温室气体｜面对笑气(N2O)污水处理厂却笑不起来

导言：荷兰工程公司Royal HaskoningDHV最近发布了一份新白皮书，阐述了对污水处理过程产生的氧化亚氮(N2O)的研究结果。

01 面临额外负荷

虽然许多人认为实现2030年“净零”排放目标的关键是CO2排放，但水务公司最大挑战之一实际上可能是其它污染物，如，氧化亚氮/一氧化二氮(N2O)和甲烷(CH4)。

在温室效应方面，N2O的作用是CO2的265倍，它在民间被为笑气，但这似乎并不可笑，氧化亚氮是污水处理厂(WWTPs)处理过程中产生的重要额外污染物之一。

皇家哈斯康宁公司(Royal HaskoningDHV)发布了一份新白皮书，题为，“减少污水处理厂N2O排放”，并深入探讨了这一问题。

高氨氮进水负荷通常与来自污水处理厂高水平N2O排放有关。

实际案例显示，在荷兰Soest污水处理厂，额外25%进水氨氮负荷引起了硝酸氮(NO3-)浓度升高(1 mg N/L)。当没有额外氨氮负荷时，NO3-浓度可下降至0。

该白皮书指出：“对N2O研究表明，一个好的控制策略可以有效减少N2O排放。”这包括预过程控制(APC)，通过一种“整体方法”提供策略，其中，包括人工智能及其领域的其它技术。

该公司表示：“对未来预测是找到最佳工艺的关键，而不是对已经发生的事情作出反应。如果你知道未来将会发生什么，你就可以适应，以达到最佳状态。”

02 温室气体排放

白皮书提到一个值得借鉴的来源是英国水业研究(UKWIR)关于“量化和减少废物与水处理过程直接温室气体排放”的报告。

这项工作的目的是帮助提高对处理过程排放范围1的理解和计算。

此处，范围1指的是“处理过程的直接碳排放”，包括来自污水和污泥处理的N2O和CH4。范围2指的是能源消耗中的间接碳排放。最后，范围3排放是指公司影响之外的“上下游碳”效应，或在公司影响之内，但这并不重要。

03 预过程控制作用

荷兰公用事业水务局Vallei和Veluwe与皇家哈斯康宁公司间有一个试点项目，在Soest污水处理厂对该公司Aquasuite PURE系统进行了试点测试。

通过预过程控制系列调控，N2O浓度可以减少1/3。

试点工作从评估两个条件相同的系列调控开始。这包括为每个系列安装传感器，实时监控N2O浓度。同时，还进行了对比研究，比较使用Aquasuite高级过程控制应用程序与本地PLC-SCADA控制之间的差异。

从传感器收集到的信息显示，在进水污染负荷较高时期(高负荷时期)，通过对预过程控制系列调控，N2O的浓度可以减少1/3。

皇家哈斯康宁公司表示，有了这些初步结果，不仅在Soest污水处理厂，而且在荷兰其它几个污水处理厂的试验研究也将继续。