کاهش هزینه‌های انرژی واحد تصفیه فاضلاب با بهبود زمان‌بندی بار ورودی دوره‌ای

تصفیه‌خانه فاضلاب (WWTP) ‏عامل اصلی پیوند آب – انرژی است. این مطالعه پیشنهاد می‌کند که تا حدی در زیرساخت موجود مخزن WWTP، فاضلاب دریافت‌شده در طول روز و برنامه‌ریزی برای تصفیه فاضلاب در شب، ذخیره شود. هدف از رویکرد عملیاتی در نظر گرفته‌شده، تغییر بخشی از مصرف انرژی الکتریکی WWTP از روز به شب است که در آن انرژی قیمت‌های پایین تری دارد و همچنین در تعادل سیستم تولید برق نقش دارد. این تحقیق مطالعه موردی یک WWTP رومانیایی را با پیکربندی فرآیند ناهوازی- کمبود اکسیژن- سمی (‏A2O) ‏ارائه می‌دهد. یک استراتژی کنترل پیشنهادی بر روی مدل WWTP کالیبره شده دینامیک، براساس مدل لجن فعال شماره ۱ و مدل تاکاش ساکن ثانویه اجرا و آزمایش شد. شبیه‌سازی برنامه زمان‌بندی پیشنهادی برای ذخیره‌سازی و زمان پردازش فاضلاب ورودی، مربوط به استراتژی‌های کنترل طراحی‌شده، کاهش هزینه‌های عملیاتی و صرفه‌جویی انرژی را نشان می‌دهد، در حالی که کیفیت پساب را در محدوده مقررات درخواست‌شده و بهبود پایداری کارخانه حفظ می‌کند. در مطلوب‌ترین حالت و با در نظر گرفتن عملکرد کلی WWTP، هزینه‌های عملیاتی تا ۴۷ % کاهش می‌یابد و کیفیت پساب

Highlights•Scheduling wastewater storing and treatment shows economic and environment benefits.•Specially designed control system efficiently supports the storing-treatment system.•Optimization of the scheduling storing-treatment procedure improves performance.•Application of the scheduling storing-treatment to any WWTP with storage capacity.AbstractThe wastewater treatment plant (WWTP) is a major actor of the water-energy nexus. This study proposes to partially store in available WWTP tank infrastructure the wastewater received during the day-time and schedule the purification of the stored wastewater at night-time. The intended operational approach aims to shift part of the WWTP electrical energy consumption from day-time into the night-time period when the energy has lower prices, also contributing to the balance of the electrical power generation system. This research presents the case study of a Romanian WWTP with Anaerobic-Anoxic-Oxic (A2O) process configuration. A proposed contr