2021年6月,國(guó)家發(fā)展改革委、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《“十四五”城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》,明確了“十四五”時(shí)期城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用的主要發(fā)展目標(biāo)。規(guī)劃提出,2035年,實(shí)現(xiàn)城市生活污水收集管網(wǎng)基本全覆蓋,城鎮(zhèn)污水處理能力全覆蓋,打造綠色、生態(tài)、安全的城鎮(zhèn)水生態(tài)環(huán)境。
供水和廢水處理設(shè)施在傳統(tǒng)意識(shí)形態(tài)里,常常被認(rèn)為是城市最大的電力消費(fèi)者。通常,供水和廢水處理工藝占城市耗電的25-40%。但隨著中國(guó)碳中和、碳達(dá)峰的雙碳目標(biāo)發(fā)布,污水處理廠也面臨著技術(shù)升級(jí)與綠色轉(zhuǎn)型等問(wèn)題。
在丹麥的奧胡斯市,城市市政電費(fèi)曾有30%-50%來(lái)自于水行業(yè),為實(shí)現(xiàn)綠色轉(zhuǎn)型,降低污水處理過(guò)程中的能源消耗成為了“丹麥綠色發(fā)展模式”的重中之重并得到了成功的實(shí)踐。丹佛斯作為能源中和水處理解決方案供應(yīng)商,助力丹麥瑪爾麗斯堡污水處理廠實(shí)現(xiàn)了能耗轉(zhuǎn)型,成為全球首個(gè)能源富余大于能源消耗的成功案例。
自2010年以來(lái),位于丹麥奧胡斯市的瑪爾麗斯堡污水處理廠,其關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)從最大程度減少能耗,變?yōu)榱俗畲蟪潭仍黾觾裟茉锤挥嗔?。如今的工廠不僅打造了全球領(lǐng)先的能量水平衡系統(tǒng),還依靠節(jié)能和污水產(chǎn)能運(yùn)轉(zhuǎn)(不消耗外部碳能源),實(shí)現(xiàn)了整體水循環(huán)系統(tǒng)的能源中和,并為丹麥第二大城市奧胡斯地區(qū)的供熱系統(tǒng)供熱,碳足跡相應(yīng)降低35%。
供水和廢水處理設(shè)施的高耗電量與能源密集型工藝相關(guān),但也與其全年全天候連續(xù)運(yùn)行有關(guān)。多年以來(lái),該行業(yè)一直將重點(diǎn)放在開發(fā)新的流程和控制策略上,以減少處理每公升水所消耗的能源。但與此同時(shí),對(duì)提高廢水處理質(zhì)量的需求(如去除更多的營(yíng)養(yǎng)素)又增加了凈能源消耗。
能源平衡優(yōu)化
供水和廢水處理工藝在24小時(shí)周期內(nèi)具有較高的載荷變化,在整年也具有季節(jié)性特性。因此,為了適應(yīng)隨時(shí)變化的需求,增加了變頻器的使用,以便控制鼓風(fēng)機(jī)、泵和其他電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)備。自2010年起,丹佛斯便作為項(xiàng)目成員參與了瑪爾麗斯堡污水處理廠的能源平衡改善工作。
主要措施
01、氮去除工藝使用在線傳感器控制進(jìn)行優(yōu)化。變頻器精確適應(yīng)通風(fēng)水平需求,從而降低能耗,提高系統(tǒng)內(nèi)碳含量;
02、鼓風(fēng)機(jī)技術(shù)升級(jí)到高速渦輪鼓風(fēng)機(jī),降低通風(fēng)工藝中的能耗;
03、作為溫度和工廠在和函數(shù)的功能的好氧污泥控制。回水污泥泵的變頻器控制是實(shí)現(xiàn)能源降低的關(guān)鍵;
04、聯(lián)合熱電(CHP)工藝的升級(jí)實(shí)現(xiàn)了能源生產(chǎn),能效高達(dá)90%。
效果
01、130%的電能生產(chǎn)(30%過(guò)剩電能);
02、大約2.5GWh/年的過(guò)剩熱能生產(chǎn)。
VLT?遍布每個(gè)角落
VLT?變頻器幾乎安裝在了瑪爾麗斯堡污水處理廠的所有旋轉(zhuǎn)設(shè)備上:鼓風(fēng)機(jī)、泵、混合器和排水泵。變頻器使得工廠能夠適應(yīng)載荷變化,最大程度提高靈活性。在瑪爾麗斯堡污水處理廠,超過(guò)100臺(tái)電機(jī)都是通過(guò)VLT?變頻器控制的。
瑪爾麗斯堡污水處理工廠經(jīng)理Flemming Husum表示
“我們一直在指定Danfoss VLT?變頻器,尤其是我們需要的一些功能,只有VLT?可以提供。25年之前和如今的區(qū)別在于,過(guò)程現(xiàn)在恰在其限制下運(yùn)行,而不是超出限制運(yùn)行。如果沒(méi)有VLT?的精確控制,我們根本無(wú)法做到這一點(diǎn)?!?/p>
丹佛斯中國(guó)區(qū)水行業(yè)經(jīng)理李科表示
“丹佛斯傳動(dòng)產(chǎn)品致力于幫助供水和廢水處理設(shè)施提升能效,實(shí)現(xiàn)污水處理廠的綠色轉(zhuǎn)型?,敔桘愃贡の鬯畯S的成功案例是丹佛斯能源中和水廠解決方案的最好實(shí)踐。如今,我們的方案正在幫助全球更多的水廠減少碳足跡,也希望我們的成熟經(jīng)驗(yàn)可以幫助中國(guó)污水處理廠加速達(dá)到雙碳目標(biāo)?!?/p>
未來(lái),丹佛斯會(huì)堅(jiān)持創(chuàng)新研發(fā),不斷帶來(lái)優(yōu)異的產(chǎn)品及高能效的整體解決方案。并積極通過(guò)自身實(shí)踐,引領(lǐng)行業(yè)綠色發(fā)展,用領(lǐng)先的技術(shù)和方案,助推各行各業(yè)向低碳、零碳經(jīng)濟(jì)形式轉(zhuǎn)型。