城市污水處理廠節能降耗途徑分析

蔣慧敏 張 倩 龔玉明

中原環保股份有限公司南三環水務分公司

城市污水處理廠節能降耗途徑分析

蔣慧敏 張 倩 龔玉明

中原環保股份有限公司南三環水務分公司

現階段社會經濟在大幅度增長，在經濟增長過程中，污水也成為一項重要污染。隨之而來的就是城市污水的處理，它對于城市凈化非常重要，同時也是一項技術強度超高的工作。在處理過程中主要通過電能、燃料和藥劑等。這篇文章首先介紹我國城市污水處理廠的基本情況，然后再對污水處理廠節能降耗的途徑進行研究，最后介紹節能降耗管理，從而提升我國城市污水廠節能降耗的能力，為污水處理做出貢獻，給城市提供清潔的水資源。

城市污水處理廠；節能降耗途徑；研究

1 當下我國城市污水處理廠的能源損耗及其分布狀況

城市污水處理屬于一個能源損耗較高的產業，其能源損耗主要體現在燃料、藥耗以及電能等多個方面，其中電能損耗大概占據了總體能源損耗的90%，因此，電能損耗是城市污水處理廠能源損耗較大的一個部分。2014年，我國城市污水處理廠的用電量大概達到了100×108KW·h，大概是我國社會用電量總和的0.2%。城市污水處理廠的電能損耗主要體現在供給生物處理的氧氣、提升污泥污水、處理處置污泥、廠區照明、混合的推動以及附屬建筑的用電等方面。其中電能損耗最大的一個環節就是曝氣，其電能損耗大概是污水處理廠總體電能損耗的50%，其次，污泥污水的處理處置也是污水處理廠中電能損耗較大的一個環節，其電能損耗大概占據了總體電能損耗的3%~5%，由此可見，我國的處理污泥污水的設備及技術還待進一步的優化。到目前為止，我國城市污水處理廠的平均電能損耗水平是0.29kwh·m-3，其中有84%的城市污水處理廠的平均電能損耗水平保持在0.440kwh·m-3，較之西方發達國家，我國污水處理廠的平均電能損耗水平還相對比較落后。

2 城市污水處理廠節能降耗途徑

2.1 曝氣設施節能降耗途徑

第一，可通過應用變頻器來使交流電機的轉速方式實現有效的優化，從而有效的把控風機的具體流量，進而使風機達到節能降耗的目的；第二，可從內部著手，對溶解氧自動控制系統加以選取與應用，以便有效的把控好溶解氧的濃度。在處理污水的過程中，污水的處理效果會因溶解氧濃度的大小而受到直接的影響，通過選用溶解氧自動控制系統來對溶解氧濃度實施科學、恰當的控制，可以使人工操作的誤差實現有效的降低，從而達到節能降耗的目的；第三，可通過改善曝氣系統，再借助精準的把控辦法來使曝氣設施實現節能降耗的目的。譬如，可以依據有關部門的幫助，再結合污水處理廠的實際經濟狀況，制定漸減式的曝氣設計預案。如此一來，不僅可以使曝氣設備的工作效果實現逐步提升，同時還能使曝氣設備達到節能降耗的目的。

2.2 污水提升泵站的節能降耗途徑

第一，選用變頻泵來代替所有的提升泵，以便全面提高城市污水處理廠的總體性能。例如，我國某市的污水處理廠通過改造提升水泵的變頻技術，實現了大約12%的能源節省；第二，將工頻泵轉變成部分變頻泵，并將其當作最終的調速泵，再根據實際情況來對其進行運作；第三，采取多級動態液位控制對策技術。在現實的運作過程中，可采取轉速加臺數控制法來使定速泵實現平均流量運作，如果水流的波動比較大時，應當對轉臺數進行適當的增減，再通過改變調速泵的運作速度來迎合水流量的改變；第四，應當經常對水泵實施養護，以使水泵的電能損耗及摩擦實現有效的減少。若想使水泵達到節能降耗的目的，則必須對提升泵的運作效率進行全面的提高，除了應當采取如上辦法之外，還必須從泵設備著手，加大對泵的高程設置及日常管理力度，再根據污水處理廠的具體運作狀況，不斷的對運作條件進行歸納與總結，以便選取出最好的運作條件，從而最大限度的提升泵設備的動作效率。

2.3 污泥處理環節的節能降耗途徑

污泥處理在城市污水處理廠中也是一個非常重要的部分。目前的污泥比較繁雜，其除了包含的污染物非常多之外，而且其分解過程也極其繁雜，如果只是簡單的采取處理污泥的辦法，根本無法取得較為理想的處理效果，所以，在處理污泥的過程中，還應當對污泥資源的回收利用加以探求，以實現污泥處理的節能降耗。污泥的處理環節主要可分為污泥的脫水、穩定以及濃縮等三個部分。其中，主要可利用自然脫水及機械脫水兩種辦法來對污泥進行脫水處理，當下使用較為廣泛的就是機械脫水方式，機械脫水損耗的能源主要是電能，通常來說，采取離心脫水方式所損耗的電能相對比較少，可是無法達到較好的污泥的預處理效果，而且還極易出現機械磨損情況，因此，應當通過實踐來對更好的脫水技術加以尋求，以使污泥處理的節能降耗效果實現有效的增強；污泥的穩定主要包括好氧、厭氧以及堆肥處理等三個環節，不過也有很多污水處理廠不對污泥進行穩定處理就直接實施污泥的脫水處理的。

2.4 污水處理環節的節能降耗途徑

污水處理過程的能源損耗主要體現在污水的生化處理及污水預處理環節，其中，污水生化處理環節的能源損耗主要產生于曝氣系統，而污水的預處理環節主要可分為沉砂池及格柵。因為前面有討論過曝氣系統，故此處著重討論污水預處理過程的能源損耗。首先，曝氣沉砂池極易因曝氣設施的應用而出現較大的能源損耗，所以，通常應當采取旋流式及平流式的方式來設計沉砂池，以達到節能降耗的目的；其次，必須將設置格柵落實到位，盡管整個格柵在處理污水的過程中沒有較大的節能作用。

結束語

污水處理廠的節能降耗涉及方方面面，真正做到節能降耗需要從設計初期工藝選擇、設備選型、污泥處理及處置方式等多方面考慮，為節能降耗源頭奠定硬件基礎，運行過程中根據本廠水量、水質等實際情況，制定可行的節能降耗措施及相應的獎懲制度，做好設備的維護保養及大修計劃，減少故障率，將節能環保理念貫穿生產經營的各個環節，積極采用新技術、新工藝和新標準，推動企業清潔生產，促進源頭減排和能效提升，發展循環經濟，節約成本，才能為企業節能降耗創造更多途徑。

[1]智研咨詢集團.2016~2022年中國污水處理行業市場現狀調查及未來發展趨勢報告[R].北京：智研咨詢集團，2016.

[2]王崇.污水處理廠能耗分布與節能機會分析[J].市政技術，2015