Практическо приложение на динамичното компютърно моделиране на пречиствателни станции за отпадъчни води

Препис

1 Практическо приложение на динамичното компютърно моделиране на пречиствателна станция за отпадъчни води - гр. SCHWERTE, Германия д-р М. Колева*, Dr. A. Hammrich**, W. Chen** * УАСГ, катедра ВКПВ ** DHI-WASY GmbH, Dep. Of Costal and Hydraulic Engineering Syke, Germany

2 Проектът «E-Klär» Енергията, която може да бъде придобита от разграждането на органичните съединения в Германия е оценена на около 155 kwh/ж.d, при натоварване от около 110 gхпк/ж.d; Възстановимата електрическа енергия чрез анаеробно стабилизиране на утайките в момента е от порядъка на 7.7 до 18.9 kwh/ж.d; Средната консумирана мощност на пречиствателни станции в Германия към момента е около 34.0 kwh/ж.d; В рамките на научно-изследователският проект «E-Klär» се разработват стратегии за найефективно използване на енергията и други налични ценни ресурси, налични в отпадъчните води, като същевременно бъде намалена консумацията на енергия в пречиствателните станции; Основните резултати, които се очакват след приключване на проекта е използване на нови методи, за оптимизиране на процесите на пречистване на отпадъчни води, съчетаващи най-добрите познати практики в санитарната техника; Този последователен подход ще бъде приложен върху избрани пречиствателни станции в Германия.

3 Проектът «E-Klär» I "Проектиране" - изследванията са фокусирани върху технически въпроси, свързани с внедряването на иновативни процеси и тяхната взаимна зависимост, както и с усъвършенстването на утвърдените вече технологии; II "Експлоатация - развитие на модулен инструмент за симулация, който позволява моделиране на цялата пречиствателна станция с помощта на един цялостен подход; III "Трансформация - разработване и тестване на подход за създаване и оценка на дългосрочни стратегии за преход към ПСОВ с повишени енергийната и икономическа ефективност, основани на гъвкав оперативен контрол.

4 Създаване на симулационен, компютърен модел на ПСОВ гр. Schwerte, Германия Развитие на цялостен компютърен модел на пречиствателната станция на гр. Schwerte, който обхваща и симулира всички параметри на съответните нива: 1. Ниво процес - разработва се подробен симулационен модел на съществуващата пречиствателна станция. Този модел интегрира съществуващите технологични процеси на пречистване, заложени в технологичната схема на станцията; 2. Енергийно ниво създава се цялостен модел на енергийния поток, който характеризира всички енергийни процеси (термични, електрически и биохимични); 3. Ниво експлоатационни разходи изчисляват се и се визуализират оперативните и годишните разходи за всеки процес в ПСОВ.

5 DN?? Технологична схема на пречиствателната станция за отпадъчни води на гр. Schwerte, Германия Entleerung Notleitung DN?? Zuläufe A E = ha Schwerte Tiefgebiet, Gehrenbach Schwerte - Mitte Qmax. = 320 l/s Q:20 Wandhofen, Ergste Qmax. = 125 l/s Q-M Q max. = 640 l/s Regenüberlaufbecken V = m³ Lf T ph t Filterstufenrechen 1 - straßig Spaltweite : 6 mm W F Abgabe Langsandfang 2 - straßig V ges. = 100 m 3 Analyse RV-Zentrallabor t P ges. NH4-N NO3-N NO2-N org. N SK AFS TOC CSB BSB5 monatl. 24Q Vorklärbecken V = 450 m³ A = 225 m² Q =16 m³/h Notfallbecken V = 450 m³ A = 225 m² 24Q wö. CSB CSB-f P ges. TN-b ÜS Strasse 1 Strasse 2 Belebungsbecken 2 - straßig Betrieb : vorgeschaltete Denitrifikation Druckluft / feinblasige Membranenbelüfter V Deni = m³ V ges. = m³ V Nitri = m³ A ges. = m² Wa.Tiefe = 6,50 m Q N Q N RZ RS RS RZ Entlastung Fällungsmittel - station Fe CL2 und Kalk arb.tgl. Q40 = Q41 + Q42 Q max. = 2 * 195 l/s TS VSV O 2 O 2 ISV O 2 O 2 Q:41 NH 4 PO 4 ph T NO 3 TS Lf T Q-W O 2 O 2 O 2 O 2 T Q max. = 2 * 195 l/s alternativ D T ÜS D arb.tgl. TS VSV ISV Q-U Q-U NH 4 NO 3 PO 4 TS Q max. = 2 * 160 l/s Q max. = 2 * 160 l/s ph Lf Nachklärbecken 2 - straßig V ges. = m 3 A ges. = m 2 Q-M Q-M je 7 l/s Q-W Q:42 Einleitung Ruhr LUA - Nr.: / 004 / 01 Q erl = 704 l/s 24Q Lf ph T Tb PN wö. CSB P ges. NH4-N NO3-N NO2-N mtl. N ges. BHKW Leistung 95 kw elektrisch 151 kw thermisch PS TS TS Reaktionsbehälter Pulveraktivkohle Reaktionsbehälter Ozonisierung O 3 O 3 O 3 O 3 O 3 O 3 PAK O 3 O 2 NH4 Q-V 24Q tgl. TR PN BHKW Erläuterungen Online-Messung z.b. Ammonium-N Online-Messung z.b. Durchfluss Venturi Probenehmer mit 24-h q-prop. Mischprobe Stichprobeentnahme Analysenhäufigkeit Kenngröße der Analyse Probenahme der amtl. Überwachung maßgebliche Messstelle für Durchfluss Q N arb.tgl. CO2 Gasbehälter V = 350 m 3 Q CH 4 CO 2 14-täg. P ges. TN-b Q = 4,2 l/s Schlammwasserspeicher V = 2 * 100 m 3 14-täg. TR GV Q-M Eindicker Primärschlamm V = 100 m 3 14-täg. P ges. TN-b D 14-täg. TR GV Polymer Q = m³/h Q-M Q-M Eindicker Überschussschlamm Dekanter Durchsatz 25 m³/h ph T Faulbehälter V = m 3 14 tgl. ph SK 14-täg. TR GV 1 Reserve Eindicker Faulschlamm V = 450 m 3 TS Q-M alternativ Q = m³/h D Polymer Schlammentwässerung Dekanter Durchsatz 17 m³/h arb.tgl. TR t Versuchsanlage 4. Reinigungsstufe Fliessschema und Messplan Kläranlage Schwerte Anlagen-Nummer 209 (R-N) Ausbaugröße EW Abt. QM 2 / 2015 Anschrift : Hagener Str. 71 c Schwerte Tel. Betrieb : / Herr Herrmann (phr) Tel. Aufsicht : / Herr Lorenz (glo)

6 Технологичнасхема схемананапсов ПСОВна нагр. гр. Schwerte, Schwerte, въведена въведенавв Технологична платформата за моделиране WEST платформата за моделиране на WEST

7 Автоматизиран контрол на нитратния поток в WEST

8 Автоматизиран контрол на кислорода в WEST NH4 in the effluent N/DN1.2 N/DN1.3 N1.1 N1.2 NH4 > 2.5 mg/l < NH4 < 2.5 mg/l / NH4 < 0.2 mg/l 0 1.0/

9 Резултати от проведените симулации в WEST

10 Резултати от проведените симулации в WEST

11 Резултати от проведените симулации в WEST

12 Резултати от проведените симулации в WEST

13 Резултати от проведените симулации в WEST

14 Резултати от проведените симулации в WEST

15 Резултати от проведените симулации в WEST

16 БЛАГОДАРЯ ЗА ВНИМАНИЕТО