城市污水處理廠節能降耗管理研究與評價

路彬

摘要：在注重社會經濟發展的同時，也應該關注環境問題，保護好生態環境，對社會和人類的發展都有至關重要的作用。工廠數量的不斷增加，污水處理廠的數量也變得越來越多，在數量持續增加的同時，其規模也變得越來越大，所以加強對污水管理廠的管控對外國節能減排有著重要作用，節能減排也是近年來國家關注的重中之重。

關鍵詞：城市;污水處理廠;節能降耗;管理

隨著我國經濟的不斷發展，能源需求量與日俱增。為從根本上緩解能源利用和環境污染之間的矛盾，現階段，諸多行業積極實施節能降耗。對于污水處理廠而言，其自身工作的特殊性決定了能源消耗量巨大，因此必須采取有效的節能降耗措施，提高能源利用率。本文從污水處理廠的發展現狀出發，簡要論述了污水處理廠的能源消耗情況，并從多個角度分析了節能降耗措施。

1污水處理廠現狀以及能源消耗分析

1.1污水處理廠運行分析

污水處理廠的有效運行關乎城市發展的方方面面，隨著工業化和城市化的發展，污水處理廠的工作壓力越來越大，相對于過去十幾年，現階段污水處理廠的工作量提高了十幾倍，由于相應的污水處理設備較為落后且工藝流程較為欠缺，污水在處理過程中伴隨的能耗也越來越大，整個行業均出現污水處理效率不高等問題。為解決污水處理效率不高、能耗大的問題，需要引入新型的污水處理設備，信息管理控制設備以及先進的工藝流程和管理制度。

1.2污水廠能源損耗分析

污水處理廠在對污水進行轉運拉升及對其中微生物進行處理，需要消耗大量能量。其中污水廠各種污水處理設備對污水進行轉運使用的電力占據工廠總電力的60%以上，如何解決污水的轉運效率是污水處理廠節能減排的關鍵所在，同時為了加快污水和污泥的處理速度，也需要消耗大量能量對微生物進行降解，因此，合理優化污水處理工藝流程也是節能減排的環節之一。

2污水處理廠節能降耗的措施

2.1曝氣設備的節能降耗

曝氣是整個污水處理過程耗能最大的一個環節，考慮污水處理的基本需求，污水處理廠未來使用的曝氣設備勢必會大幅增加，因此想要從根本上實現節能降耗，就必須對曝氣設備進行節能技術改進，有效控制曝氣設備的實際能耗。結合以往的曝氣設備節能降耗經驗，污水處理廠可以從三個方面開展優化工作。一是合理使用變頻器。變頻器可以調整曝氣設備的交流電動機轉速，確保風機流量在控制范圍之內，進而達到節能降耗的效果。二是內部優化。溶解氧自動控制系統的應用可以節能降耗，同時幫助污水處理廠進一步控制溶解氧濃度。在污水處理過程中，當溶解氧濃度出現異常時，實際污水處理效果會受到直接影響，進而造成能耗增加。溶解氧自動控制系統的選擇需要考慮污水處理廠的整體規模、曝氣設備類型和污水處理量，并從污水處理的實際需求出發，合理控制溶解氧濃度。條件允許時，應當進一步提升曝氣設備的自動化水平，減少人工操作，以免出現誤差。三是曝氣設備設計優化。從某種程度來說，曝氣設備的能源消耗取決于前期設計質量。污水處理廠需要根據自身的經濟情況，對曝氣設備進行適當的設計優化，以提高其整體運行效率，實現節能降耗效果。

2.2污水提升泵站的節能降耗

污水提升泵主要承擔著污水輸送工作，其自身的運行原理決定了能源消耗長期居高不下，而適當對污水提升泵進行優化，可以在保證污水處理質量的基礎上控制其實際能耗。從設備運行原理來看，導致污水提升泵高能耗的主要原因在于電機設備效率較低，長期使用后容易出現運行控制不良的問題，造成能耗進一步增加。當前，污水處理廠可以從三個角度對污水提升泵進行優化。一是使用變頻泵替代傳統污水提升泵。變頻泵是對傳統污水提升泵的優化升級，其不僅具備基本的提升功能，還具有自動化變頻調節的能力，能夠依據各個階段的污水實際提升量來調整頻率。實踐表明，變頻泵的能源消耗低于傳統的污水提升泵，應用變頻泵可以節約12%的能源。在經濟條件允許的情況下，污水處理廠可以考慮將所有工頻泵替換為變頻泵，以實現全面調速。這種方案可以顯著降低污水處理廠的整體能耗，但該方案經濟成本過高，并不適用于所有污水處理廠。二是使用多級動態液位控制技術。多級動態液位控制技術指的是通過控制轉速和臺數來操控定速泵，確保定速泵在平均流量狀態下穩定運行。當污水處理過程中水流波動大時，可以對運轉臺數進行適當增減或者調整泵的運行速度。三是加強水泵的日常養護管理。我國很多污水處理廠具有系統的設備維護保養制度，但保養工作的落實情況并不樂觀，存在養護措施不當、養護周期過長等問題。規范的水泵養護可以有效降低水泵運行摩擦和電能消耗。因此，污水處理廠需要進一步對水泵養護管理制度進行優化和完善，明確具體的養護項目、養護標準、養護流程和養護周期，從根本上規范養護管理工作。同時，污水處理廠需要依據各個階段的污水處理狀況，定期調整水泵參數，并通過工作實踐總結參數調整經驗。

2.3污泥處理環節的節能降耗措施

污水處理廠中進行污泥處理的環節也非常重要。進行污泥處理的步驟比較多，由于污泥中的污染物比較多，目前沒有足夠理想的方法進行處理。在進行污泥處理的過程中，需要尋求一種方法，可以對污泥中的資源進行回收利用，從而達到污泥處理環節節能降耗的目的。在進行污泥處理的過程中可以分為三個部分，分別為污泥的脫水、穩定和濃縮。在污泥脫水中主要使用機械脫水以及自然脫水兩種方法。其中，使用最多的為機械脫水，機械脫水中消耗的能源為電能，使用離心脫水的方法消耗的電能較少，但是沒有辦法達到較好的預處理污泥的效果，還很容易發生機械磨損的情況。因此，需要找到更好的脫水技術，在保證污泥處理效果的情況下降低能源消耗。污泥的穩定可以分為三個環節，分別為厭氧、好氧、堆肥。有些污水處理廠不對污泥實行穩定處理，直接對污泥進行脫水。一般來說，在厭氧環節中產生的沼氣可以為在穩定過程中使用的能量提供補充。污泥的濃縮過程中一般使用單純氣浮技術，而使用生物氣浮技術進行替代，有利于提高濃縮的效率，還可以達到減少能源消耗的目的。另外，可以將處理后的污泥進行回收利用，在污泥中揮發性有機物占比較大，日本一般使用厭氧的方法消化消減污泥，其中，每噸污泥可以產生約680m3的沼氣，通過磷酸型的電池殼能夠得到50%的污水處理廠的能源。對于污泥的回收利用主要通過厭氧消化的方法產生沼氣，將可焚燒的污泥作為燃料產生熱能回收，對燃燒后的污泥或者部分污泥進行堆肥。

2.4污水處理環節的節能降耗措施

在污水處理廠中，污水的生化處理以及污水預處理環節使用的能源較多。其中，污水的預處理中主要分為格柵以及沉砂池。污水預處理中節能降耗的措施：①在沉砂池中很容易由于曝氣設備導致能源消耗較大。在設計沉砂池時，需要使用平流式以及旋流式的方法，從而實現節能降耗。②在進行污水預處理過程中需要科學合理地設置格柵，在污水處理過程中使用格柵本身無法起到較大的節能作用，但是可以降低后期其他設備的能源消耗。因此，必須嚴格落實格柵的設置。一般需要將格柵設置在污水處理廠的前段位置、污水渠道的進口位置、泵房的集水井位置等，可以將較大的漂浮物進行截留，避免造成堵塞的情況，有利于促進污水處理設備的穩定運行。

3結語

綜合來看，污水處理關乎城市經濟發展和用水質量，污水處理廠需要深刻認識到自身的工作特征，結合污水處理需求，明確節能降耗工作要點，并切實加強日常管理，以達到節能降耗的目的。

參考文獻：

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