污水處理廠的節能降耗措施與應用

李春向

摘 要：近年來，由于城市的發展速度加快，城市的污水量也不斷增加，這些污水如果不經處理就排放到江河中，則會導致水源受到污染，使生態環境受到破壞。所以對這部分城市污水進行處理是必不可少的。文章針對衡水市污水處理廠的實際運行情況，對節能技術改造進行了分析，并進一步對通過建立激勵機制加強員工的管理進行了具體的闡述。

關鍵詞：技術改造；工藝優化；錯峰運行；節能降耗

在進行污水處理技術方面我國處于落后狀態，而且在進行污水處理過程中存在著耗電量大的問題，所以與先進國家相比，我國在污水處理上還存在著很大的節能空間，無論是曝氣設備還是污水污泥設備，都具有較大的節能潛力，目前普通存在著能耗過高的問題，所以當前污水處理成本偏高，而且使能源消耗過度，不利于能源的可持續利用，另一方面也加強了環境的污染，這與當前我國建立節約型社會的宗旨相違背，所以需要在污水處理過程中，實現節能降耗，從而推動建設資源節約型社會的進程，實現社會的可持續發展。

1 節能技術改造

1.1 增設快速濃縮池

隨著我國對排水標準的不同提升，目前不僅需要對出水COD進行控制，同時還要控制NH3-N、TP等，而且一些濃縮池所剩余的部分污泥還會釋放磷，所以針對這種情況，目前在一些新建的污泥處理廠內，則不再進行濃縮池的設置，這就為后期污水處理的成本增加埋下了伏筆。因為這勢必會在污泥脫水時電耗增加，而且藥耗量也會上升。所以針對于剩余污泥在濃縮池內停留時釋放磷的問題，則需要在利用向污泥內添加絮凝劑來解決，而且這些絮凝劑也不需要再額外購置，其只需將脫水濾液中剩余的部分進行添加即可，這樣可以有效的減少污泥在濃縮池內停留的時間，避免了磷的釋放，而且也達到了濃縮的效果，這樣在污水處理時，其脫水效率也會有較大程度的提高，同時也不用過多的增加藥耗，對節約成本起到關鍵的作用。

1.2 污水提升泵的變頻改造

通常在選擇污水提升泵時，其都會以最大揚程和最大流量的設計來對水泵的參數進行選擇，這就導致使用過程中，水泵則處于低揚程、大流量和低效區的狀態下，直接導致耗電量的增加，而且電機極易出現過熱的情況。

針對于這個問題，可以通過對水泵的性能曲線進行改變，從而對其效率進行調整，而通過對轉速進行調整，可以使水泵趨于高效區內，而且沒有能量的損失，運行的效率也處于較高的水平。所以利用變頻調速技術對電機進行調速，具有較大的優勢，可以說是電機的主流技術之一。對提高電機的效率，降低能耗起到了積極的意義。對于水泵來說，流量Q與轉速n成正比，揚程H與轉速n的二次方成正比，而軸功率P與轉速n的三次方成正比。

利用變頻電機的這種節能技術，根據其集水池水位的變化規律，我廠采用智能化節電設備對其污水提升泵進行了變頻節能改造。采用多點水位控制、水位探測儀采取多層次水位探測，使水泵電機的轉速根據水位高低進行變頻調節。設定集水池的水位為H時，變頻電機的輸出轉速為700r/min。對應的變頻器頻率為45Hz。當進水井水位高于或低于H時，產生一個偏差值？蓀H，？蓀H增大（為正），變頻電機輸出的轉速升高，泵的流量越大，水位隨之下降；反之，？蓀H減小（為負）時，變頻電機的轉速變小，水泵電機的轉速降低，進水量持續穩定，節能效果明顯。

2 優化工藝運行實現節能

2.1 工藝參數的優化配置

對一個正常運行的活性污泥法污水處理系統而言，其工藝參數主要是污泥濃度（MLSS）、溶解氧（DO），相關聯參數主要有進水水量、水質（COD、BOD5、NH3-N）以及其他工藝參數（如污泥回流比R、污泥沉降比SV30、剩余污泥排放量、污泥有機負荷率）等。其中，進水水量和進水水質無法控制，但MLSS和DO是可調控的。相對而言，污泥濃度高，需要的氧氣供應量就大，能耗就高；而污泥濃度低，雖然有利于氧氣在污泥絮凝體內的傳遞，使氧利用率提高，能夠減少氧氣供應量，降低能耗，但出水污染指標較高。

污泥濃度的調控依據主要是污泥負荷率，而污泥負荷率是活性污泥增長率、有機物去除率、氧利用率、污泥的凝聚吸附性能等性能指標的重要影響因素。對有脫氮除磷要求的污水處理廠而言，污泥負荷率一般要求控制在0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）以下。但由于進水BOD5檢測起來所需時間較長，用BOD5污泥負荷率很難及時指導調控曝氣池中的污泥濃度。特別是進水水質較為復雜的污水處理廠，用BOD5污泥負荷率調控工藝運行時更缺乏時效性。

通過長期的運行實踐，發現用污泥的COD負荷率控制曝氣池內的污泥濃度更便捷，且有一定的指導意義。通過對剩余污泥排放量的控制、回流污泥比的適時調整，將污泥的COD負荷率設定在某個變化區間，在保證出水水質達標的情況下，可以有效降低污水處理的電耗。就我廠而言，當污泥負荷率為0.07-0.1kgCOD/（kgMLSS.d）時，曝氣池中的氧氣供應量較設計供氧量可降低10-20%，甚至更多。氧氣供應量的減少可以直接降低鼓風機的能耗。

2.2 錯峰運行

目前我國各電力企業對于污水處理廠所采用的電價計費方式為大工業電價，由于大工業電價計費方式分為峰段、平段、尖段和谷段四個不同的時段，而且每個時段計價的金額都有較大差異，其中平段的計價金額與居民用電價格基本相同，谷段的計價金額則低于居用正常電價的百分之五十左右，其他兩個階段則高于居民電價的百分之五十以上，這就需要污水處理廠在生產過程中，需要科學的進行調度，針對各時段來進行生產運行的安排，從而有效的達到節約電費的目的。由于污泥脫水段耗電量大，所以需要充分的利用谷段的時間來安排運行，會取得非常好的節約電費的效果。

3 建立激勵機制

任何工藝流程和運行模式都離不開人這個主要生產要素，人是生產過程中的主要因素，所以在污水處理程序中，不論應用多好的運行模式，無論其工藝控制有多高的水平，但如果沒有一線工人的細心操作，那么提高污水處理效率和質量則是空談。所以需要充分的發揮一線工人的主觀能動性，調動起員工的工作積極性和主動性，從而確保污水處理運行的優質、高效。這就需要制定科學合理的激勵機制，如再制定科學的能耗考核指標、藥劑考核指標、水量水質關聯考核指標、總費用控制指標，全員參與，職責明細，節約分成獎勵，超標適量處罰。在這些科學合理的激勵制度下，可以有效的調動起員工的工作熱情，使員工的收益提高，使其價值得以充分的體現出來，利用經濟杠桿的作用，使員工時刻牢記節能降耗，從而在工作中慢慢養成習慣，為企業經濟效益的實現奠定良好的基礎，而且個人收益也得以增加，可謂實現了雙贏的局面。

4 結束語

目前全球都面臨著水資源的危機，雖然近幾年來我國城市基礎設施建設和環境保護的投入都有所增加，加強了對環境綜合治理的力度，這使污染物排放得到了有效的控制，有效的改善了環境的質量。但我國水污染的形勢還處于非常嚴竣的狀態。所以對于污水處理廠來講，其還需要加強設備改造的力度，加強技術的投入，優化調控好各項配置，使生產設備處于高效的運行狀態，從而確保污水處理系統運行的良好性，使其達到節能降耗的效果，不僅使污水處理的運行成本降低，而且也與當前建設節約型社會的目標相吻合。

參考文獻

[1]張麗，張善發.城市污水處理廠節能的技術對策[J].上海水務，2003，19（2）：18-24.