3.3拆除階段能耗
本階段的能源消耗主要與進行拆除作業(yè)的機器設(shè)備有關(guān),主要包括①拆除作業(yè)能耗②復(fù)土、填充材料運輸能耗兩部分。根據(jù)有關(guān)文獻,拆除能耗按建設(shè)能耗的90%計算;復(fù)土、填充材料運輸能耗則按照施工面積、復(fù)土填充平均深度(1.5m)、復(fù)土填充材料平均比重(2.0)和平均運輸里程(2.0km)進行計算。
3.4生命周期能耗
厭氧水解法和對照工藝LC各個階段的能耗構(gòu)成清單見表6。
表6兩種工藝LC能耗清單
序號名稱普通法厭氧法序號名稱普通法厭氧法
1建材生產(chǎn)1.741.659運行階段 B24.8820.16
2建設(shè)施工0.510.4810復(fù)土運輸0.010.01
3材料運輸0.100.0911拆除施工 0.450.42
4建設(shè)階段2.352.2212拆除階段0.460.43
5處理運行A13.0210.9213LC能耗 A19.9217.13
6處理運行B20.7916.6014LC能耗B27.6922.81
7運行材料 4.093.5615相對比例A100%86.0
8運行階段A17.1114.4816相對比例B100%82.4
*本表中 A采用微孔曝氣,B采用穿孔管曝氣。
4 LC能耗分析
4.1LC能耗的相對比較
厭氧水解法的生命周期能耗由原材料開采加工、污水廠建設(shè)施工、處理運行和廢棄拆除等階段的能耗組成,其中處理運行能耗占63.8%~72.8%,材料能耗22.8%~30.4%。從兩種對照工藝LC能耗的相對比較可以看出,厭氧水解法的各單項能耗和LC能耗均低于普通活性污泥法,在微孔曝氣條件下可節(jié)能14.0%,在穿孔管曝氣條件下可節(jié)能17.6%。普通活性污泥法工藝耗能最主要的環(huán)節(jié)是運行能耗,約占該工藝LC能耗的65%~75%,而厭氧水解法的運行能耗僅為普通活性污泥法的 80%~84%。
4.2不同曝氣方式的LC耗能分析
厭氧水解法工藝采用不同曝氣方式的LC能耗的比較見表6。采用微孔曝氣可比采用穿孔管曝氣節(jié)省LC能耗24.9%。
4.4比能耗分析
處理系統(tǒng)的比能耗指其單位能耗BOD5降解量。污水處理過程中進水BOD5總量經(jīng)處理后部分被降解,部分隨尾水排放,部分以污泥的形式排出。因此,污水處理過程中實際被降解的BOD5數(shù)量應(yīng)為進水BOD5總量減去尾水和污泥排放的BOD5數(shù)量。從表7可看出,厭氧水解法進水BOD5經(jīng)處理后31.4%轉(zhuǎn)化為污泥,7.5%隨尾水釋放環(huán)境,實現(xiàn)降解的高達61.1%。與普通活性污泥法相比,厭氧水解法實際降解量高出44.6%,主要體現(xiàn)在污泥BOD5的降解。一方面由于LC能耗較低,另一方面由于處理過程中實際降解量大幅度提高,厭氧水解法的比能耗為0.39~0.52kgBOD5/度,比普通活性污泥法大幅度提高67.7%~77.7%。
表7比能耗的比較/(kgBOD5kW-1h-1)
序號項目普通法A普通法B厭氧法A厭氧法B
1進水BOD5量 /106kg14.614.614.614.6
2尾水BOD5量/106kg1.461.461.101.10
3污泥 BOD5量/106kg6.976.974.584.58
4BOD5降解量/106kg6.176.178.928.92
5LC能耗/106kW.h19.9227.6917.1322.81
6比能耗0.310.220.520.39
4.5節(jié)能措施完善化分析
從LCA評估結(jié)果看,厭氧水解法由于其LC能耗較低、大幅度減少了污泥排放量、提高出水水質(zhì)等工藝特點,在能效水平上具有明顯的優(yōu)勢。要進一步提高該工藝的能效,首先應(yīng)進一步提高厭氧水解的處理效果,因為這樣可收到節(jié)約能耗和減少排泥量的雙重效果,對提高能效的貢獻率是最至關(guān)重要的,并且實際上提高厭氧水解處理效果的有關(guān)研究已見報道。其他節(jié)能措施包括根據(jù)活性污泥法的工藝特點采用能效高的曝氣設(shè)備,對污水提升系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)和藥劑投配系統(tǒng)進行計算機自動控制等。通過計算機優(yōu)化控制污水提升泵的開啟和關(guān)閉,并使提升泵處于最佳工作效率。曝氣系統(tǒng)是厭氧水解法能耗最多的處理單元,實行良好的運行控制對節(jié)約能耗尤為重要。采用計算機回路控制可在絕大多數(shù)時間內(nèi)將曝氣池的DO保持在2mg/L左右,從而提高了氧利用率,可減少能耗 20%~30%左右。此外,污水處理的藥劑也是一筆相當(dāng)可觀的間接能源費用,通過計算機回路控制可最大程度地減少藥劑耗用量。
5結(jié)語
?。?)厭氧水解法的生命周期能耗由原材料開采加工、污水廠建設(shè)施工、處理運行和廢棄拆除等階段的能耗組成,其中處理運行能耗占63.8~72.8%,材料能耗占30.4%~22.8%。
(2)在微孔曝氣條件下可比普通活性污泥法節(jié)約LC能耗14.0%,在穿孔管曝氣條件下可節(jié)約LC能耗 17.6%。
(3)厭氧水解法采用微孔曝氣可比采用穿孔管曝氣節(jié)省LC能耗24.9%。
(4)由于大幅度提高了污泥降解量、 LC能耗較低和出水水質(zhì)較好的原因,厭氧水解法的比能耗為0.39~0.52kgBOD5/kW.h,比普通活性污泥法大幅度提高 67.7%~77.7%。
(5)進一步提高厭氧水解池的污水和污泥處理效能和優(yōu)化運行控制已成為提高其LC能效的重要途徑。
參考文獻
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