基于GPS-X模拟的物质流成本核算优化策略研究——以市政污水处理厂为例

本文创新性地将物质流成本核算(MFCA)与GPS-X过程模拟相结合，为市政污水处理厂(CAS/SBR系统)提供了一种量化能效损失和成本优化的决策工具。研究显示该集成方法可实现15%的电力节约、12%运营成本降低和17%污泥减量，为污水处理厂的可持续管理提供了兼具经济与环境效益的解决方案。

　　

亮点

• 首创将MFCA与GPS-X模拟整合应用于市政污水处理厂

• 量化揭示了15%电力、12%成本和17%污泥的优化潜力

• 开发了兼具经济与环境效益的决策支持工具

方法学

本研究在真实规模污水处理厂实施MFCA框架，结合GPS-X（一款采用MANTIS、ASM和ADM等先进模型的交互式仿真软件）模拟不同改进情景。通过追踪物质/能量流动路径，精准定位了活性污泥法(CAS)和序批式反应器(SBR)系统中的"隐形成本黑洞"。

结果与讨论

模拟数据生动展示了"三赢"效果：

1. 1.

   电力消耗从"高耗能节点"削减15%，相当于每年节省XX兆瓦时；

2. 2.

   污泥产量下降17%，直接减少后续处置费用；

3. 3.

   运营成本整体降低12%，主要来自化学药剂和人力配置优化。

   特别值得注意的是，GPS-X的动态模拟验证了MFCA建议的可行性，比如通过调整SRT（污泥停留时间）参数实现的能效提升。

总体结论

这项研究像给污水处理厂装上了"成本CT扫描仪"——MFCA精准定位浪费源，GPS-X则像"数字孪生实验室"预演改进方案。二者的化学反应不仅带来了真金白银的节约，更开辟了环境工程领域"数据驱动决策"的新范式。