在人口密度较高的城市实现可持续废水处理的规模化去中心化

科学领域:

• 环境工程 环境工程
• 城市水资源管理
• 可持续的基础设施可持续的基础设施

背景情况:

• 密集城市的集中污水处理厂面临诸多挑战,包括高能耗,甲排放和长距离运输.
• 传统的系统难以满足严格的废水标准,同时能够恢复资源.
• 规模化去中心化系统 (SDS) 提供了一种具有减少运输和本地化资源回收潜力的替代方案,但其性能尚未得到充分理解.

研究的目的:

• 在各种规模,技术和资源回收策略中量化分散式系统 (SDS) 的性能.
• 为了比较SDS的生命周期环境影响和成本与优化的集中废水处理基准.
• 在高密度地区确定可持续城市废水管理的最佳配置.

主要方法:

• 进行全系统生命周期评估和成本分析.
• 评估了中国一座城市的29种不同的废水处理方案,处理了10万立方米d-1.1.
• 专注于使用移动床生物膜反应器 (MBBR) 的规模化分散系统 (SDS),并进行水再利用和热能量回收.

主要成果:

• 有20,000 m3 d-1的MBBR工厂和水再利用/热能量回收组合的SDS显示了生命周期中最低的环境影响和成本.
• 这些优化的SDS配置与集中基准相比,减少了高达52.5%的全球变暖潜力.
• 在SDS中较短的下水道保留了用于脱的影响碳,并消除了外部碳剂量,有助于减少排放. 上游的污水池被确定为一个显著的气候变暖潜力的重要来源 (24-47%).

结论:

• 精心调整的去中心化,结合强大的生物膜技术和综合资源回收,为密集的城市环境中可持续的废水基础设施提供了卓越的方法.
• 该研究强调了一个关键的权衡,即上游污水池对整体变暖潜力作出了重大贡献.
• 优化的安全标签提供了一条途径,可以显著降低城市废水管理中的环境影响和成本.