一种适用于污水处理厂的工艺过程温室气体排放评估方法与流程

文档序号:33763819发布日期:2023-04-18 18:51阅读:92来源:国知局

本发明涉及温室气体排放评估领域,特别涉及一种适用于污水处理厂的工艺过程温室气体排放评估方法。


背景技术:

1、在现有技术中,采用直接以污水处理厂整体为核算对象,未按照工艺流程进行分步计算,数据来源较为笼统,不清晰明确。明确污水处理厂温室气体的排放一是可以清晰分析污水处理厂全流程环节碳排放,明确核算各污水处理段产生温室气体量;二是可以依据各阶段产生的温室气体量确定温室气体的收集或者其他处理方法;三是由于进一步降低排放水中的碳氮含量的提标改造,会导致排放气体中碳氮含量升高,明确各工艺段温室气体的排放量可以更利于分析温室气体排放量与污水处理厂提标改造利益关系。


技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种适用于污水处理厂的工艺过程温室气体排放评估方法。

2、本发明提供一种适用于污水处理厂的工艺过程温室气体排放评估方法,包括:

3、步骤一,核算液态及固态碳、氮元素

4、1)确定污水处理厂的工艺段及产生污染物的种类,其中,

5、预处理段:粗格栅、提升泵房、细格栅和旋流沉砂池

6、生化处理段:水解酸化池、氧化沟、二沉池

7、深度处理段:二次提升泵房、沉淀池、滤池、接触池

8、污染物种类:甲烷、化学需氧量、总氮、污泥;

9、2)核算方法

10、分为液态、固态和气态核算

11、液态核算:核算进出水污染物核减量

12、固态核算:核算产生污泥核减量

13、气态核算:核算产生气体量

14、3)核算过程

15、预处理段

16、①每年cod核减量:

17、cod核减量1=q*(cod进水-cod1)*d*10-9             (1)

18、式中,q为年平均每日污水处理量;cod进水为污水处理厂年平均每日进水化学需氧量;cod1为年平均每日旋流沉砂池出口化学需氧量;d为年运行天数;

19、②每年tn 核减量:

20、tn核减量1=q*(tn进水-tn1)*d*10-9                (2)

21、式中,q为年平均每日污水处理量;tn进水为污水处理厂年平均每日进水总氮;tn1为年平均每日旋流沉砂池出口总氮;d为年运行天数;

22、生化处理段

23、①每年cod核减量

24、cod核减量2=(q*cod1*d+mcod*v-q*cod2*d)*10-9       (3)

25、式中,q为年平均每日污水处理量;cod1为年平均每日旋流沉砂池出口化学需氧量;cod2为年平均每日氧化沟出口化学需氧量;mcod为碳源折算cod当量,不同碳源数值不同;v为年碳源投加量;d为年运行天数;

26、②每年tn核减量

27、tn核减量2=(q*tn1*d+mtn*v-q*tn2*d)*10-9        (4)

28、式中,q为年平均每日污水处理量;tn1为年平均每日旋流沉砂池出口总氮;tn2为年平均每日氧化沟出口总氮;mtn为碳源带入,不同碳源数值不同;v为年碳源投加量;d为年运行天数;

29、深度处理段

30、①每年cod核减量:

31、cod核减量3=q*(cod2-cod出水)*d*10-9             (5)

32、式中,q为年平均每日污水处理量;cod2为年平均每日氧化沟出口化学需氧量;cod出水为污水处理厂年平均每日出水化学需氧量;d为年运行天数;

33、②每年tn核减量:

34、tn核减量3=q*(tn2*d-tn出水)*d*10-9              (6)

35、式中,q为年平均每日污水处理量;tn2为年平均每日氧化沟出口总氮;tn出水为污水处理厂年平均每日出水总氮;d为运行天数;

36、③厂区每年存在干污泥量:

37、m干污泥量=q*f*d-a*(1-w含水率)*d1        (7)

38、式中,q为年平均每日污水处理量;f为污水厂日处理污水产生污泥干物质量;a为年平均每日脱泥量;w含水率,不同脱泥方式含水率不同,一般在60-80%之间;d为年运行天数;d1为脱泥天数;

39、步骤二,通过液态及固态碳、氮元素推算温室气体排放量

40、①去除污水中cod所产生的ch4,折算为二氧化碳当量的年排放量:

41、ecod=(cod核减量-m干污泥量*ρ)*efch4*gwpch4         (8)

42、式中,cod核减量为每年cod核减量;m干污泥量为厂区每年存在干污泥量;ρ为污泥干物质中有机物质含量;efch4为ch4排放因子,tch4/tcod,取值0-0.25;gwpch4为ch4全球增温潜势值,取值为21;

43、cod核减量通过步骤1中公式(1)+(3)+(5)获得数据,m干污泥量过步骤1中公式(7)获得数据,ρ通过污水处理厂数据实测获得数据;

44、②去除污水中tn所产生的n2o,折算为二氧化碳当量的年排放量:

45、etn=tn核减量*efn2o*cn2o/n2*gwpn2o                   (9)

46、式中,tn核减量为每年tn核减量;efn2o为污水中单位质量的氮能够转化为氧化亚氮的氮量,好氧段取值为0,缺氧段取值为0.005;cn2o/n2为n2o/n2分子量之比,44/28;gwpn2o为co2全球增温潜势值,取值为1;

47、tn核减量通过步骤1中公式(2)+(4)+(6)获得数据;

48、③去除污泥所产生的ch4,折算为二氧化碳当量的年排放量:

49、e污泥=m干污泥量*ρ*docf*mcf*f*cch4/c*gwpch4        (10)

50、式中,m干污泥量为厂区每年存在干污泥量;ρ为污泥干物质中有机物质含量;docf为污泥干物质中可降解有机碳比率,取值为50%;mcf为ch4修正因子,完全厌氧取值为1,完全好氧取值为0;f为可降解有机碳中可产生ch4的碳的比例,取值为50%;cch4/c为ch4/c分子量之比,为16/12;gwpch4为ch4全球增温潜势值,取值为21;

51、m干污泥量过步骤1中公式(7)获得数据,ρ通过污水处理厂数据实测获得数据;

52、④污水处理设备运行年耗电力产生的co2排放当量:

53、e电力=eh*efco2*gwpco2                        (11)

54、式中,eh为厂污水处理设备运行年耗电量;efco2为电力co2排放因子;gwpco2为co2全球增温潜势值,取值为1;eh根据核算期内污水处理厂电费发票以及电费台账获得数据;排放因子采用实测法或使用排放因子推荐值;

55、步骤三,温室气体净减排量核算,表示为:

56、e=ecod+etn+e污泥+e电力                        (12)

57、式中:ecod为去除污水中cod所产生的ch4折算为二氧化碳当量的年排放量;etn为去除污水中tn所产生的n2o折算为二氧化碳当量的年排放量;e污泥为去除污泥所产生的ch4折算为二氧化碳当量的年排放量;e电力污水处理设备运行年耗电力产生的co2排放当量。

58、本发明相对现有技术具有突出的实质性效果和显著进步,具体来说,本发明结合污水处理厂实际情况,通过碳源的cod当量数据与进水cod同时考虑,核算温室气体排放量,使得核算结果更加准确。

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