[南方概念廠]日處理二十萬(wàn)立方的主流部分硝化和氨氮厭氧氧化: 反應(yīng)器構(gòu)型,運(yùn)轉(zhuǎn)和與傳統(tǒng)生物脫氮工藝的比較
日處理二十萬(wàn)立方的主流部分硝化和氨氮厭氧氧化: 反應(yīng)器構(gòu)型,運(yùn)轉(zhuǎn)和與傳統(tǒng)生物脫氮工藝的比較
原創(chuàng)2017-11-19曹業(yè)始中國(guó)給水排水
題目:日處理二十萬(wàn)立方的主流部分硝化和氨氮厭氧氧化: 反應(yīng)器構(gòu)型,運(yùn)轉(zhuǎn)和與傳統(tǒng)生物脫氮工藝的比較
報(bào)告人:曹業(yè)始--新加坡公用事業(yè)局(PUB)前首席專家,國(guó)際水協(xié)會(huì)會(huì)士(IWA Fellow), 國(guó)際水協(xié)會(huì)營(yíng)養(yǎng)物去除和回用專家領(lǐng)導(dǎo)小組成員,世界銀行環(huán)境顧問(wèn)
主持人:天津創(chuàng)業(yè)環(huán)保集團(tuán)股份有限公司 李金河 總工
摘要
主流氨厭氧氧化為污水廠能量自給提供了技術(shù)上可能性,同時(shí)該技術(shù)對(duì)低碳氮比污水營(yíng)養(yǎng)化去除具有特別意義。本報(bào)告介紹了世界上最大(日處理量二十萬(wàn)立方污水,新加坡樟宜回用水廠)主流氨厭氧氧化工藝的反應(yīng)器構(gòu)型、運(yùn)轉(zhuǎn)、特征,并與生產(chǎn)規(guī)摸常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物去除過(guò)程在出流水質(zhì)及能耗方面進(jìn)行了比較,從而說(shuō)明了主流氨厭氧氧化過(guò)程的獨(dú)特的優(yōu)越性。
好的,我們今天最后一個(gè)專家報(bào)告,我們以熱烈掌聲歡迎曹業(yè)始先生。他發(fā)言題目是日處理二十萬(wàn)立方主流部分硝化和氨氮厭氧氨氧化,反應(yīng)器構(gòu)型,并且與傳統(tǒng)生物脫氮工藝的比較。
曹業(yè)始:
感謝有這么一個(gè)機(jī)會(huì)跟國(guó)內(nèi)的同行交流。二十多年前我從蘇州出去,去年從新加坡公用事業(yè)局(PUB相當(dāng)一個(gè)副部級(jí)單位)回國(guó)。PUB管理所有的與水有關(guān)的收集、流域,供水、再生水(污水) 等,是新加坡國(guó)家的水務(wù)管理機(jī)構(gòu)。我所在的部門是叫做回用水廠部,相當(dāng)于我們污水處理司。
我今天主要介紹一個(gè)生產(chǎn)規(guī)模的主流厭氧氨氧化過(guò)程。這個(gè)項(xiàng)目跟美國(guó)DCWater HRSD和奧地利Strass廢水處理廠在同一主題項(xiàng)目下一起獲得了2014年度IWA應(yīng)用創(chuàng)新大獎(jiǎng)。是目前世界上最大也是第一個(gè)自身維持厭氧菌的過(guò)程。我介紹這個(gè)研究課題時(shí),同時(shí)也指出好處在哪里,省錢在什么地方。與常規(guī)生物過(guò)程出水水質(zhì)和曝氣能耗做比較。最后我想提出這一個(gè)技術(shù)在新加坡能夠應(yīng)用,很大程度上與它的氣候有關(guān),對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),廣東和海南氣候是不是也考慮嘗試。
今天污水處理的根本難題是碳管理。在傳統(tǒng)的生物處理過(guò)程中,原水當(dāng)中的碳服務(wù)于兩個(gè)目的,一個(gè)營(yíng)養(yǎng)物去除,第二個(gè)送到硝化池里面產(chǎn)生沼氣。營(yíng)養(yǎng)物標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格時(shí)實(shí)際沒有多少碳源可以用作能源回收的。因此,發(fā)展一種營(yíng)養(yǎng)去除不需要碳源的新過(guò)程,就提到議事日程上。氨氮厭氧氧化菌發(fā)現(xiàn)以后,引起了人們的注意。因?yàn)樗梢怨?jié)約60%的溶解氧,且不需要碳源進(jìn)行氨氮去除。這是一個(gè)根本性的變化。就是今天上午彭老師講,碳跟氮去除不用放在一起,可以分開來(lái)處理。理論上來(lái)說(shuō)厭氧氧化全部成功可以把所有碳源拿去做能源回收。美國(guó)的切薩皮克(Chesapeake.) 地區(qū)有很嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)。BluePlains污水處理廠每年花六百萬(wàn)美元買碳源。這是美國(guó)開發(fā)這項(xiàng)技術(shù)的主要驅(qū)動(dòng)力。歐洲的驅(qū)動(dòng)力是增加能源回收。從國(guó)外研發(fā)來(lái)看,已經(jīng)花費(fèi)六年時(shí)間進(jìn)行改技術(shù)的開發(fā)。而對(duì)國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō),我們相當(dāng)部分的污水碳氮比比較低,如果能夠應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),可以在低碳氮比情況下達(dá)到高標(biāo)準(zhǔn)的營(yíng)養(yǎng)去除。樟宜回用水廠實(shí)行了主流氨氮厭氧化(60萬(wàn)噸每天),工藝是典型的五點(diǎn)進(jìn)料,進(jìn)料以20%的比例進(jìn)每一個(gè)硝化池;亓鞅龋50%)進(jìn)入到第一個(gè)硝化池。硝化池和好氧池容積相同。整個(gè)水力停留時(shí)間為5.6 h。新加坡污水溫度為28 ℃-32℃。 這個(gè)圖是我們從2011年在現(xiàn)場(chǎng)取樣分析的平均值制成。有兩個(gè)典型現(xiàn)象:第一,氨氮不但好氧池里面去除,在厭氧池里也被去除;第二,每個(gè)好氧池的末端的亞硝酸氮濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硝酸氮濃度。短程硝化很明顯。部分硝化率為72%,相當(dāng)于10個(gè)氨氮進(jìn)入好氧去,有7個(gè)氨氮被氧化掉。而這7個(gè)被氧化掉的氨氮中70% 氧化成了亞硝酸,剩余的變成了硝酸根。亞硝酸氧化菌的活性被嚴(yán)重抑制。
兩家當(dāng)?shù)氐拇髮W(xué)進(jìn)行了微生物研究,證明這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中單細(xì)胞形態(tài)的氨厭氧化菌種存在。TU-Delt進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)?zāi)M,證明了在樟宜條件下單細(xì)胞形態(tài)的氨氮厭氧菌確實(shí)可以存在。最近日本OKABE研究組也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象。
現(xiàn)在回到基本的問(wèn)題,跟常規(guī)系統(tǒng)比較優(yōu)點(diǎn)何在?在進(jìn)水水質(zhì)BOD大概為140到150,TN為41,出水TN為 4.8,TN去除率為88.3%;而常規(guī)的過(guò)程出水TN一般高于10mg/L,TN去除率為70%。再看看總氮的組成,它的無(wú)機(jī)氮組成,這一張圖也是2011年數(shù)據(jù),1月1號(hào)到年底,實(shí)際每天早上和下午平均值,每個(gè)平均值做出來(lái),黃的是氨氮,濃度最高。亞硝酸氮濃度為平均值為1.1 mg/L,這個(gè)最有意思的是硝酸根氮的濃度為1 mg/L?偟臒o(wú)機(jī)氮為3.8 mg/L。 而PUB所管轄的其它的常規(guī)污水廠出水的硝酸氮為8-12 mg/L。
對(duì)比曝氣能耗,樟宜處理每立方水電耗為0.13 kW·h,能耗比新加坡其它幾個(gè)污水廠低10%-30%。 而樟宜污水廠的出水TN遠(yuǎn)低于新加坡其它幾個(gè)污水廠,這充分說(shuō)明樟宜污水廠的脫氮能耗最低。我在這里沒有談脫磷,我們也在厭氧區(qū)發(fā)現(xiàn)反硝化脫磷現(xiàn)象,今天時(shí)間有限就不講了。
樟宜主流厭氧氨氧化的因素是什么?第一高溫。第二殘余氨氮的存在,缺氧好氧交換進(jìn)行,短泥齡和在線控制。
本課題起始于2011年,有若干論文已經(jīng)發(fā)表。大家有興趣可以參考。我的報(bào)告就做完了。
謝謝大家!
提問(wèn)1
樟宜生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中發(fā)現(xiàn)這個(gè)現(xiàn)象,中試系統(tǒng)驗(yàn)證出來(lái)什么樣的結(jié)果?
曹業(yè)始
實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)?zāi)苤噩F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)的現(xiàn)象,做中試時(shí)用的是生物膜反應(yīng)器,取得了部分硝化,但不穩(wěn)定,挑戰(zhàn)在于如何維持剩余氨氮。
提問(wèn)2
設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)槭裁催x擇五段呢?
曹業(yè)始
多點(diǎn)進(jìn)料有三點(diǎn)也有五點(diǎn),段數(shù)越多碳的利用效率越高,但基建費(fèi)用較高。
提問(wèn)3
美國(guó)原來(lái)很多老廠 用兩點(diǎn)進(jìn)料工藝,再增加進(jìn)料點(diǎn)有顧慮,出水氨氮高達(dá)到5-6 mg/L。國(guó)內(nèi)考慮這個(gè)工藝考慮氨氮可能不能穩(wěn)定達(dá)到我們的要求。
曹業(yè)始
如果僅僅考慮要徹底硝化,最后好氧段可以設(shè)計(jì)的大一點(diǎn),另外最后一條好氧區(qū)的大一點(diǎn),比前面的好氧段長(zhǎng)一點(diǎn)。現(xiàn)在工業(yè)規(guī)模裝置氨氮的在線測(cè)試不是問(wèn)題,出水的氨氮濃度可以控制。
提問(wèn)4
就是說(shuō)你這個(gè)缺氧段這個(gè)分隔是流態(tài)分隔嗎?
曹業(yè)始
現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際整個(gè)的流態(tài)都是活塞流, 做分隔起不到很大作用。
提問(wèn)5
不同的氨氮厭氧化菌活性差別是否是開發(fā)過(guò)程中遇到的一個(gè)難題?
曹業(yè)始
小于13 ℃ 的低溫情況下,氨厭氧菌活性都比較低。
(附PPT)
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新加坡樟宜污水廠主流短程硝化和厭氧氨氧化運(yùn)行及微生物研究總結(jié)(2011—2016)
2017-11-14water8848
新加坡樟宜污水廠主流短程硝化和厭氧氨氧化運(yùn)行及微生物研究總結(jié)(2011—2016)
原創(chuàng)2017-11-13曹業(yè)始中國(guó)給水排水
在2017年11月7—10日由國(guó)際水協(xié)(IWA)和重慶大學(xué)主辦的題為“可持續(xù)的廢水處理:研究、規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行”(IWA-NRR-LWWTP 2017)國(guó)際會(huì)議上,來(lái)自荷蘭代爾夫特技術(shù)大學(xué)(TU Delft) 的Mark van Loosdrecht教授做了題為“新概念的廢水處理的創(chuàng)新與實(shí)踐(Innovations and Practical Experience of New Concepts in Wastewater Treatment)”的主題演講。他舉了2個(gè)已經(jīng)工業(yè)化應(yīng)用的實(shí)例。一個(gè)是新加坡樟宜污水廠的主流厭氧氨氧化,另一個(gè)是Nereda好氧顆粒污泥技術(shù)的應(yīng)用。新加坡公用事業(yè)局(PUB)曹業(yè)始博士在此次會(huì)議上,對(duì)樟宜污水廠2011—2016年主流短程硝化和厭氧氨氧化的運(yùn)行狀況及微生物研究情況做了總結(jié)報(bào)告。
曹業(yè)始先生在荷蘭代爾夫特技術(shù)大學(xué)(TU Delft)取得環(huán)境生物技術(shù)博士學(xué)位。曾作為新加坡公用事業(yè)局(PUB)回用水(污水) 處理首席專家,領(lǐng)導(dǎo)和參與了一系列的新加坡回用水處理項(xiàng)目和研發(fā)。其主要興趣在生物廢水處理的過(guò)程優(yōu)化、開發(fā)和大型污水處理廠工藝管理, 成果除了在國(guó)際專業(yè)會(huì)議報(bào)告、期刊發(fā)表和出版專著外,相當(dāng)部分被付諸工程實(shí)施。他領(lǐng)銜的樟宜主流厭氧氨氧化項(xiàng)目贏得國(guó)際水協(xié)技術(shù)發(fā)明應(yīng)用研究大獎(jiǎng)。他現(xiàn)為國(guó)際水協(xié)會(huì)士(IWA Fellow)、國(guó)際水協(xié)營(yíng)養(yǎng)化去除與回用(NRR)專家組領(lǐng)導(dǎo)組成員,世界銀行環(huán)境專家和咨詢顧問(wèn),對(duì)亞洲地區(qū)和發(fā)達(dá)國(guó)家的污水處理、水環(huán)境狀況和問(wèn)題有深入的見解。
“
報(bào)告PPT
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2018年《中國(guó)給水排水》雜志社主辦的會(huì)議信息:
核心提示:2018年《中國(guó)給水排水》雜志社主辦的會(huì)議信息( 給水排水、污水處理 、污泥處理處置 、雨水 、海綿城市、黑臭水體、河道治理 、綜合管廊、供水及飲用水安全、智慧水務(wù)、污水處理廠提標(biāo)改造及水環(huán)境綜合治理 、中水 再生水利用 、苦咸水及海水淡化、垃圾滲濾液 及高難度廢水處理等研討會(huì) 論壇 )
2018年《中國(guó)給水排水》雜志社主辦的會(huì)議信息:
1、中國(guó)給水排水2018年中國(guó)城鎮(zhèn)污泥處理處置技術(shù)與應(yīng)用高級(jí)研討會(huì)(第九屆)。
2、2018年《中國(guó)給水排水》飲用水安全保障技術(shù)交流會(huì)(第六屆)。
3、《中國(guó)給水排水》第八屆城市雨污水管理國(guó)際研討會(huì)。
4、中國(guó)給水排水2018年中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造高級(jí)研討會(huì)(第二屆)。
5、2018年《中國(guó)給水排水》雜志社第十五屆年會(huì)。
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中國(guó)給水排水2017年中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造高級(jí)研討會(huì)在青島成功召開:700多名排水行業(yè)代表齊聚青島共商發(fā)展之道 -- 鼎力打造中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造核心技術(shù)品牌生態(tài)圈
以最大程度資源回收為目標(biāo)的新加坡污泥處理與處置
原創(chuàng)2017-06-21曹業(yè)始中國(guó)給水排水
曹業(yè)始-- 新加坡公用事業(yè)局(PUB) 首席專家(污水處理) 荷蘭代爾夫特科技大學(xué)(TUD) 博士
新加坡PUB是新加坡公用事業(yè)局的縮寫,隸屬于新加坡水資源和環(huán)境部,是一個(gè)副部級(jí)國(guó)家的水管理機(jī)構(gòu),所有跟新加坡水有關(guān)的業(yè)務(wù)都在他的管理之下。
我曾經(jīng)在新加坡PUB污水管理部(司級(jí)單位),稱之為回用水管理部,擔(dān)任相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的首席工程師。
今天,主要介紹一下新加坡污泥處理和處置的特征,以能量回收為重點(diǎn)。首先講一下背景,資源回收的優(yōu)先順序、現(xiàn)狀、技術(shù)參數(shù)、路線圖。而新加坡現(xiàn)在已經(jīng)制定了到2025年污水處理規(guī)劃,并且已經(jīng)到工藝設(shè)計(jì)階段,這階段哪些技術(shù)應(yīng)用在污泥資源回收呢?我也會(huì)給大家做一個(gè)介紹。
(詳見PPT)新加坡現(xiàn)有4個(gè)污水處理廠,總處理量是160萬(wàn)噸。三個(gè)紅塊稱之為第二階段的污水處理廠。這兩個(gè)現(xiàn)有污水處理廠在新廠建成以后就要廢除了,到2025年新加坡會(huì)就有三個(gè)污水處理廠,總處理量到時(shí)候是240萬(wàn)立方米/天。
當(dāng)我們談污泥污水回收的時(shí)候要介紹一下背景,在新加坡污水處理是分流系統(tǒng),有機(jī)碳是550-650,新加坡華人占人口約75%,飲食習(xí)慣和大陸沒有區(qū)別。但是污水的COD的含量是在正常水平。污水處理量目前是160萬(wàn)噸,污水處理主要是應(yīng)用脫氮活性污泥工藝,污泥每天約800立方米,20%的含固量。
資源回收的優(yōu)先順序:作為一個(gè)很小的缺乏天然資源的城市國(guó)家,新加坡把資源回收作為放在很重要的地位,像大家知道由于天然的水資源的短缺,水的回收放在第一位,現(xiàn)有的150萬(wàn)噸的污水處理,一半以上的出水用雙模技術(shù)生產(chǎn)新生水。而到2025年的時(shí)候,除初期雨水外,其余的出水做飲用水級(jí)的再應(yīng)用。
第二是能源的回收,能源的回收最終目標(biāo)是整個(gè)廠的運(yùn)行最后能夠達(dá)到不需要從外部輸入能源。再就是資源節(jié)約,作為一城市國(guó)家土地的稀有,要求建設(shè)占地面積盡可能小。
(詳見PPT)這張圖看似很簡(jiǎn)單,今天污水處理廠能源回收主要是應(yīng)用污泥厭氧反應(yīng)器。厭氧反應(yīng)器主要是由初沉池排放的泥和活性污泥池剩余污泥作為“飼料”輸?shù)竭@個(gè)反應(yīng)器里,而產(chǎn)生的生物氣再由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化供應(yīng)電源。當(dāng)然,在理論上來(lái)說(shuō),脫水的污泥可以再產(chǎn)生能源,但目前使用還不普遍。所以從現(xiàn)有的污水處理廠產(chǎn)生能源來(lái)看,重要的因素是高效的初沉池和厭氧消化反應(yīng)器、高效的發(fā)電機(jī)。
如果抓住這幾個(gè)環(huán)節(jié)以后,就可以有相當(dāng)?shù)碾娔艿幕厥,即我們稱之為能源回收的第一版。目前,在新加坡所有的污泥都進(jìn)行中溫的厭氧消化,固體揮發(fā)物的去除率是大約40%,達(dá)到國(guó)際上的公認(rèn)的水平。
能源的轉(zhuǎn)換,發(fā)電機(jī)從煤氣的能量到電轉(zhuǎn)換電的效率約為25%。污水發(fā)電水平是每立方米可以產(chǎn)生0.13kW·h的電量,這相當(dāng)于工藝過(guò)程用電量的1/3。這個(gè)水平相當(dāng)于歐洲的平均水平。而干燥和脫水后的污泥都是焚燒處置。
(詳見PPT)這張圖就顯示干化率、污泥體積和能源的需求關(guān)系,新加坡最早是脫水達(dá)到20%含固率以后就進(jìn)行的土地的填埋,但是沒有多久就填滿填埋場(chǎng)了,所以現(xiàn)在進(jìn)行焚燒處置。據(jù)我所知,在北歐許多國(guó)家焚燒是最后處置方法。當(dāng)然北京、上海最后怎么樣做?我們眼前下結(jié)論還為時(shí)尚早。
簡(jiǎn)單講,如果污泥含固率為20%,焚燒以后含固率達(dá)90%,這個(gè)體積比為1/10。
當(dāng)新加坡規(guī)劃提高能源效率時(shí),首先學(xué)習(xí)國(guó)際先進(jìn)水平在哪里?我們知道世界有一個(gè)廠在奧地利的Strass廢水廠,在2005年的時(shí)候已經(jīng)達(dá)成了能源自給,我們參觀該廠,也派了人去仔細(xì)學(xué)習(xí),也請(qǐng)他們的人到我們這邊來(lái)做介紹。
這張圖是整個(gè)廠里面碳的流向,你可以看到每一個(gè)過(guò)程碳的分布,而重要的是有多少碳進(jìn)入了厭氧消化池,而產(chǎn)生的多少甲烷氣。
采用他們的經(jīng)驗(yàn),我們?cè)谛录悠聨讉(gè)大廠也進(jìn)行了物料衡算研究,我們要知道碳氮磷在這個(gè)廠是怎么的流向的。
我們用我們的結(jié)果與Strass廠進(jìn)行比較,看看差距在什么地方,可以在什么方面進(jìn)行改進(jìn)。迄今為止,我們4個(gè)廠都建立了物料衡算,每個(gè)月的月報(bào)首先要報(bào)告你物料衡算有什么樣的變化,反應(yīng)在運(yùn)作上有什么問(wèn)題。
PUB下一個(gè)目標(biāo)就是要達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,每立方污水產(chǎn)生0.3 kW·h的電能,稱之為能源回收第二版。
為達(dá)到能源自給,采用了下面一系列的措施。
1.污泥的預(yù)處理。(詳見PPT)包括先進(jìn)行了中試規(guī)模的超聲波預(yù)處理的實(shí)驗(yàn)。緊跟著一個(gè)生產(chǎn)規(guī)模裝置的運(yùn)行。可以帶來(lái)約10%的沼氣的增加。從前兩年開始我們也向Strass學(xué)習(xí),更換了部分舊的發(fā)電機(jī),安裝了具有38%轉(zhuǎn)化率的新的發(fā)電機(jī),就帶來(lái)了50%的電量增加。
2.熱水解,我們建立了一個(gè)生產(chǎn)規(guī)模的熱水解,研究帶來(lái)的具體凈能量增加是多少。并且估計(jì)在今后維修和更新帶來(lái)的工作量。
3.把外面的碳源加到消化池當(dāng)中去。在工業(yè)裝置當(dāng)中我們已經(jīng)做了實(shí)驗(yàn),證明可以把要處理的食品廢棄物加進(jìn)去,由此產(chǎn)生了相當(dāng)可觀的沼氣增長(zhǎng)。
到2025年新加坡三個(gè)水廠建成的時(shí)候,能量回收的情況如何呢?污水處理最大的困境就是碳的管理,本身讓碳源要用來(lái)去除營(yíng)養(yǎng)物又產(chǎn)能源的時(shí)候,是很難兩全其美的,這就是我們現(xiàn)在要談主流厭氧氨氧化的問(wèn)題。未來(lái)處理廠的概念,如果這概念廠能實(shí)現(xiàn),今后的處理廠可可以把盡量多的碳拿下來(lái)送到厭氧消化里面去產(chǎn)生能源。但是條件是什么呢?后面的營(yíng)養(yǎng)物的去除不需要碳源,或者是需要的很少,這就提供了一種能源平衡和剩余的可能性。比如說(shuō)我們先的現(xiàn)在的初沉池碳去除是40%,你就可以增長(zhǎng)到60%,相當(dāng)于50%能源的增加。
(詳見PPT)目前新加坡樟宜再生水廠,20萬(wàn)噸的主流厭氧消化過(guò)程已經(jīng)報(bào)告了,是世界上最大的部分短程氨氧化和氨厭氧化過(guò)程,并且在2014年,我們跟美國(guó)的兩家水務(wù)系統(tǒng)和Strass廢水處理廠一起贏得了國(guó)際水協(xié)的發(fā)明大獎(jiǎng)。
(詳見PPT)這張圖是一年的操作數(shù)據(jù),出水氨氮的平均濃度是1.7毫克升,亞硝酸氮是1.1毫克升,硝酸和氮只有1毫克升,這就顯示了這個(gè)過(guò)程的優(yōu)越性,有沒有繼續(xù)改進(jìn)的空間呢?有,現(xiàn)在還是用的傳統(tǒng)的初沉池,相當(dāng)量的碳還是進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng),要把這個(gè)過(guò)程更有效地應(yīng)用到新的污水處理廠,有三大問(wèn)題要解決:對(duì)現(xiàn)有的過(guò)程有深刻的理解。膜生物反應(yīng)器帶來(lái)的額外的影響。因?yàn)槲覀儸F(xiàn)在用的是常規(guī)的活性污泥。而在第二階段深溝污水處理廠用膜生物反應(yīng)器。另外高效率的碳捕捉的過(guò)程的開發(fā)和它的應(yīng)用,這都是要解決的問(wèn)題。
所以從2011年以來(lái),新加坡PUB做了一系列的研發(fā)項(xiàng)目,三個(gè)中試的項(xiàng)目就著眼于回答這些問(wèn)題。而最新的就是日處理1.2萬(wàn)噸稱之為示范廠的項(xiàng)目,是模擬今后的第二階段的污水處理,看看主流厭氧氨氧化能不能實(shí)現(xiàn)。
我們也采用了側(cè)流的污泥回流液氨厭氧氧化過(guò)程,也保留著用側(cè)流過(guò)程強(qiáng)化主流氨厭氧氧化的可能性。
已建立生產(chǎn)規(guī)模的裝置,進(jìn)行單獨(dú)的食物廢棄物消化和與污泥混合的厭氧消化,這兩個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)在已經(jīng)在運(yùn)行。
最后一個(gè)項(xiàng)目把新的污水廠里脫水的污泥就近送到旁邊的城市固體廢棄物處理廠,與城市固體一起焚燒,產(chǎn)生的電源送回到污水處理廠。
到2025年的時(shí)候,新加坡再生水廠的能源回收在沒有外加碳源的情況下可以達(dá)到0.3千瓦時(shí)每立方米污水。應(yīng)用食物殘?jiān)统鞘泄腆w廢棄物的協(xié)同焚燒,整個(gè)新加坡污水處理廠包括新生水廠可以達(dá)到能源自給,從而實(shí)現(xiàn)新加坡污水能源回收的第三版。
總結(jié)一下:新加坡PUB的方法。
提早規(guī)劃,2025年離現(xiàn)在還有七八年,概念設(shè)計(jì)已經(jīng)完成,主要技術(shù)路線已經(jīng)選定,現(xiàn)在已經(jīng)開始工藝設(shè)計(jì)。根據(jù)新加坡的條件制定高資源回收指標(biāo)。采用一流的技術(shù)水準(zhǔn)和實(shí)踐。投資在開發(fā)上一步一步的驗(yàn)證,最佳技術(shù)適用性。
(詳見PPT)本手冊(cè)包括了對(duì)現(xiàn)有主要技術(shù)的篩選,根據(jù)新加坡的情況,哪些技術(shù)可以考慮并進(jìn)行重點(diǎn)開發(fā),這本書是我們根據(jù)若干與能源有關(guān)項(xiàng)目的一個(gè)出版物。
在此,感謝PUB提供許多照片,不少是現(xiàn)在正在進(jìn)行的工程,PUB也同意與大家共享。謝謝大家!
主持人 王濤 (機(jī)械科學(xué)研究總院環(huán)保技術(shù)與裝備研究所 副總工 研究員級(jí)高工): 謝謝曹博士,給我們帶來(lái)新加坡污泥處理處置方面的經(jīng)驗(yàn),盡管新加坡與中國(guó)的情況可能有一些區(qū)別,但是在曹博士的演講中我們還有很多經(jīng)驗(yàn)值得吸取、借鑒。
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