处理过程模拟如何为智能、可持续的解决方案提供动力

预计的人口增长和公共消费的变化正在大大增加公用事业和同时的废水流量, 减少排放限制,以保护水道驱动更复杂的处理改进. 如果我们向您展示正规博彩十大网站排名的Replica™数字双胞胎解决方案软件是如何帮助设计一个先进的处理方案,以帮助华盛顿斯波坎县改善环境,减少其向斯波坎河输出的营养物质,提高其服务未来人口的能力?

斯波坎WWTP空中

在世界为2000年做准备的时候, 储备从水和不易腐烂的食物到现金和无线电电池的所有东西, 华盛顿州的斯波坎县也开始了自己的计划.

斯波坎县在1999年做出决定,原因有几个, 包括满足未来的人口增长, 取消化粪池设施, 实现持久的成本效益,减少向斯波坎河排放磷——是时候通过建设一个新的绿地工厂来投资他们的未来了. So, 他们开始规划一个新的工厂,并在2009年与雅各布斯合作设计, 构建并运行它.

因为废水中的营养物——如磷或氨——有助于藻类生长,并减少了当地水道中的氧气, 去除营养物质是斯波坎县新区域水回收设施(SCRWRF)处理过程设计的关键路径。. 事实上, 新设施面临挑战,要满足美国任何处理厂中最严格的磷许可证限制.S.目的是保护斯波坎河和斯波坎湖.

但如果我们向你展示这个设施是如何成为第一个使用过程模拟的, 使用正规博彩十大网站排名的Replica™数字双胞胎解决方案软件设计绿地, 使用最先进技术的, 超低磷膜生物反应器(MBR)系统,最终去除超过99.废水中9%的磷?

如果我们展示给你看呢?

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成功的 复制过程 全球的项目应用程序

99.9%

removal in phosphorus in effluent (<0.第一次利用过程模拟设计了一个超低磷MBR系统

雅各布斯的 复制过程 在SCRWRF DBO项目上进行了全厂仿真平台的试验. 这表明,在最严格的合规条件下,仿真可以安全可靠地用于设计和评估他们的第一类技术.

布鲁斯·约翰逊
scwrf首席工艺设计师,前雅各布斯全球废水过程模拟技术领导者

引入复制过程™

废水处理模型可以简单到表示一个泵的电力使用情况,也可以复杂到计算流体动力学、活性污泥或生物膜系统. 它们由许多描述生物反应和反应速率的数学方程组成, 各种单元过程的化学和物理现象, 它们的准确性因被建模的内容和模型的复杂程度而异.

这听起来可能很复杂, 但废水处理模型实际上是由你可以用手做的数学驱动的. 然而, 计算机当然可以做得更快,而今天的公用事业总是用更少的钱做更多的事, 这些快速, 可靠的结果在整个项目生命周期中带来不可否认的好处.

在SCRWRF的流程设计阶段, 我们的团队依赖于整个工厂的过程模型, 使用正规博彩十大网站排名的复制过程™仿真平台生成, 以前 Pro2D2, 结合 参数化设计复制品™ 决定使用MBR膜还是三级膜,以及是否使用生物膜, 化学, 或者生物和化学除磷技术.

复制过程是整个工厂的模拟器,在每个单元过程中跟踪数十种不同的废水成分, 提供集成过程和设计信息的能力,以评估现有系统或评估新系统. 因为scwrf要求使用膜, 我们的团队利用模拟来进行一系列考虑,包括未知的影响特征, the need for high confidence in achieving very low phosphorus limits (< 0.5毫克P / L), 平衡除磷需求与硝化和总氮去除需求, 降低资金和运营成本,降低运营风险.

通过过程模拟实现第一个…

斯波坎河
空中# 2
坦克

我们最终选择在SCRWRF使用MBR技术和化学增强技术. 这个处理过程有600万个独立的膜纤维,可以过滤掉废水中几乎所有的悬浮物. 然后对这些固体进行稳定和处理, 然后被运往堆肥厂,成为肥料产品.

2011年在这个新建的工厂里, 该县开工建设,开工率达到设计产能的80%以上每天大约有800万加仑的污水来自该市现有的处理设施,最终每天约25磅的磷被清除掉,否则这些磷会流入斯波坎河. This together with the low phosphorus limits (< 0.5毫克P / L),标志着启动时的卓越成就.

这不仅是第一个使用过程模拟设计超低磷MBR系统的新建设施, 这也是第一次用过程模拟的方法来模拟厌氧后的好氧消化性能. 现在,斯波坎的行动小组使用 复制过程 监控, 影响运营计划,并在未来的遵从性要求之前完成各种场景.

以及对未来的持久影响

今天, 该县将继续考虑将农水资源回收利用的A级再生水用于工业, 城市灌溉和湿地恢复. 水的再利用很重要,因为它可以减少斯波坎河谷含水层的水量,从而满足区域的用水需求,还可以提高斯波坎河的低流量, 因为夏季斯波坎河某些河段的大部分水都来自含水层.

该植物是该地区复兴的催化剂, 作为现有开发项目的好邻居. 我们实施了先进的SCADA系统,可以实现无人值守作业,并将其与维护管理和操作优化程序相结合,以最大限度地降低操作和维护成本. 另外, SCRWRF的热电联产系统——从厌氧消化器中捕获沼气, 将其储存起来,然后将其转移到燃气调节/微型涡轮机系统中,该系统可以产生电力和热水,以满足工艺和公用事业的需要.

这些好处帮助该设施获得了2013年华盛顿工业能源领袖奖,因为该项目采用了设计-建造交付方式, 设计师与施工团队密切合作,考虑设施的能源和生命周期成本,并实施节约能源和电力的解决方案.

这种可再生能源不仅有利于环境,还能降低电力成本, 我们还设计了几个功能,以满足LEED™银标准. 我们的团队最终完成了LEED™银奖的所有设计原则认证水资源中心, Treatment Operations Facility and Maintenance Buildings; including mechanical, 电, 结构, 民事, 仪器仪表和控制(I&C)、供暖、通风和空调(HVAC)、建筑、土工和工艺. 我们也允许, 施工管理, 庭院管道, 设备安装, 过程机械, 混凝土/土建工作, SCADA和我&C安装和长期O&M运营与规划.

美国设计-建造协会授予SCRWRF国家奖 in 2012, 认识到团队的优秀, 在一个合同下提供设计和施工服务的综合方法,并承担单一的责任.

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