城市污水處理廠節能降耗途徑

陳旭東

【摘要】隨著我國經濟的不斷發展，城市的建設速度是有目共睹的。城市作為我國經濟發展的核心，對于國家來說就有十分重要的作用。但與此同時，城市也對環境產生了很大的影響，比較嚴重的問題就是城市污水的問題。城市污水的處理是每個城市都必須面對的問題，而且城市污水的處理是十分高耗能的產業。污水的處理過程需要消耗很多能源和藥劑，其中比較突出的能源消耗就是電能燃料和相應藥劑。筆者從城市污水處理廠能源的消耗和分布情況入手，對我國的城市污水廠節能消耗的途徑進行了相應的分析。并對藥劑的消耗也進行了深入的研究。通過分析得知，城市污水處理廠中具有大量的節能降耗的潛力，而且通過改進傳統的污水處理工藝引進相應的新技術，可以實現對節水管理機制的不斷完善，這也是污水處理廠節能降耗的主要方式。

【關鍵詞】城市污水處理廠；節能降耗；藥劑消耗；管理

一、我國城市污水處理廠能耗及分布

通過對我國傳統的城市污水處理廠能耗地區情況分析得知，污水處理的過程中所消耗的電能燃料和藥劑等，電耗占到了全部能耗的90%。我國雖然城市的污染相對來說比較嚴重，但與發到國家相比還是相對較好的，但是我國的城市污水能源消耗量確實美國的兩倍以上，從這里也能看出我國的污水處理能源消耗的劇烈程度。通過分析得知，如果我國的城市污水處理水平提高后，能夠節省五分之一的電能消耗量，就能節省30×108KWh，由此看出我國污水處理所消耗的能源是多么的巨大。

二、城市污水處理廠節能降耗的途徑

在城市污水處理的過程中，污水處理廠的能源消耗主要是在污水提升、污水處理和污泥處理中的單元。其中的設備主要是電能消耗設備和不同的污水處理以及藥劑消耗。主要的耗能設備是污水提升泵、回流泵、鼓風機和污泥加熱設備。藥劑的使用主要是在除磷、污泥調理和污泥消毒階段。所以想要在污水處理中提升能源的使用效率，就要對各個階段進行分析。

1.污水提升

污水提升泵可以看做污水提升的主要能耗設備，而且這個設備通過分析和引進新技術后，可以實現較大空間的能源節省。通過對某污水處理廠的提升泵實際工作情況分析得知，污水提升泵占到全程污水處理整體能耗的五分之一。提升泵的電能消耗主要是用于揚程，但從實際情況來說，污水水頭的設計確實超過了要求，增大了的污水提升所消耗的能源量。所以在進行前期設計的時候，應該全面照顧到出流和躍水的高度，盡可能的減少出水處水頭的損失，從而實現減低污水提升的高度，進而實現對能源的節約。

2.污水處理

污水處理工藝耗能單元具有好氧和厭氧處理兩個方面。污水生物處理的好氧工藝的主要系統就是曝氣系統，而且可以從曝氣系統中可以節省很多的能源。想要節省曝氣系統的能源消耗，需要做到精確的設計，并選用壓力，盡可能的減少管材和局部構建的損失。在選用微氣泡空氣擴散裝置的時候，產生的微笑氣泡需要重建考慮，提高氧氣的利用率。在安裝自動調節裝置的時候，要根據曝氣池中的溶解氧濃度，進行相應的調節，并減少能源的使用量。厭氧工藝的能源消耗與好氧工藝相比，具有能源較低的特點，而且通過分析得知，這些能源的消耗量占到活性污泥工藝的十分之一。后期通過沼氣的產生，進行相應的回收利用，可以再次利用做污水廠的能源來源。

3.污泥處理

對污泥的處理，也是需要消耗很多能源的，其中主要包括污泥濃縮、污泥穩定、污泥脫水等。一般來說常用的污泥濃縮的方法有重力濃縮和氣浮濃縮，這些濃縮方式可以利用生物氣浮代替重力氣浮降低污泥濃縮能耗，進而全面降低能源的消耗量。通過對不同污泥濃縮工藝的分析得知，重力濃縮比的能耗一般在0.02-0.15KWh·m-1；氣浮濃縮的能耗比在0.3-1.1 KWh·m-1；離心濃縮的能耗比一般在0.6-1.3 KWh·m-1；氣浮濃縮中的生物氣浮比能耗我0.06-0.14 KWh·m-1。到目前為止我國的國內常用污泥穩定技術是厭氧消化占41.12%，好氧消化占4.21%，污泥堆肥占6.14%，57.42%的污水處理廠都對污泥沒有經過合適的處理。厭氧消化的能耗包括熱耗和電耗，熱耗需要維持消化的溫度，電耗主要用在攪拌和泵輸送，這些都要消耗很多的能源。引進新的技術后，可以改進污泥脫水工藝，并開發新的脫水工藝，節約對污泥脫水能源消耗。

從污泥脫水的角度來說，一般的污泥脫水有兩種方法，分別是自然脫水和機械脫水。我國目前采用一般是機械脫水的方法對污泥進行脫水，在整個脫水的過程中，需要使用帶式壓濾脫水、離心脫水、板框壓濾脫水等。在整個脫水的過程中，所消耗的就是電能。根據我國目前的已有數據分析，不同機械脫水方式的電耗情況，其中帶式壓濾DS脫水29～74 kWh·t-1，離心DS脫水14～42 kWh·t-1，板框壓濾DS脫水24～63 kWh·t-1。通過分析不難發現，離心脫水的電能消耗比較少，但是這種工藝對污泥的預處理要求水平很高，十分容易導致機器的磨損。所以想要全面降低脫水對能源的消耗，就要開發新的脫水工藝，實現對污泥脫水的節能化。

三、節能降耗管理

想要實現節能降耗管理，需要首先對節能降耗進行分析，并控制污水處理廠能耗密切相關的控制點。于此同時，建立統一的能耗評估表，并以此反映出各部門的能耗水平，提升各工藝間的相互比較能力。最重要的就是要建立節能降耗目標，并深入的研究能耗的特點，進而實現對污水廠運行的精確控制，并根據城市污水處理廠節能的識別，并對能耗的管理水平進行不斷的提升，逐漸實現對污水處理的節能降耗管理。

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