现代废水处理需要大量的能量用于泵送和曝气。幸运的是,公用事业公司可以声称通过提高处理效率和通过污水污泥厌氧消化增加现场能源生产,可以节省大量资金。
CCAB溶液增加了初级COD的收获,在污水处理厂生物阶段产生沼气和COD转化所需的曝气方面具有潜在效益。解决方案包括:
从30%到>60%
基于模型模拟的大储蓄和短投资回报时间
建言会运作于6个月内完成
公用事业成为能源中性
丹麦水协会举办丹麦污水处理厂年度基准(WWTPs),这表明,在过去的几年里,污水处理已经成为能源中性在越来越多的公用事业。这一趋势符合地方和国家政治目标的期望,预计将继续下去。
为了实现这一目标,需要不断开发新技术,进一步降低能源消耗,增加产量。当地产生的沼气的主要输入来源是初级污泥中的COD。
现有的提高COD捕获的技术成本高昂,需要高维护
目前,两种可用于从城市污水中获取更多COD的商业化技术主导着市场。这些是细筛过滤(过滤)和化学强化初级澄清。与传统的初级澄清相比,这两种解决方案都提供了更高的COD收获,但不幸的是,也有显著的缺点。
过滤需要先进的机械和及时和昂贵的维护,而化学强化澄清产生大量的惰性化学污泥,不促进沼气的产生,并对污泥处理系统产生额外的负荷。
扩大高负荷工厂是昂贵的,而且在物理上并不总是可行的
污水处理厂负荷往往会及时偏离污水处理厂的设计容量。通过建造额外的基础设施(如工艺罐和澄清池)来扩大产能是相当昂贵的,而城市地区用于扩大产能的空地往往有限。
CCAB过程
为了改善废水处理工艺,CCAB技术的特点是将活性污泥从二级澄清池泵入位于一级澄清池之前的接触池。活性污泥对进水未处理废水中的COD作为生物吸附介质。在一级澄清池中,污泥颗粒与大量生物吸附的COD一起沉降。
图1所示。CCAB工艺流程图。爱游戏优惠©济
实验室规模的测试,以确定技术的可行性
在全面实施前和全面运行期间进行了实验室测试,以确定CCAB操作的潜力。实验结果与全尺寸实验结果之间具有良好的相关性。这使得DHI可以使用实验室规模的测试作为该技术COD收获潜力的指标。
全面实施和监测
CCAB程序在丹麦Esbjerg East污水处理厂全面实施和运行。在DHI 30多年的废水过程控制经验的基础上,安装了先进的在线过程控制,以确保稳定运行。进行抽样活动以确定实际的COD收获,并将其用作CCAB过程模型的输入。
用于确定业务案例的模拟
使用WEST建模软件对丹麦的四个废水处理厂的基线(当前)运行进行了模拟,并将其与三种主要COD捕获的替代技术进行了比较。模拟场景包括过滤、化学强化澄清和CCAB系统。不同方案评价和比较的终点为:(i)厌氧消化提供的COD负荷;(ii)曝气的耗电量;(iii)外加碳,满足脱氮需求。
改进的鳕鱼收获
实验室规模试验和全规模操作表明,利用CCAB工艺的初级阶段COD收获相对较高。即,62%的进水COD通过生物吸附和分离在初级澄清池中被去除。这个数字与其他商业上可用的技术相比是有利的。
提高效率的潜力
根据WEST模拟结果,与基线操作相比,由于初级阶段的COD收获增加了一倍,CCAB过程对能源生产产生了积极影响。此外,初级阶段的COD去除率降低了生物阶段的曝气需求。将试验期间与基线运行期间的类似时期进行比较,发现在去除COD方面,能源效率提高了约40%。
有利的商业案例和增加的产能
作为项目一部分的商业案例评估,有利于CCAB在四分之三的工厂运行。CCAB操作在拥有现有的一级澄清池(ROI < 2年)的工厂是经济上可行的,但在必须建造一级澄清池(ROI < 6年)的工厂也是可行的。在这三种情况下,与任何其他情况相比,分类判例法每年的节余都更高。此外,改进的COD收获减少了通过好氧转化去除残余COD所需的工艺池容量,使工厂操作人员在管理工厂时更加自由。
图2。与基线操作相比,操作成本的差异是由于实施COD收获技术造成的。负值表示运营成本的减少,从而节约。
八家丹麦公用事业公司和丹麦水协会联合起来,在市场发展基金下成立了废水伙伴关系,以支持从废水中提取资源和能源领域的研究。开发了三种技术,其中CCAB过程。