[英文版]


 共享
"/popup_app/index.cfm?fuseaction=showEmailPageToAFriendForm&appDirectory=wwdch&linkQueryString=fuseaction=showArticle*amp*articleID=12830&linkLabel=替代循环方式" target="_new">   "/popup_app/index.cfm?fuseaction=showEmailPageToAFriendForm&appDirectory=wwdch&linkQueryString=fuseaction=showArticle*amp*articleID=12830&linkLabel=替代循环方式" target="_new">推荐给您的朋友

Share |

替代循环方式

   使用条款


太阳能循环系统升级可节省营运成本。

- Stephen N. Zeller, Archis Ambulkar & Douglas Klinger

在2008年,Brinjac工程公司,用获得的‘成长绿色II创新污水处理格兰特奖’84,000美元,协助宾夕法尼亚多芬县威科尼斯科乡水处理厂减少碳排放。除此之外,水处理厂升级要考虑的其它因素还包括现有以电网供的电曝气机组全时运行的相关成本,曝气机老化及维修成本,藻类控制和工艺改进,以及尽量减少氧化塘污泥提升需求。

威科尼斯科乡拥有并经营一座日处理能力12.5万加仑的二级污水处理厂,根据在2007年所获准的国家污染物排放消除系统许可证,编号No. PA 0084697号,处理过的污水可排入Wiconisco Creek支流之一的Bear Creek河。该处理系统包括两个氧化塘,每一个氧化塘又被障碍物分为两个部分。入口段是完全曝气,第二部分是部分曝气,因而产生有氧无氧兼性条件。

氧化塘现有的曝气系统有八个由电网供电的曝气机,其中三个5马力的电网供电曝气机安装在每个氧化塘的完全混合区,一部7.5马力的曝气机安装在每个泻湖的氧化塘。由于完全混合需求和污水处理厂的设计要求,这些曝气机要求按24 / 7操作,即每周工作7天,每天工作24小时。作为工艺过程升级的一部分,该项目要求1号氧化塘安装一部SB10000 SolarBee设备, 2号氧化塘安装两部SB10000 SolarBee设备。现有的八部电网供电的曝气机中,四部从氧化塘移去,留下四部曝气机作为新太阳能设备的备份(每个泻湖留存二部5马力曝气机:一部工作,一部备用)。

此一新的太阳能上流系统把水从所设计的深度提上来,再横穿水面做水平传输一段距离。提升到表面的水从SolarBee向各个方向迅速移动。使用这一模式,威科尼斯科的处理过程从曝气氧化塘变成为类似一种先进,而具有完全循环的兼性氧化塘。

成本比较

在选择太阳能循环系统之前,该处理厂获得了以相近机型更换现有的机械曝气装置的资金。六部5马力旋风式曝气机和两部从Aeromix系统公司报价的7.5马力的旋风式曝气机的成本约为6.46 万美元,估计总装机成本为8.4万美元。三部从SolarBee公司得到的新太阳能循环设备成本大约是14万美元。

如果考虑到‘成长绿色II创新污水处理格兰特奖’的8.4万美元,全乡太阳能设备实际成本为5.67万美元。这一有效的成本比更换现有曝气装置的相关成本还要少,而且对后者没有其他政府的资助。此外,把太阳能设备与现有的一些曝气设备结合使用,预计可以降低运行和维护成本。最后,水厂方面把采用太阳能设备的20年生命周期成本估算,同更换机械曝气设备而没有补助的20年生命周期成本进行分析比较。

 

虽然太阳能系统的生命周期成本分析目标是用新安装的太阳能设备更换所有现存的机械曝气设备,但在实际操作的改变上则是分阶段进行。对于成本比较而言,太阳能方案被视为一个独立的选项(没有机械式曝气机的运作)。基于氧化塘现有的曝气机24/ 7运行需求,全年这些机械式曝气设备(现有的或新的)电力成本估计每年约为1.63万美元。考虑3%的利率,在不进行改造情况下总等效成本约为33.92万美元。使用新的机械式曝气机的安装和操作成本估计约43.38万美元,而太阳能曝气系统(不含机械曝气),这项费用估计为15.26万美元。

升级分析

在考虑这些因素之后,在2009年3月,威科尼斯科乡安装了三部SolarBee太阳能曝气机/循环器。在曝气系统升级的前后,对污水处理厂的性能都进行了分析。根据废物管理第94章报告以及排放监测报告的数据显示,设备升级后,该工厂能够达到指定的污水排放许可要求。

污水处理厂从PPL电气公司获得电力供应。在新的太阳能设备安装使用的同时,从2008年3月至2010年3月也对电力使用进行监测。在升级之前(2008年3月至2009年2月期间),年平均月用电量约为2.22万千瓦小时。随着2009年3月安装太阳能设备,并考虑过程稳定需要的时间,取工厂最后六个月(2009年10月至2010年3个月)的平均电力消耗来进行比较。

这六个月期间平均月用电量约为11,830千瓦小时,比升级前电力消耗减少了47%。相应地,升级前2008年3月到2009年2月,每月平均电费1600美元。在升级后2009年10月至2010年3月的六个月,平均每月电费1090美元,电力成本降低32 %。这里还包括了单位电价由每千瓦小时0.07美元提高至每千瓦小时0.12美元产生的成本增加。

需要特别指出的是,PPL电力公司是收取整个处理厂的电费(而不只是曝气机),除太阳能系统的升级外,报告第94章没有指出在这个业务期间有任何重大的改造会导致电力消耗的显著变化。因此,这些能源节约被认为是与太阳能设备取代现有曝气设备有关。随着节约能源的成效增加,水厂碳足迹大约降低47 %,能量消耗从每月九千五百六十公斤二氧化碳(升级前2008年3月至2009年2月期间的平均值),下降到每月约五千零九十公斤二氧化碳(从2009年10月至2010年3最后六个月期间)。

在当前的工作模式中,八部现存曝气机中只有四台(每个氧化塘有两台:一台在操作运行,一台在备用)被保留作为太阳能设备的备份。根据系统性能和许可证情况,将逐步减少机械式曝气设备。总体而言,太阳能设备作为恰当的升级替代设备,会节约能源和成本,降低污水处理厂的碳足印 。

根据工厂操作人员的实物经验,SolarBee曝气机工作不仅省电,也能进行藻类控制。 




Stephen N. Zeller是Brinjac工程公司项目经理。请透过szeller@brinjac.com与他联系。Archis Ambulkar是Brinjac工程公司环境工程师,可以用地址aambulkar@brinjac.com与他联系。Douglas Klinger是Wiconisco Wastewater Treatment Plant的工作人员。

来源: WWD-China.com   May 2011
Copyright © 2012 Scranton Gillette Communications




© 2012 Scranton Gillette Communications Inc.