污水处理系统温室气体排放量化评价及减排研究

摘要

近年来温室效应问题愈发突出，恶劣天气时有发生，全球气候变暖问题己引起世界各国的高度重视。污水处理系统是温室气体重要的排放源之一，然而目前对这方面的研究还较少。“十一五”以来我国的污水处理厂的数量迅速增加，温室气体排放量也随之增多，因此对污水处理系统进行温室气体排放量化评价并提出减排措施具有重大意义。
　　 本研究首先介绍了问题提出的背景、国内外的研究现状，分析了我国污水处理厂的现状及存在的问题。通过查阅相关资料及运行数据，确定将污水处理系统排放的温室气体分为直接排放、间接排放和其他间接排放三类。在对温室气体的排放进行量化时，首先要明确污水处理厂的规模、边界范围及所采用的处理工艺等，然后将涉及温室气体排放的相关营运活动分为三类，确定出每部分的计算方法，并选取合适的碳排放系数。对温室气体排放进行量化后，在达到污水处理标准作为约束条件的前提下，分析相关营运活动的减排潜力，并提出实际可行的减排措施。
　　 课题以济南市西区污水处理厂为典型工程，对其近三年的相关资料及运行数据进行分析研究，按照提出的评价量化方案得到该厂污水处理系统近三年的碳排放总量分别为3392.67吨、3944.31吨、4581.08吨。同时根据2012年温室气体排放的量化分析，研究得出三类温室气体排放量及各处理单元的碳排放量的比例特点，并研究了不同设备的碳排放特点。
　　 通过2012年对济南市西区污水处理厂为期一年的现场测试、调研，对各个处理单元的主要碳排放设备进行了诊断分析并提出了减排措施。其中一级处理单元的格栅大多时间处于效率不高的状态，并未采取节能措施;进水提升泵采用了变频技术，仍然存在能量的浪费;旋流沉砂池进行改造前，工作效率不高（现已改造完成）。二级强化处理单元的回流泵和推进器选型过大;厌氧池的搅拌器搅拌效果不理想，存在节能空间;好氧池的曝气器曝气效果较差，DO利用率不高，存在着曝气过量现象。深度处理单元的二级提升泵采用手动变频，且频率较高，并非最优节能;V型滤池的反洗强度过大，存在能量浪费。污泥处理单元的桨片改造后，每周节约了20kgPAM（现已改造完成）;污泥脱水采用的是带式浓缩压滤一体机，并非最节能的设备。针对上述四个处理单元存在的节能空间，可以采取相应的节能减排措施，例如，旋流沉砂池改由PLC按时间进行控制，减少了碳排放;对于好氧池，提出了采用更换曝气器、改变曝气器的布置方式和给曝气转盘加装变频器三种节能措施等。采取相关减排措施后，可预测该污水处理系统一级处理单元、二级强化处理单元、深度处理单元和污泥处理单元每年碳排放减少量分别为56.5吨、518吨、0.9吨、315吨，年碳减排总量约为890吨，最后提出了其他温室气体减排措施。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 问题提出的背景

1．2 关于温室气体排放研究现状

1．3 污水处理系统温室气体排放研究的意义

1．4 课题研究的主要内容及工程意义

2 污水处理系统温室气体排放量化评价方法研究

2．1 污水处理系统温室气体排放量化评价方法简介

2．2 污水处理系统边界的确定

2．3 营运活动的确定及核算方法的建立

2．4 污水处理系统温室气体排放评价体系的构建及分析

2．5 本章小结

3 某污水处理系统温室气体排放分析研究

3．1 污水处理系统概况

3．2 济南市西区污水处理厂污水处理系统温室气体排放量化

3．3 济南市西区污水处理厂温室气体排放量化评价

3．4 本章小结

4 设备的诊断分析及系统的减排关键技术研究

4．1 测试内容

4．2 测试方法

4．3 一级处理单元诊断结果及分析

4．4 二级强化处理单元诊断结果及分析

4．5 深度处理单元诊断结果及分析

4．6 污泥处理单元诊断结果及分析

4．7 诊断结论及减排潜力

4．8 本章小结

5 结论与建议

5．1 结论

5．2 建议

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况