基于SD的污水处理厂减排潜力与费用效益——以昆明市为例

针对当前城市污水处理厂进水浓度偏低,进而影响其污水处理潜力发挥和经济效益等问题,以昆明市为例,构建了基于系统动力学的城市排水系统模拟仿真模型.依据昆明市“十三五”规划目标,以2015年为基准年,设计4种减排情景,模拟预测了不同时期下不同情景的污水处理厂减排潜力及费用效益.结果表明：城市排水管网改造与强化管理对提高污水处理厂运行效率,充分挖掘其污水处理潜力至关重要,该情景近期与远期污水处理厂COD削减量较基准情景分别提高了314772,389126t;NH₃-N削减量较基准情景分别提高24223,27234t;费效比较基准情景分别降低0.2和0.17,污水处理潜力得到充分挖掘,经济效益明显改善.     

论城镇污水处理厂在总量减排战略中的重要作用——以临沧市为例

以临沧为例,介绍了全市生活污染源排放与分布情况、污水处理厂建设基本情况。数据统计显示:截止到"十二五"末的2015年,临沧市建成投入运行城镇生活污水处理厂7家,全年生活污水处理量达到1994万t,COD削减量3527.8 t,氨氮削减量457.7 t;纳污河流的污染指数呈现明显的降低趋势,水环境质量得到有效改善。说明城镇生活污水处理厂的建设运行对总量减排、改善区域环境质量功不可没。     

城市污水处理厂能耗优化数学模型研究

随着城市污水生物处理技术的不断完善,好氧生物处理技术逐渐成为城市污水处理的主导技术。好氧生物处理需要提供足够的氧气以满足微生物的正常生长,而维持供氧设备的正常运行需要消耗大量的电力,电量消耗已成为影响城市污水处理厂费用的主要因素。本文总结了现有的污水处理厂运行费用数学模型,通过实际运行费用和处理效率数据,建立了以处理量Q,BOD5削减量,NH3-N削减量为变量的运行费用数学模型,并分析了影响污水处理厂能耗的主要因素,服务污染物去除效率不断提高的城市污水节能减排目标、需求不断增大的城镇污水减排目标。     

昆明市第四污水处理厂间接经济效益分析

城市排水和污水处理设施不足会造成经济损失。昆明市第四污水处理厂建成后，可以有效地减少排水区的有机废水中可利用的能源、肥效损失、人体健康损失、环境舒适性损失、农、牧、渔业损失和旅游业损失，形成巨大的间接经济效益。     

我国燃煤电厂PM2.5减排潜力预测与分析

为研究燃煤电厂在燃煤发电机组结构优化调整和不同末端控制措施条件下PM_2.5的排放情况,以2012年为基准年,设计了分阶段、分地区不断优化的控制情景(基准、适中、加严和最严情景),并依据《大气细颗粒物一次源排放清单编制技术指南(试行)》建立的减排潜力模型对2017年、2020年和2030年我国燃煤电厂PM_2.5减排潜力及空间分布进行预测分析. 结果表明:通过燃煤发电机组结构优化调整,2017年、2020年和2030年我国燃煤电厂PM_2.5排放量与调整前相比可分别减少3.62×104、8.52×104和24.43×104 t,但相对于基准年而言,PM_2.5排放量并未减少;进一步结合末端控制措施优化进行控制,PM_2.5最大减排潜力(相对于基准年而言)可分别达到59.42×104±7.83×104、82.83×104±5.82×104和81.89×104±6.76×104 t,最高减排比例分别达到66.5%±8.8%、92.8%±6.5%和91.6%±7.6%. 我国各省(市/区)燃煤电厂PM_2.5减排潜力与其煤耗量和采取的控制措施有关,燃煤量越大,控制措施越严格,则减排潜力越大. 京津冀、长三角和珠三角地区燃煤电厂在实现超低排放,即最严情景下2017年PM_2.5减排潜力分别为5.93×104、12.04×104和4.70×104 t;2017年、2020年和2030年这3个区域PM_2.5总减排潜力分别为22.68×104、22.36×104和22.07×104 t. 内蒙古、江苏、山东、广东、河北和山西等地在实施超低排放后,其PM_2.5减排潜力均超过4×104 t,并且在全国范围内实施超低排放可显著降低我国燃煤电厂PM_2.5排放量.      

碳中和背景下中国交通部门低碳发展转型路径

基于LEAP构建中国交通部门碳减排模型(CERM-CT),包含4类228种减排技术和措施,设计基准、碳减排和深度碳减排3组情景,分析了交通部门背后的驱动因子和服务需求,并对技术措施进行了成本有效性分析,提出了中国交通部门低碳发展转型路径.结果表明,降低车辆能耗和发展新能源汽车较为成本有效,运输结构调整碳减排潜力大.碳减排情景下,交通部门长期碳排放2050年下降至4.4亿t,相比基准情景减排69.7%,较基准年碳排放减少3.3亿t,有望在2060～2070年间实现碳中和.深度碳减排情景下,交通部门2050年碳排放下降至1.9亿t,相比基准情景和碳减排情景分别减排86.9%和56.9%,较基准年和碳减排情景分别减少碳排放5.8亿t和2.5亿t,有望在2060年前实现碳中和.不断提高燃油经济性、大力推广新能源汽车、控制机动车保有量和调整交通运输结构是交通部门实现低碳发展转型的必要减排手段,分别能带来25.0%、16.7%、8.3%和50.0%的减排量.深度碳减排情景下2021～2030年和2031～2050年的低碳交通新增固定投资分别为4.2万亿和6.3万亿,平均每年0.4万亿,主要用于新建...     

建设项目碳排放评价技术方法及案例研究

将碳排放因素纳入建设项目环评,对其进行项目层面的控制,有利于促进碳减排和低碳经济的发展。文章尝试构建了建设项目碳排放环评体系,通过对某污水处理厂工艺流程中的碳源分析,确定评价范围,核算情景年份下的碳排放量,综合分析碳排放对环境、经济及社会的影响,最后探讨了协同减排效应,并制定跟踪评价计划。研究表明该污水处理厂在情景年份下,随着污水处理量的增加,碳排放量逐年上升。     

城镇污水处理厂总量减排现场核查要点分析

从现场水量、水质、运行状况核查等3个方面来衡量城镇污水处理厂总量减排主要参数,即:日污水处理量、污水处理厂运行天数、进出水CODCr质量浓度等,以此对城镇污水处理厂CODCr减排进行核算.     

京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力分析

基于我国燃煤锅炉的技术特征和国内外排放清单编制技术方法,建立了燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力计算方法,以2012年为基准年,设计了3种控制情景,对2020年京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力进行预测和分析.结果表明:2012年京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)排放量为7.83×l0~4t,随着控制措施的不断加严,PM_(2.5)排放量逐渐减少,一般控制情景、重点区域控制情景和加严控制情景下2020年京津冀地区燃煤锅炉PM_(2.5)排放量分别为1.25×l0~4t、0.58×l0~4t和0.18×l0~4t,相对于基准年而言,分别减少6.6×10~4t、7.2×10~4t和7.6×10~4t;减排比例分别达到84.0%、92.6%和97.7%.各城市燃煤锅炉PM_(2.5)减排潜力与锅炉耗煤量、锅炉规模分布、用煤灰分、除尘技术应用情况等有关,京津冀地区pm_(2.5)减排潜力最大的城市是天津市,河北省减排潜力最大的城市是石家庄市;在加严控制情景下,唐山市、北京市、保定市和秦皇岛市的PM_(2.5)减排潜力均超过了0.5×l0~4t.     

污水处理厂COD和氨氮总量削减的成本模型

对国内12个城市污水处理厂COD和氨氮总量削减所需单位成本的调研结果显示,根据污水处理量确定运行费用的传统方法不能直接反映污染物总量削减的成本.在处理能力范围内,COD和氨氮总量削减所需的单位电耗随着其去除负荷增加而降低,并逐渐趋向定值.因此本研究以COD和氨氮总量削减所需电耗为基础,建立了污水处理厂的运行成本模型,其影响因素包括进水和出水浓度、设计规模、水量负荷率等,根据该计算模型确定运行成本可以有效激励污水处理厂削减更多的COD和氨氮总量.     

城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算方法与案例研究

针对城镇污水处理厂的污染物与温室气体如何实现协同减排核算问题,该研究提出了城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体的核算边界、协同机制和核算方法,并通过实例进行验证分析,给出了如何核算污染物去除的协同控制效应和协同程度.结果表明:①污水处理厂污染物去除与温室气体排放之间存在关联机制,厌氧环境去除COD_Cr会产生CH₄,污泥厌氧消化过程也可产生大量CH₄,硝化和反硝化过程中去除TN会产生N₂O.②城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算可分为确定核算边界、选择核算方法、收集活动水平数据与确定排放因子、质量控制、形成核算报告等步骤.一方面构建了污染物去除量计算公式,去除量涵盖CH₄回收量、COD_Cr和TN去除量、污泥处理量;另一方面构建了温室气体排放量计算公式,排放量涵盖回收CH₄产生的温室气体减排量、去除COD_Cr产生的温室气体排放量、处理污泥产生的温室气体排放量、去除TN产生的温室气体排放量.③案例分析结果表明,该污水处理厂污染物去除并没有协同减排温室气体排放量,从温室气体排放强度来看,单位COD_Cr去除量、单位TN去除量和单位污泥处理量产生的温室气体排放量分别为0.051 3、2.435 6和0.546 0 t,单位TN去除量产生的温室气体量（2.435 6 t）最大,其次为污泥处理（0.546 0 t）;从温室气体排放总量来看,该污水处理厂使用电力间接排放的温室气体量（1 362.68 t）最大.研究提出的城镇污水处理厂污染物去除协同控制温室气体核算方法可行,能够根据污水处理厂相关数据判定污水处理不同环节污染物去除和温室气体减排二者间的关系.针对核算过程中存在的数据不确定性问题、质量控制问题以及如何实现减污降碳协同增效等方面提出了相应的完善方法,如在质量控制中可通过制定核算方案、监测方案与计划,开展核算人员业务培训,进行数据核验,测量仪器校准和调整等提高核算质量.研究显示,在碳达峰碳中和的“双碳”目标约束下,城镇污水处理厂在进行污水处理时需要全面考虑各种因素,建立协同控制的治理体系,实现减污降碳协同增效的最大化.      

城市污水氮污染排放特征及来源探讨——以北京市海淀区为例

污水处理厂是城市重要的氮移除系统,同时也是潜在的氮污染源.研究城市污水处理过程中的点源氮污染物排放特征及其潜在可能性来源,有助于理解城市化过程中污染性氮素的循环过程.本文选择北京市城市化程度较高的海淀区,对服务此区域的污水处理厂进行为期1年的定点采样,分析区域污水处理过程中氮污染排放规律,并探讨其可能来源.研究结果表明,研究区城市污水中氮浓度具有显著的月变化特征,城市污水TN浓度呈现缓慢增长后递减趋势,变化范围在34.975~59.987 mg·L-1之间;从四季整体来看,TN在中午11:00—13:00和傍晚18:00—21:00浓度值较高.城市污水氮污染物主要以NH+4-N形态存在,而排河尾水中以NO-3-N形态为主.月均每人导致的污水氮污染排放量为0.95kg,峰值出现在12月;污水处理过程中氮污染排放率在寒冷季较高;更为先进的污水处理技术有助于减少处理过程中产生的氮污染排放.寒冷季是1年中控制污水氮污染排放的重要时期.稳定氮同位素溯源方法初步表明,城市污水氮来源呈现季节差异,春、夏、冬季潜在来源包括生活黑水及大气降雨,而当年秋季主要来源是生活黑水.从源头上提高生活黑水的资源化率,有助于城市污水氮污染排放的实际削减.     

城镇污水处理厂低浓度进水原因分析及提升措施

城镇污水处理厂进水浓度偏低是污水治理提质增效的难题之一。以无锡市某污水处理厂为例,基于水质分析和调研资料,采用水量平衡三角法分析了进水浓度偏低的原因分析,提出了整治措施。分析结果表明:该厂进水中地下水或河水渗入量和雨水混入量比例分别为28.9%和9.8%;晴天时进水浓度偏低的原因为污水管网渗漏和低浓度工业废水纳管,雨天时进水浓度偏低的主要原因是小区管网雨水混入,COD和BOD₅降幅分别可达到65.4%和52.9%。针对上述问题,提出了完善排水管理体制、工业企业排水实行三管分设整改、细化管网渗漏的检测排查和有效修复、加强管网验收和质量监管、尽量降低管网水位4项整治措施。     

济南市典型行业VOCs排放特征及减排潜力分析

基于济南市2020年大气污染源排放清单,选取化工、工业涂装、印刷和家具制造作为VOCs排放典型行业,对VOCs排放现状及存在问题进行调查分析,并依据企业规模及末端治理技术现状,设计出2种减排情景,估算减排潜力.结果表明,典型行业VOCs排放量从大到小依次为化工(7 947.92 t)、工业涂装(2 383.29 t)、印刷(792.87 t)和家具制造(143.79 t),其中,化工和工业涂装以大型企业为主,VOCs排放量占比分别为46.45%和50.89%,印刷和家具制造以中型企业为主,VOCs排放量占比分别为51.76%和42.37%;末端治理以单一低效治理技术为主,燃烧技术和组合技术等高效治理技术的使用率仅为7.46%;企业现场调研发现部分企业存在未完成源头替代、无组织排放管理不到位和末端治理设施适配性差等问题,具有一定的减排潜力.在设计的2种减排情景下,化工行业减排潜力最大,减排率为69.58%～84.99%,工业涂装、印刷和家具制造行业的减排率分别为26.98%～34.74%、 36.96%～59.74%和8.55%～40.45%.各行业的大、中型企业减排潜力较大,平均减排率...     

北京市大气污染减排潜力及居民健康效益评估

北京市能源消费正面临着污染物减排和保障居民健康的双重约束. 针对未来城市能源消费设计BAU(基准情景)和2个分别基于近期和中长期节能环保要求的受控情景(EC1、EC2),模拟预测了3个情景下主要大气污染物(SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5)在目标年(2020年)的排放水平,以确定大气污染减排潜力. 分别采用综合暴露-反应关系模型(IER)和泊松回归模型,评估北京市居民对PM_2.5暴露的健康风险,估算健康损失的经济价值. 结果表明:相较BAU情景,在EC1情景下, SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5减排率分别达到52.95%、49.77%、32.82%、41.41%,可减少PM_2.5暴露下居民死亡和发病219 783例,其中死亡1 295例、住院3 920例、门诊182 558例、患病32 011例,获得健康效益111.87×108元;在EC2情景下,SO₂、NO_x、PM₁₀、PM_2.5的减排率分别达到66.61%、63.42%、54.96%、57.44%,可减少PM_2.5暴露下居民死亡和发病519 234例,其中死亡2 930例、住院9 248例、门诊427 070例、患病79 986例,获得健康效益290.10×108元. 相较EC1情景,EC2情景可产生更大的减排潜力和居民健康效益. 从空间分布上来看,北京主城区因能源方案优化获得的健康效益较大,约占总健康经济效益的60%.      

上海市终端能源消费的CO2排放影响因素定量分析

以对数平均指数法(LMDI)方法为基础,探讨了包括生活能耗在内的上海市终端能源消费CO2排放影响因素的分解方法,定量研究了能源强度下降、能源结构优化、产业结构调整、经济发展规模和人口数量等影响因素对CO2排放变化量的贡献率.研究表明,上海市2005~2009年CO2排放增长了2949万t,如果不采取任何减缓措施,经济增长和人口数量增加将导致CO2排放增长量相当于现在的2.5倍.能源强度下降、能源结构优化和产业结构调整起到了减缓CO2排放增长的作用,对减缓CO2排放增长的贡献率分别为-98%、-50%和-22%.与2000~2005年对比分析发现,工业部门能源强度下降和能源结构优化的减缓作用都有所下降,而产业结构调整开始发挥减排的作用,但贡献率还很低.生活能耗的CO2排放影响因素中,相较于人口数量增长,人均生活能耗上升是导致CO2排放增加的主要因素,且贡献率逐渐增大.     

昆明主城合流污水调蓄池截污效能模拟

为评估昆明市计划首批建设二环路内16座合流污水调蓄池(规模为21.3×104 m3)的环境效益,采用构建降雨径流管理模型(SWMM)模拟调蓄池的运行情况,对其截污效能进行分析. 结果表明,2008年的113场降雨中,调蓄池共截流污水量1 868.73×104 m3,COD_Cr、TN、TP污染负荷的截流量分别为5 195.28、810.76、68.78 t,污水截流量占合流污水溢流量的11.18%. 昆明主城调蓄池是在充分利用和衔接已建、在建的排水管网收集系统和污水处理设施的基础上设计的,调蓄池效能受既定配套条件、场地、降雨特征等的多重影响,建议加大调蓄池和污水处理厂的联动性,并采取集中调蓄截流为主、分散式面源治理为辅的策略,综合防治初期雨水径流污染和合流污水溢流污染.      

石洞口污水处理厂运行管理机制探讨

石洞口污水处理厂是上海苏州河综合整治的重要项目,由上海是政府建设、上海城投污水处理有限公司运行的示范工程。污水处理厂已运营多年,在上海市的减排体系中担负着重要角色,这种成功的建设、运营模式显现出了一定的经济、环境、社会效益,保证了污水处理厂良性运行,对其它城市的污水处理也具有一定的借鉴作用。     

城市污水厂污泥的处理处置与综合利用

随着城镇化进程的加快,城镇污水的排放量也在不断增加,城市污水厂污泥的处理处置问题迫在眉睫。针对城市污水处理厂污泥的特点,结合污泥处理处置的减量化、稳定化、无害化、资源化原则,文章对近几年国内外污泥处理处置及综合利用的方法进行了概述,包括污泥处理的工艺流程、污泥的卫生填埋、焚烧处理、土地利用、堆肥处理、碱性稳定化、湿式氧化、能源利用和作建筑材料及其它综合利用方法,提出了污泥处理处置技术的发展趋势。