源使用效率進(jìn)行優(yōu)化。
在全球的污水處理領(lǐng)域，許多先進(jìn)的技術(shù)、工藝正在被應(yīng)用到污水處理領(lǐng)域，以增加可利用能源的回收。比如，泰晤士水務(wù)公司位于英國倫敦的貝辛斯托克污水處理廠在2017到2018年的時候?qū)ζ湮勰嗵幚碓O(shè)施進(jìn)行了升級改造，通過引入先進(jìn)的熱水解技術(shù)以及厭氧消化技術(shù)，大大增加了沼氣的回收，每天收集的沼氣可以產(chǎn)生高達(dá)62兆瓦時的電力，可以為整個污水廠供電，并將50%的額外剩余電力輸出到社區(qū)，純水設(shè)備不僅降低了運(yùn)營成本，更減少了碳足跡。
《白皮書》指出，傳統(tǒng)的水與能源的相互制約的競爭關(guān)系將向互相輔助的合作關(guān)系進(jìn)行轉(zhuǎn)變——可再生能源的開發(fā)利用將使耗能較大的非常規(guī)水資源的開發(fā)得以普及�？稍偕茉吹目焖侔l(fā)展將帶來可再生水資源的快速發(fā)展。蘇州皙全皙全純水設(shè)備公司可根據(jù)客戶要求制作各種流量的純水設(shè)備，去離子水設(shè)備，超純水設(shè)備及軟水處理設(shè)備。純水設(shè)備，實驗室純水設(shè)備。
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