Оптимизация аэрации для точного регулирования и минимального потреблении энергии
При очистке сточных вод потребляется значительная часть мировых энергетических ресурсов, и, поскольку энергия является ценным и дефицитным ресурсом, требуется оптимизация процессов очистки. Для этого есть много способов - от простой замены устаревшего оборудования новыми и более энергоэффективными техническими решениями до использования сточных вод в качестве ценного источника энергии.
Органические соединения, удаленные во время биологической обработки, содержат значительное количество химической энергии, которая может быть утилизирована и использована для оптимизации процессов обработки. Благодаря имеющимся в настоящее время знаниям и технологиям можно построить не потребляющие, а производящее энергию предприятие.
Аэрация является важной частью очистки сточных вод, и это самый энергоемкий процесс на очистных сооружениях. Поэтому оптимизация этого процесса является важным шагом на пути к производству энергии.
Что такое аэрация?
Биологическое разложение
Процесс удаления на очистных сооружениях загрязняющих веществ, таких как фосфор, азот и органические соединения, обычно включает в себя этапы механической, биологической и химической очистки.
Большинство систем биологической очистки сточных вод включают в себя аэрацию как часть процесса. В биологической обработке для разложения загрязняющих веществ в сточных водах используются встречающиеся в природе микроорганизмы. При добавлении в воду воздуха появляется кислород, необходимый для аэробного биологического разложения органических материалов. Биоразложение будет чрезвычайно медленным процессом при недостаточном уровне кислорода. С другой стороны, избыточный уровень кислорода может привести к выбросу N2O - газа, более тяжелого и более вредного для окружающей среды, чем CO2. Поэтому важно точное регулирование процесса аэрации [2].
Удаление неорганических соединений
Важность точного регулирования
Аэрация является наиболее энергоемким процессом, и на это обычно расходуется до 50% от общего энергопотребления на очистных сооружениях [3].
Из-за высокого энергопотребления аэрация рассматривается как один из наиболее важных этапов очистки сточных вод, а хорошо продуманная система аэрации напрямую влияет как на эффективность, так и на экономическую составляющую этого процесса. Управление процессом аэрации не только экономит энергию, используемую для очистки сточных вод, но также может уменьшить выброс CO2. Однако, как уже упоминалось, мероприятия по энергосбережению могут привести к выбросу N2O, если процесс не контролируется должным образом. Таким образом, точное регулирование важно не только для получения экономической выгоды, но и для окружающей среды.
Использование шиберных задвижек AVK для аэрации
AVK предлагает высококачественные технические решения для контроля процесса аэрации, которые могут обеспечить высокую точность регулирования и минимальное потребление энергии. Особенно высокую эффективность для такой оптимизации доказали наши шиберные ножевые задвижки с линейными электроприводами.
Шиберные ножевые задвижки обеспечивают более точное регулирование, чем поворотные дисковые затворы, традиционно используемые в аэротенках. А наши V-образные ножевые задвижки обеспечивают еще лучшее управление и контроль, позволяющие регулировать поток с высокой точностью. Использование ножевых задвижек как части процесса аэрации также дает ряд других преимуществ. Шиберная ножевая задвижка обладает компактной конструкцией, поэтому ей не трубется много места. Шиберная задвижка треует более простого технического обслуживания, чем, например, поворотный дисковый затвор. Линейные приводы потребляют значительно меньше энергии по сравнению с традиционными электрическими приводами и, таким образом, также вносят значительный вклад в снижение общего энергопотребления на очистных сооружениях.
Энергопотребление линейных приводов по сравнению с обычными приводами
Задвижка AVK DN150 с линейным приводом Linak
- Среда: воздух
- Номинальная мощность (измеренная): 72 Вт (3 А х 24 В)
- Время открывания / закрывания: 15 сек
- Потребление энергии - привод Linak: 72 Вт x (15 с / 3600 с / ч) = 0,3 Втч
- Потребление энергии - обычный привод: 370 Вт х (41 с / 3600 с / ч) = 4,2 Втч
Привод Linak потребляет на 93% меньше энергии, чем обычный привод для задвижки DN150 [4]
- Среда: жидкость
- Номинальная мощность (измеренная): 120 Вт (5 А х 24 В)
- Время открывания / закрывания: 22 сек
- Потребление энергии - привод Linak: 120 Вт х (22 с / 3600 с / ч) = 0,73 Втч
- Потребление энергии - обычный привод: 750 Вт x (68 с / 3600 с / ч) = 14,2 Втч
Привод Linak потребляет на 95% меньше энергии, чем обычный привод для задвижки DN250 [4]
Ссылки: [1] GE Power & Water, Water and Process Technologies, Глава 04 — Аэрация, [2] Bedreinnovation.dk, Эффективная городская инфраструктура, [3] Город Орхус, Проект: Экономия энергии на очистных сооружениях [4] Энергопотребление было измерено компанией LINAK Danmark для клапанов и приводов, установленных на датских очистных сооружениях FFV Spildevand A/S.
