灰色关联分析的季节性污水处理能耗评价研究

辽宁某污水处理厂采用A/O工艺处理生活污水,工艺运行中能源消耗较大,节能降耗是企业降低污水处理成本的重要环节。通过对该厂监测数据研究发现污水处理能源消耗与季节性因素关系密切。为制定合理的节能工艺运行策略,需要对该厂污水处理能耗状况进行季节性评价研究。文中在综合考虑污水处理能耗与环境因素、工艺运行参数和污水处理效果关系的基础上,选取与污水处理过程密切相关的16个季节性指标,利用各指标四季监测数据波动范围将其划分为3个等级标准,并运用灰色关联分析方法进行四季综合能耗等级评价分析。分析结果表明,目前污水处理厂的工艺运行设置状态更适合于夏季运行,春季和秋季运行状况较为合理,而冬季运行能源浪费较大,应调整运行参数设置,在尾水达标的前提下实现降低能耗的目标。     

浅谈废水生物处理系统的物质流和能量流应用

本文深入分析了废水生物处理系统中的厌氧单元和好氧单元,结合数学模型,从而建立起碳、氮、磷的物质流和能量流的平衡分析方法,以此更好的为废水的生物处理方法提供科学的应用基础。     

基于物质流和能量流分析的典型工业园区循环经济发展评价

将物质流和能量流分析方法运用在工业园区循环经济发展评价中,构建了工业园区循环经济发展评价指标,并以江阴高新技术产业开发区为研究对象,分析各产业的物质流和能量流情况,对园区循环经济进行初步评价,从而提出循环化改造有效路径。结果表明:园区能源产出率为3.02万元/t(以标准煤当量计),水资源产出率为1 257元/m³,土地产出率为11.75亿元/km²,投入产出率较低;工业固体废物综合利用率为88.59%,资源能源综合利用率不高;循环经济产业链关联度为87.4%,但产业发展不均衡,污染集中防治水平有待提高。从优化产业结构、完善循环经济产业链、推进资源能源高效利用、推进环境综合整治4个方面提出研究区域的循环化改造有效路径,以提升园区经济、资源和环境效益。     

等离子体废水处理装置能量利用效率的评价方法

等离子体废水处理装置类型多样,对不同装置处理废水的性能加以比较有利于促进反应装置的进一步开发与完善. 目前广泛采用的等离子体水处理装置的评价指标为G₅₀(能量利用效率)和E_TOC(去除TOC的能量利用效率),通过对二者的特点及其之间的关系研究发现,现有指标在评价等离子体水处理装置能效方面存在对反应影响因素考虑不全面、反应目标物质不明确、评价参数选择不尽合理等缺陷;并且2种评价指标相关性差(R2＜0.1),无法准确衡量装置效能. 在综合考虑污染物类型、处理时间等条件下,提出了以E_T(标准能量利用效率)作为考查等离子体水处理装置能量利用效率的指标,明确了以TOC(建议以苯酚作为目标污染物)作为基本参数,以TOC降解50%时,单位输入能耗可降解TOC的量表征装置的处理性能,以便在同一标准下对不同的等离子体废水处理装置的性能进行比较.      

污水处理效果评价的一点思考

污染物去除率是评价污水处理效果的最为关键的指标,在对不同条件下的污水处理设施进行比较评价时,呈现出不够全面之处。以城镇污水处理厂污水处理效果比较评价举例说明之,并提出解决方法。     

一种经济、有效、简便、可靠的污水处理技术——人造湿地系统

本文从特点、构造、荷载特性以及污水处理机制等方面简要地介绍了当前污水处理技术方面发展比较活跃的人造湿地系统(Constructed Wetlands)。文章最后指出,人造湿地系统是一种比较适合我国国情的经济、有效、无耗能、运行维护简便、可靠的污水处理工艺。     

城市污水处理系统评价的绿色指标体系研究

在我国的城市建设中,由于资金、技术等问题而导致城市污水处理厂在数量、质量上并不符合我国城市建设的需要。在当前提倡绿色技术的环境下,我国城市污水处理厂在建设时也应选择相应绿色性较好的处理技术系统。该文通过分析、选择对城市污水处理厂建设相关的因素,提出了鉴定绿色城市污水处理系统应考虑的指标,并尝试建立了包括技术、成本、环境影响等方面的城市污水处理系统评价的绿色指标体系。     

几种农村分散式污水处理工艺效益评价研究

运用生命周期思想剖析了苏南地区多种分散型农村生活污水处理工艺的结构因子及效益组成要素,构建了包括环境效益、技术性能、经济性能3个准则在内的以13项指标组成的效益评价体系。将其应用于国家水体污染控制与治理科技重大科技专项具体工程评价。结果表明,6种工艺中蚯蚓生物滤池综合效益得分最高,其次依次是氧化沟、生物接触氧化、SBR、AO2、MBR。根据评价结果提出了组合工艺法和限制因素法2种改进方案,分析结果显示,蚯蚓生物滤池同样具有较大的改良空间。     

生命周期评价理论及其在污水处理领域的应用综述

生命周期评价为全面评价污水处理提供了工具。在介绍生命周期评价理论的基础上,对其在污水处理领域的应用理论进行分析,对其国内外应用现状和特点进行回顾性评价。同时展望了生命周期评价在污水处理领域的发展,并提出了意见和建议以推动生命周期评价在我国得到更好的应用。     

一种适合工业园区污水处理的工艺——芬顿反应法

近年来国内工业废水处理量有了较大幅度的增长,快速发展的污水处理行业带动了其技术进步和革新。本文介绍芬顿反应法,并探讨芬顿反应法存在的问题及改进措施,以期有助于该方法的不断完善。     

焦化废水处理工程运行能耗的单元解析模型——以OHO流化床工艺为例

焦化废水产生于煤炭的不完全气化过程,其水质成分复杂,处理工艺技术单元多、水力停留时间长且存在多指标目标,处理过程需消耗大量能量,从若干工程实践中发现,影响焦化废水处理工程运行能耗的因素主要包括水质特性、工艺流程、运行时间、设备状况等,系统分析这些因素对运行能耗的贡献,了解耗能规律并模型化,可为焦化废水处理工程设计提供节能依据.本研究以好氧/水解/好氧(OHO)流化床工艺为核心的实际焦化废水处理工程为案例,根据耗能设备、处理目标和单元功能不同将整个处理工程分解为气浮、废水输送、泥渣输送、鼓风曝气、混合、脱水、加药、公用的8个耗能系统,分别分析各系统的耗能因子,建立模型,加权得到总能耗模型;然后分别用HRT(停留时间)法和24 h法计算能耗值,与实际24 h读表电耗值相比较评价模型的准确性.分析结果表明,焦化废水处理工程总运行能耗与进水水量、污泥量、溶解氧、硝化液回流比、进水COD、进水总氮浓度的相关性强;HRT法与24 h法得到的能耗值与实际24 h读表能耗值呈显著线性关系,R2分别为0.93和0.97,相对误差分别为4.28%~19.18%和3.45%~8.94%,模型分析值与工程实测值吻合度比较好,表明模型准确可靠.因此认为,基于耗能单元系统建立的工程系统总能耗模型可以用于预测因水质特性、工艺流程、设备条件等变化的实际工程运行总能耗,得到了建立焦化废水处理工程单元解析模型的系统性新方法.     

Statistical regression modeling for energy consumption in wastewater treatment

Wastewater treatment is one of critical issues faced by water utilities, and receives more and more attentions recently. The energy consumption modeling in biochemical wastewater treatment was investigated in the study via a general and robust approach based on Bayesian semi-parametric quantile regression. The dataset was derived from a municipal wastewater treatment plant, where the energy consumption of unit chemical oxygen demand (COD) reduction was the response variable of interest. Via the proposed approach, the comprehensive regression pictures of the energy consumption and truly influencing factors, i.e., the regression relationships at lower, median and higher energy consumption levels were characterized respectively. Meanwhile, the proposals for energy saving in different cases were also facilitated specifically. First, the lower level of energy consumption was closely associated with the temperature of influent wastewater, and the chroma-rich wastewater also showed helpful in the execution of energy saving. Second, at median energy consumption level, the COD-rich wastewater played a determinative role in the reduction of energy consumption, while the higher quality of treated water led to slightly energy intensive. Third, the higher level of energy consumption was most likely to be attributed to the relatively high temperature of wastewater and total nitrogen (TN)-rich wastewater, and both of the factors were preferably to be avoided to alleviate the burden of energy consumption. The study provided an efficient approach to controlling the energy consumption of wastewater treatment in the perspective of statistical regression modeling, and offered valuable suggestions for the future energy saving.     

An innovative integrated system utilizing solar energy as power for the treatment of decentralized wastewater

This article reports an innovative integrated system utilizing solar energy as power for decentralized wastewater treatment, which consists of an oxidation ditch with double channels and a photovoltaic (PV) system without a storage battery. Because the system operates without a storage battery, which can reduce the cost of the PV system, the solar radiation intensity affects the amount of power output from the PV system. To ensure that the power output is sufficient in all different weather conditions, the solar radiation intensity of 78 W/m 2 with 95% confidence interval was defined as a threshold of power output for the PV system according to the monitoring results in this study, and a step power output mode was used to utilize the solar energy as well as possible. The oxidation ditch driven by the PV system without storage battery ran during the day and stopped at night. Therefore, anaerobic, anoxic and aerobic conditions could periodically appear in the oxidation ditch, which was favorable to nitrogen and phosphate removal from the wastewater. The experimental results showed that the system was efficient, achieving average removal efficiencies of 88% COD, 98% NH 4 + -N, 70% TN and 83% TP, under the loading rates of 140 mg COD/(g MLSS·day), 32 mg NH 4 + -N/(g MLSS·day), 44 mg TN/(g MLSS·day) and 5 mg TP/(g MLSS·day).     

污水生物处理单元能量平衡与分析方法研究与应用

在提出污染物内能概念的基础上，对污水生物处理工艺能量平衡和分析的原理与方法进行了探讨，建立了能量平衡研究的基本模型。据此对国内四座不同工艺的城市污水处理厂进行了生物处理单元的能量衡算，并采用两类指标对处理单元耗能状况进行了评价。应用能量平衡分析方法可进行处理工艺的设计遴选和建成后运转效果的评判，以及指导处理厂有针对性地采取节能降耗措施。     

LPWCO method for the treatment of high concentrated organic wastewater

Based on wet air oxidation (WAO) and Fenton reagent, thispaper raises a new low pressure wet catalytic oxidation(LPWCO)which requires low pressure for the treatment of highlyconcentrated and refractory organic wastewater. Compared withgeneral wet air oxidation, the pressure of the treatment(0.1-0.6MPa) is only one of tens to percentage of latter(3.5-10MPa). Inaddition, its temperature is no more than 180℃.Compared withFenton reagent, while H2O2/COD(weight ratio) less than 1.2, theremoval of COD in the treatment is over twenty percents more thanFenton's even the value of COD is more than 14000mg/L. In thispaper, we study the effect factor of COD removal and the mechanismof this treatment. The existence of synergistic effect (catalytic oxidation and carbonization) for COD removal in H2SO4-Fenton reagent system under the condition of applied pressure and heating (0.1-0.6MPa, 104-165℃) was verified. The best condition of this disposal are as follows:H2O2/COD(weight ratio)=0.2-1.0, Fe2+ 0.6×10-3 mol, H2SO4 0.5mol, COD>1×104mg/L, the operating pressure is 0.1-0.6MPa and temperature is 104-165℃. This method suit to dispose the high-concentrated refractory wastewater, especially to the wastewater containing H2SO produced in the manufacture of pesticide, dyestuff and petrochemical works.     

哈尔滨城市污水处理厂不同处理工艺对微塑料的去除

城市污水处理厂出水作为微塑料(microplastics,MPs)进入自然水体的主要途径之一,对其微塑料污染物特征展开研究,有助于认识和了解人类活动对自然水体的影响.本文以哈尔滨市主城区的污水处理厂A和污水处理厂B中的3种工艺(曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺、CASS-MBBR工艺)为研究对象,经体视显微镜观察并结合傅里叶变换红外光谱仪分析哈尔滨城市污水处理厂中MPs的浓度、颜色、粒径、类型分布特征及3种不同处理工艺对MPs的去除效果.结果表明,哈尔滨城市污水处理厂进水中MPs的最高浓度为290.87个·L^-1,颜色主要以白色和无色为主,组成成分主要为PP、PE和PS,粒径大的MPs更容易被去除;微塑料在曝气生物滤池工艺一级处理中的去除率为80.28%;多段AO-MBBR工艺与CASS-MBBR工艺的一级处理MP_S去除效率为78.39%,曝气生物滤池工艺、多段AO-MBBR工艺和CASS-MBBR工艺的二级处理去除效率分别为20.92%、13.11%和14.68%,实验结果表明MPs的去除主要依靠一级处理,二级处理中的MPs去除效果...     

电化学强化低能耗废水生物处理技术研究

以碳布为阴阳极材料构建一种新型的生物电化学系统（BES）,研究该系统在不曝气条件下对城市污水的处理效果,并与传统的厌氧和好氧处理方法进行比较。结果表明,该BES处理城市污水是可行的,与传统曝气法相比能够显著降低能耗。在进水CODcr,为350mg／L、NH3-N为15mg／L、水力停留时间（HRT）为24h时,电化学强化生物处理系统对CODcr和NH3-N的去除率达84％和80％,优于同等条件下的厌氧、好氧生物处理方法。BES的输出电压最高为211mV。     

青藏高原东北部土族家庭能源消费特征

家庭能源消费特征因受地理环境及文化等影响而存在显著的人文空间差异,尤其是对于特色或边远少数民族地区,迫切需要加强相关调查实证研究。基于青海省100户土族家庭的实地调研,从收入水平分组视角考察其能源消费特征,分析家庭能源消费活动的环境效应,并构建物质流模型予以可视化分析。结果表明:土族家庭年人均能源消费量为3473 kgce,以煤炭、薪柴和秸秆等为主;随着收入水平提升,能源消费结构逐渐向多元化转变且对能源重要性的认知逐渐从生物质能源转向商品能源。家庭能源消费导致的年人均CO₂、N₂O、NO_X、SO₂和TSP的产生量分别为1856.87 kg、117.10 g、254.46 g、451.87 g和520.74 g。未来应增强清洁能源利用水平,统筹推进青藏高原地区生活能源消费的可持续转型。     

污水土地处理系统中管网铺设率对流态的影响与CFD模拟

污水土地净化系统的水力特性直接影响污染物的处理效果,研究不同管网铺设率对水流流态的影响,可为设计参数的选择及反应器结构优化提供依据.因此,运用示踪-应答技术,以停留时间分布(RTD)理论为基础,对反应器中水流的状态进行分析.同时,借助计算流体力学(CFD)软件Fluent进行数值模拟.RTD分析和CFD模拟结果互补分析发现,底部的碎石层具有布水功能,而表面的水层具有集水的作用:水流在承托层中水平流动,竖直流经填料层,最后在水层中水平流入集水管网.在有承托层和水层的情况下,系统采用不同管网铺设程度的布水和集水方式对填料中水流的流态影响不大,然而管网孔口布水效果不均.各管网铺设率反应器的体积效率均在90％以上,但都有一定的无效体积或滞留区.半网布水、集水的反应器体积效率最高,流态接近推流形式.无因次平均停留时间为1.09,轴向扩散系数为0.037.     

1998—2008年我国废水污水处理的碳排量估算

对我国1998—2008年的废污水碳排量进行了估算.同时,提出一种综合的碳排量估算方法,即综合生化反应过程法与耗电量折算法,分别计算了我国废污水处理过程中相关生化反应所伴随的碳排量(直接碳排)和废污水处理过程中的能耗所对应的碳排量(间接碳排).生化反应过程法运用物质守恒定律并结合生化过程的基本参数对碳排量进行核算;耗电量折算法主要是通过计算废污水处理的总耗电量,进一步将耗电量折算成碳排量.计算结果表明,1998—2008年我国废水污水处理产生总平均碳排量为35.4×106t.污水处理产生的碳排量大于废水处理产生的碳排量,平均占总碳排量的56.3%,呈逐年上升趋势.废污水处理产生的直接碳排量大于间接碳排量,平均占碳排总量的51.7%,呈逐年下降趋势.直接碳排量中,生活污水处理碳排量占73.6%,呈逐年上升趋势,而且水处理碳排量平均为泥处理碳排量的4.27倍.间接碳排量中,生活污水处理碳排量占37.5%,且呈上升趋势,工业碳排量较大的行业,如造纸及相关制品业,化学、医药制品业与水电气供应业碳排量分别占总量的25.2%、18.6%和17.5%.