污水處理廠電量消耗的分布及計(jì)算方法

污水處理廠電量消耗的分布及計(jì)算方法一、工藝能耗1、污水處理工藝污水處理的主要工藝有A/O工藝、A2/O藝、SBR泵站→細(xì)格柵→沉砂池→初次沉淀池→好氧活性污泥處理→二次沉淀池→消毒池→出水。2。的提升及渣、沙等的去除，為生化處理制造條件。生化處理單元主要包括曝氣系統(tǒng)、回流系統(tǒng)和二次沉淀池，用于有機(jī)物、氨氮等的去除。污泥處理單元包括濃縮機(jī)、脫水機(jī)、出泥泵等，將剩余污泥脫水外運(yùn)。不同處理單元的構(gòu)造和運(yùn)行模式不同，因而其能耗計(jì)算就2、能耗分布潛在能源。其中，電耗占總能耗的60%～90%和回流、污泥的穩(wěn)定和處理等方面。不同地區(qū)、不同規(guī)模污水處理廠處理單元的能耗分布見表1。由表1可知，生化處理是污水廠能量消耗的主要局部。其；污水提升過程也是能量消耗的重要環(huán)節(jié)，其能耗約占全廠能耗的 20%。有效降低污水處理能耗，首先要對耗能分布、耗能量進(jìn)展調(diào)查分析，并依據(jù)不同的處理階段選取相應(yīng)的能耗計(jì)量方法進(jìn)展評估；最終，結(jié)合不同階段的能耗特點(diǎn)給出行之有效的調(diào)整方案。因而，污水廠的節(jié)能應(yīng)當(dāng)從各處理單元與設(shè)備中挖掘并進(jìn)展優(yōu)化配置。二、能耗技術(shù)方法和公式個單元，每個處理單元的耗能狀況不盡一樣，需要針對每個單元的工藝運(yùn)行特點(diǎn)選擇相應(yīng)的能耗計(jì)算方法對其能耗進(jìn)展評估和預(yù)算。1、預(yù)處理單元污水提升泵是污水處理廠預(yù)處理單元耗能最大的局部，其電耗約占全廠電耗的也大同小異。1〕污水提升泵電耗的計(jì)算式：WkWh；g9.81m/s2；Q為污水泵的實(shí)際流量，m3/s；Hm；η2為電機(jī)的效率，取0.95。2〕提升泵能量估算公式：hm；N為配用電機(jī)功率，kW；r=ρg，取9.8×103N/m3。式〔1〕和式〔2〕計(jì)算簡便、準(zhǔn)確，在實(shí)際工作中應(yīng)用較為廣泛。同時可以看出，上述提升泵的實(shí)際工作揚(yáng)程對污水提升泵能耗計(jì)算影響較大。掌握方式掌握泵房液位，可以提高泵的工作效率，保證穩(wěn)定的進(jìn)水。2、生化處理單元污水處理過程中，生化處理階段能耗最大的是曝氣系統(tǒng)，約占總能耗的鼓風(fēng)曝氣和外表曝氣。是將壓縮空氣通過管道系統(tǒng)送入池底的空氣集中裝置，并以氣泡的形式集中到混合液中，使氣泡中的氧快速轉(zhuǎn)移到液相供微生物需要。因而，要想確定實(shí)際運(yùn)行中曝氣系統(tǒng)的能耗利用效率，就要計(jì)算系統(tǒng)供氣量和實(shí)際需氧量之間的關(guān)系。兩者之比越趨近于1導(dǎo)致出水不達(dá)標(biāo)。依據(jù)曝氣池供氣量GS=R0/0.3EA，延克軍給出了簡化的供氣量計(jì)算式：EARm3/h式〔3〕和式〔4〕簡化了繁瑣的計(jì)算環(huán)節(jié)。在混合液溫度為15~30℃時，承受上述公式比較簡潔，且可使混合液溶解氧濃度保持在1.5~2.0mg/L。然而，對于其他條件下供氣量的計(jì)算不適用。鑒于上述公式的條件限制，綜合外表曝氣和鼓風(fēng)曝氣裝置豎向位置不同帶來的影響，《給水排水設(shè)計(jì)手冊》給出了實(shí)際傳氧速率 的換算公式：鼓風(fēng)曝氣：外表曝氣：N0為標(biāo)準(zhǔn)傳氧速率，kg/hCO為混合液剩余DO值，一般用2mg/LT為混合液溫度，一般為5~30℃；Csm是清水平均溶解氧值，mg/LCsmCswQt為曝氣池逸出氣體中含氧量百分率；Pbkg/cm2該公式的精度較低，適用于準(zhǔn)確度要求不高的工程計(jì)算?！?〕的修正公式為：承受式〔7〕計(jì)算時，鼓風(fēng)機(jī)功率及曝氣裝置數(shù)量均大于承受式〔8〕的計(jì)算值，將造成工程投資及運(yùn)行費(fèi)用的增加。承受修正后的計(jì)算公式，大大降低了工程投資及運(yùn)行費(fèi)用。QtPakg/cm2PkW；n為風(fēng)機(jī)效率，一般取0.7~0.8；WkWht為鼓風(fēng)機(jī)工作的時間，h。公式〔8〕對于平原地區(qū)的工程計(jì)算是通用的，應(yīng)用也較為廣泛?！矘?biāo)準(zhǔn)大氣壓〕供氣量計(jì)算式：平原地區(qū)：高原地區(qū)：GS為供氣量，m3/h條件下脫氧清水的充氧量，kg/hEA大，但在不同工程中的計(jì)算效率和準(zhǔn)確度卻不同。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)和測量中，需依據(jù)實(shí)際狀況選擇適宜的公式。3、污泥處理單元能大約占污水廠運(yùn)行全部能耗的11%泥、藥和設(shè)備三個方面。因而，該局部的耗能不容無視，其能耗的大小主要由污泥產(chǎn)量的多少打算。每日增長的揮發(fā)性污泥量的計(jì)算式：式中：ΔX為每日增長的揮發(fā)性污泥量，kg/dYKdd-1Qm3/dSa有有機(jī)污染物的濃度，kg/m3Se為經(jīng)生化處理后水中殘留的有機(jī)污染物的濃度，kg/m3Vm3Xvkg/m3系統(tǒng)剩余污泥量的計(jì)算式：YH0.5~0.6；bH=0.08d-1fTHYSSSinSout中的變量較多，且中間系數(shù)不易取得，應(yīng)用范圍受到限制。為了更好地計(jì)算污泥量，可以承受干污泥量計(jì)算公式：St/hC0NTUK1NTUSSmg/L數(shù)，應(yīng)經(jīng)過實(shí)測確定；Dmg/LK2排泥系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)用。污泥脫水作為污泥處理的關(guān)鍵技術(shù)，其電耗計(jì)算式為：W為水泵及電機(jī)節(jié)約電耗，kWhtdst/ht3h；bkWh/tds，更適合污泥處理階段電能的估算。三、實(shí)際案例以某污水處理廠數(shù)據(jù)為例，依據(jù)參數(shù)采集狀況，選擇適合的前述公式進(jìn)展能耗計(jì)算。該污水處理廠一期工程 2023年開頭投入使用，承受A/O工藝對污水進(jìn)展生物處理后再經(jīng)人工濕水。日處理規(guī)模為1.5m3/d理、污泥處理三個單元給出能耗計(jì)算結(jié)果。1、預(yù)處理單元單泵參數(shù)如下：，水泵實(shí)際揚(yáng)程H=3mη1=0.η2=0.95。正常運(yùn)行時，平均日工作時臺泵工作，最大日工作時3臺泵工作，雨季4〔8h〕為例，應(yīng)用式〔1〕計(jì)算能耗，計(jì)算結(jié)果為624.7845kWh。2、生化處理單元鼓風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)如下：GS=20.8m3/min=1248m3/h，升壓P′=60kPa=0.61kg/cm風(fēng)機(jī)效率n=0.88正常運(yùn)行時，通過生化池內(nèi)的溶解氧濃度掌握風(fēng)機(jī)的開啟臺數(shù)，多數(shù)狀況是31〔9〕和式〔10〕計(jì)算電耗，計(jì)算結(jié)果為2391.8kWh3、污泥處理單元〕進(jìn)展脫水，每6h。其脫水的污泥干重tds=7.50t/h，比能耗b=3.07kWh/tds，脫水機(jī)每天工作時間t3=10h正常運(yùn)行時，通過生化池內(nèi)的溶解氧濃度掌握風(fēng)機(jī)的開啟臺數(shù)，多數(shù)狀況是〔16〕計(jì)算電耗，計(jì)算結(jié)230.25kWh計(jì)算能耗與實(shí)際能耗的比照結(jié)果如下：預(yù)處理單元中，提升泵能耗的計(jì)算值比實(shí)際值偏小些。這是由于計(jì)算過程中水泵的效率η2的實(shí)際工程計(jì)算中常用的固定值導(dǎo)致的。在實(shí)際工程計(jì)算中，假設(shè)能較為準(zhǔn)確地知道其確定值，可更準(zhǔn)確地計(jì)算其能耗值。其次，生化處理單元中，鼓風(fēng)機(jī)能耗的計(jì)算比實(shí)際值偏大些，這是由于計(jì)算過程中的參數(shù)值大多使用的是設(shè)計(jì)值〔高于實(shí)際值〕。由于表2中的實(shí)際能耗是依據(jù)全廠日平均能耗與