淺談城鎮生活污水處理廠節能降耗措施

摘 要:城市污水處理是高能耗行業之一。高能耗一方面造成了污水處理設施運營成本高;另一方面，也在一定程度上加劇了我國現階段的能源危機。如何有效的運行污水處理廠，污水處理的節能降耗將成為行業亟需解決的問題。針對我國污水處理行業的具體狀況，在國內外研究成果和實踐經驗的基礎上，參考現行城鎮生活污水處理廠的運行情況，在不改變原有污水處理工藝的基礎上，通過運行的優化調控、先進控制手段的采用，使其在保證出水水質穩定達標的前提下實現能耗的大幅度降低。

關鍵詞:節能降耗 中水回用

中圖分類號:X7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)01(a)-0129-02

污水處理廠在生產運行過程中的節能降耗措施可以從節約電能、降低藥耗和水資源回用三方面進行。

1 節約電能

污水處理廠在保證出水達標的前提下要節省電能，減少成本的支出，可以從生產工藝著手，重點是功率大的機電設備，如:污水提升泵、曝氣機、水下推進器、污泥壓濾機、污泥回流泵等。

1.1 污水提升泵

(1)高泵工作效率

當某臺水泵連續工作24h以上，由于水泵葉輪的磨損或被毛線、塑料袋、絮狀物等雜物纏繞，減少水泵瞬時流量，從而減少抽水量。因此當流量計顯示的水泵瞬時流量明顯減少時，應轉換另一臺水泵工作，從而提高單臺泵的工作效率，保證了抽水量。

(2)降低泵的揚程

通過提高集水井的水位而達到降低污水提升泵揚程的目的，既而決定污水提升泵的運行臺數和時間。通過有效控制提升泵運行數量和時間，來降低運行中消耗的電能和設備損耗，而集水井液位的控制可以通過液位差計來實現。譬如:集水井中液位達到某一指定位置時，自動開啟一臺提升泵;隨著水量的不斷增加，液位也隨之升高時，當液位達到更高水位時，可自行開啟另一臺提升泵;當水量降低，液位達到最低水位時，兩臺提升泵可自行停止運行。

(3)運行方式調節

污水量往往隨時間、季節波動，一般可以很簡單地采用隨進水量增減提升泵的運行臺數的方法進行控制，通過縮短運行時間達到節能目的。

另外，提升泵啟動時電流很大，所以應盡量避免頻繁啟動。可以通過變頻器或軟啟動設備進行調節。

1.2 曝氣機

曝氣機是生化池培養活性污泥的重要設備，也是污水處理廠耗能最多的設備。污水處理廠要達到節能降耗的目的，關鍵是曝氣機的節能。處理城市生活污水的污水處理廠好氧區的DO值在2mg/l左右，微生物就能正常生長，而且脫氮除磷的目的也能實現。考慮到水質、水量的波動，一般保證氧化溝入口處DO值在0.5～1.0mg/L，出口處DO值在2～3mg/L。因此，為了降低耗電量，可通過在線溶解氧探測設備并結合實際情況，通過調整進出水堰門，改變氧化溝內水位，既而達到改變曝氣機轉碟碟片的淹沒深度的目的來控制DO值。這樣既可在滿足供氧量的前提下，而不增加轉碟曝氣機運行臺數，達到節能的目的。

另外，譬如某城鎮污水處理廠有A、B、C、D四組氧化溝，其中A、B溝為一組，C、D溝為一組，可根據水質的變化情況，在進水COD、氨氮濃度較低時，可把進水溝的曝氣機全部關閉，只運行水下推進器，出水溝的曝氣機開啟。如果進水COD、氨氮濃度較高時，可根據實際檢測到的DO值，適當增加進出、水溝的曝氣機。

1.3 攪拌器

攪拌器主要用于使沉于池底的活性污泥呈翻滾狀態，與污水充分接觸反應，便于降解有機物和脫氮除磷。城鎮生活污水處理廠的氧化溝內常見有8臺水下推進器(每溝兩臺);厭氧池內14臺潛水攪拌器，其中，預脫硝池6臺(一側分別三臺)，厭氧池內6臺(中間過道處每側各2臺;進水口處每側各一臺)，生物選擇池內2臺(一側一臺)。污水和沉淀池的回流污泥匯合于預脫硝池。對預脫硝池中水體都一定的沖擊作用，使回流的污泥不斷翻滾，起到了攪拌器的作用，因此在進水時，預脫硝池前段的兩臺攪拌器可停止運行，或者間斷運行，從而節省更多電耗。

1.4 污泥回流泵

污泥回流泵主要是把沉淀池的污泥回流至厭氧池內，一方面是保證工藝中的活性污泥量;另一方面是使厭氧菌與好氧菌進行交換，防止污泥膨脹和進行反硝化作用，提高脫氮除磷的效果。

污泥混合液進入沉淀池，進行泥水分離后，小部分剩余污泥流入污泥脫水間進行處理，其余大部分污泥回流到預脫硝池、生物選擇區內維持工藝中的活性污泥量。

城鎮生活污水處理廠的回流比通常都控制在1:1。根據進廠水量和水質情況，進行適當的調整(譬如，沉降比高于35%或者沉淀池內有大量的小顆粒污泥上浮時，可以適當增大污泥回流量;反之，可減小回流量)，時時保證污泥回流泵的高效運行，既可節約部分電耗。

1.5 污泥脫水

活性污泥法在污水處理過程中，會產生大量污泥，污泥在被最終處置前必須進行脫水處理。

中小型城鎮污水處理廠一般都采用2臺帶式壓濾機進行脫水處理。帶式壓濾機的單機設備功率很小，但因設備多，運行時間長，所以污泥脫水耗電也相對較多，不容忽視。污泥脫水設備主要包括空壓機、加藥和攪拌系統、帶式壓濾機和污泥傳輸、輸出設備等。因此污泥脫水段節能主要從減少設備運作和縮短處理時間兩方面著手。

(1)在氧化溝內污泥沉降性能好時(沉降比低)，沉淀池內泥層低時，可運行1臺帶式壓濾機進行脫水，而且可適當縮短脫泥時間;在氧化溝內污泥沉降性能差(沉降比高)，沉淀池泥層高時，可運行兩臺脫泥機，另根據實際情況可適當延長脫泥時間;

(2)在沉降性能比較穩定的時候，早上可運行兩臺脫泥機，下午運行一臺(原因:污泥在儲泥池內經過一夜的重力沉淀，儲泥池內泥量比白天大，而且污泥濃度也相對大些)。

2 降低藥耗

經過在實踐中的不斷積累和總結，城鎮生活污水處理廠常見的藥耗主要體現于污泥濃縮脫水方面。

污泥脫水藥劑一般采用絮凝效果比較好的陽離子聚丙烯酰胺。為了節省污泥脫水藥劑的費用，更簡單、快捷的辦法是尋找性價比更好的藥劑。

另外，通過加強管理，控制好配藥的濃度(濃度過高，不僅浪費藥而且增加了濾布的清洗難度，浪費水資源;濃度太低，脫水效果差，出泥量少，泥餅薄)和加藥箱內液位(藥箱容量有限，配藥量過大，多余的藥會通過藥箱溢流管排出;配藥量過小，既不能滿足污泥脫水用量，又影響泥餅厚度和出泥量)，把握好混凝劑的配比和配藥量，減少不必要的浪費。

3 中水回用

城鎮生活污水處理廠生產所需的自來水主要用于污泥濃縮脫水區、廠區綠化和廠區道路衛生清理等。針對以上情況主要從以上三方面著手，建立廠區中水回用系統，來控制自來水的用量。

3.1 帶式壓濾機的清洗

帶式壓濾機一般情況下，每天早上運行兩臺，運行約10小時，每天對設備清洗一次，每次控制在30分鐘左右，一個月下來，自來水耗用量約占總消耗量的80%。

通過長期的實踐經驗，不斷總結出一些技術數據對污泥脫水間設備的運行情況的變化。我們主要是根據進水量、進水水質、活性污泥沉降性能、沉淀池泥層厚度等技術指標的變化，來控制帶式壓濾機的運行臺數。

(1)氧化溝出水SV30值低于15%時，此時污泥沉降性能相對較好，可適當減少污泥回流量，產泥量相對減低。在這中情況下帶式壓濾機只需運行一臺，運行時間控制在10小時/天左右，每臺只需清洗一臺機器，而且根據設備操作要求，每臺都必須保證30分鐘的清洗時間，此時自來水耗用水量相對減少;

(2)氧化溝出水SV30值大于35%，甚至更高時，此刻活性污泥沉降性比較差，需要增加污泥回流量。為達到污泥的處理要求，必須增加污泥脫水設備的工作量，每天運行兩臺帶式壓濾機，此時每天就需要清洗兩臺設備;

(3)污泥沉降性能變化比較頻繁時，污泥產生量難以確定，這樣往往早上泥量相對較多而且污泥濃度也較大，下午逐漸減少。可根據實際情況，早上可運行兩臺帶式壓濾機，中午可休息一段時間，讓回流污泥在貯泥池內濃縮幾小時增加污泥濃度，下午可運行兩臺或者一臺，此種情況，每天需清洗三臺或四臺機器，故用水量增加。

在生產運行過程中，不斷觀察、分析，盡可能找到其中的變化規律，保證每臺設備都能發揮到最大的效率，從而達到節能的目的。

3.2 廠區衛生清理和綠化灌溉

由于城鎮生活污水處理廠的污水來源主要是生活污水，每天產生的柵渣、污泥等垃圾可堆積如山，而且還夾雜著多種病菌等，如果衛生達不到標準，易產生傳染疾病等。另外，城鎮生活污水處理廠也是市的重點企業，是各界人士關注的焦點，時常會有領導前來檢查和參觀。

廠區的衛生清理刻不容緩，而且會非常頻繁。時常打掃的場所主要有污泥脫水間、細格柵、鐘式沉砂池、厭氧池、氧化溝、沉淀池、紫外線消毒渠、辦公樓、配電房、廠區地面等，用水量約占廠區總用量的10%，其用水不可忽視。

污水處理廠綠化面積在40%左右，綠化灌溉用水也不容忽視。

3.3 沖廁用水

廁所的沖洗用水，水質要求不高，可直接回用本廠出水，減少自來水的消耗。

以上三部分的用水量雖大，但都屬于生產用水，對水質的要求并不高。可以把廠區處理后的污水進行部分的合理的回收利用，可以大大降低廠內的生產用水量，從而達到節能的目的。

總之，城鎮生活污水處理廠的節能降耗是一項綜合性工作，涉及到工藝、設備、電氣及自控的多個環節，多個學科的交叉和各種技術的融合。今后污水處理廠的節能技術應從設計、設備選型、運行管理控制、維修、升級改造等多途徑進行控制，降低污水處理成本。在實踐中，還應建立能耗能效的管理評價體系，以檢驗節能降耗的成果，促進各項技術的改進、推廣。

參考文獻

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