污水處理廠節能降耗的有效措施分析

蘇德龍

上海城投污水處理有限公司 上海 200120

由于我國城市人口的逐年增長，出水水質標準的提高，對污水處理廠的生產運行提出了更高的要求。因此，如何在保障水質的前提之下，有效的提升污水處理廠的整體工作質效，并且在此基礎之上還要降低污水處理廠運行過程中的耗能，以此來滿足生態環保可持續發展的整體需求，便成了需要被重視的問題[1]。因此本文便首先針對污水處理廠的整體情況，以及目前對能源的消耗程度進行分析，并在此基礎之上提出污水處理廠節能消耗的相關措施。

1 污水處理廠的整體情況以及能源消耗分析

1.1 污水處理廠的運營情況分析

污水處理廠能否良好的運營與城市的發展有著密切的關聯，而隨著我國城市化以及工業化發展的齊頭并進，也為污水處理廠的運營帶來了較大的挑戰。與過去十年來相比，目前我國污水處理廠的運營成本高出了十幾倍左右。并且，由于污水處理設備的落后性以及污水處理流程的不完善性，都為污水處理工作帶來了較大的能耗[2]。因此為了有效的提升污水處理的效率，解決污水處理廠能源消耗量較大的情況，便需要從設備、管理等不同方面來提出解決措施。

1.2 污水處理廠的能源消耗分析

污水處理廠自身作為對能源消耗量較大的產業，其消耗的能源可以分為多種類型，其中最主要的能源是電、藥劑以及燃料。污水處理廠日常生產運行對電能的消耗量最大，除了污水污泥處理的主要環節以外，還需要利用電能為微生物提供氧氣、在廠區提供照明以及周邊附屬建筑的用電等[3]。在污水處理廠的運營過程當中，需要對污水進行轉運工作，并且還應當對污水當中的微生物進行有效處理，在這個過程當中便會消耗大量的能量。其中，污水處理廠中的各種機械設備在對污水進行轉運過程當中，對電力的消耗量較大，因此，如何降低在污水轉運過程當中的能量消耗，便成為了污水處理廠節能降耗的關鍵環節所在。除此以外，為了有效的提升對污水及污泥的處理效率，好氧池的曝氣同樣需要很大的電能消耗，因此為了能夠進一步的優化污水處理廠的能耗問題，還需要在污水處理工藝當中做出改善。

2 污水處理廠節能降耗的有效措施

污水處理廠在對能源的消耗方面主要集中于對污水污泥的處理工作以及提升泵、爆氣等不同的環節中。而這些不同的環節，最主要的耗能體現于電能以及藥劑兩種方面。因此如果要有效的實現污水處理廠的節能降耗要求，便需要從以下幾個方面入手。

2.1 爆氣設備的節能降耗

在污水處理廠的各個環節當中，曝氣設備對電能的消耗量是巨大的，因此如果想要有效的實現污水處理廠的節能降耗指標，便需要對爆氣設備進行改良，有以下幾種方法可以滿足污水處理廠的節能降耗要求。

首先，可以從電動機的運轉效率方面來進行優化。這是由于污水處理廠在不同的時間段內所需求的進風量都有所不同，因此如果風機在工作過程當中保持一個恒定的功率，那么便會出現較大的電能損耗[4]。為了能夠更加有效的掌握風機的流量，從風機方面來實現污水廠的節能降耗工作，便可以利用變頻器來對電動機的轉速進行優化，有效的把控好風機在不同時間段內的進風量，在保障風機滿足爆氣需求的前提之下，來實現對電能的節約利用。

其次，還可以開發智能曝氣系統來實現對能源的節約利用。曝氣設備在對曝氣池進行充氧的環節當中，也會消耗掉大量的電能。不同批次的污水在進行處理的過程中，其消耗的溶解氧含量是各不相同的，但是目前污水處理廠中的爆氣設備對每單位體積污水的供氧量所設定的數值都是固定的，因此對于那些營養含量較高的污水來講，通過爆氣設備進行供氧以后的氧氣含量便會超出額定需求，從而出現了電力浪費的情況[5]。因此，可以促進對智能曝氣系統的開發，來實現對溶解氧濃度的把控，根據不同批次的污水對溶解氧的整體需求，有效的把控好污水處理過程當中對溶解氧需求的誤差。例如，可以通過相關部門的協助，據污水處理廠的實際經濟情況，來對爆氣系統設計進行完善。在不同的環節中設置不同的爆氣占比，從而有效地提升曝氣設備的工作質效，以此來降低對能源的消耗程度。

2.2 水泵設備的節能降耗

水泵是污水處理廠中從事污水輸送工作的主要設備，水泵設備對電能的消耗也是非常巨大的，因此，為了有效地實現污水處理廠的節能降耗需求，還可以對水泵設備進行相應的優化工作[6]。而水泵設備的耗能問題主要可以分為水泵運轉的效率問題，以及水泵控制運轉不夠流暢的問題等。因此，通過對水泵設備的優化來減少對能源的消耗措施，可以通過以下集中方法實現。

首先，可以引入變頻設備來實現對水泵抽取污水過濾的有效控制。這樣污水處理廠便可以通過不同時間段內對污水處理工作量的指標來對變頻設備進行操作，從而有效的控制水泵設備在抽水環節當中的運轉功率，以此來降低水泵空轉所造成的能源消耗[7]。另外還可以在水池內部設置傳感器來實時的對水位數據進行傳輸，從而幫助水泵在抽水的過程當中，依據水位的高低來調節自身的抽水功率，從而有效的減少對電力的消耗。

其次，可以根據帶出污水的整體容量，以及不同時段所設置的污水處理的工作指標，利用自動控制系統去監測污水抽取過程當中的實時流速，接著通過增加或者減少水泵運行的總體數量來對污水進行抽取工作，以保證水泵始終屬于勻速抽取的狀態，從而有效的減少由于水泵變頻而產生的能耗。

最后，還應當重視對水泵的日常維護工作。作為機械類設備，水泵如果長期處于高效運轉的狀態，便會在一段時間后不可避免的出現損耗。因此污水處理廠的工作人員需要每隔一段時間對水泵的運行狀況進行檢查，分析水泵能否滿足污水處理廠的工作需要。必要的情況下，還應當根據水泵的使用手冊來對水泵進行日常的維護，以此來保障水泵處于高效的運行狀態，也能夠實現污水處理廠的節能降耗需求。

2.3 污水處理環節的節能降耗

首先便是對污泥的處理環節。其中脫水是污泥處理工作中的主要環節，通常情況下都是運用機械進行脫水，而運用機械對污泥進行脫水會產生巨大的電力消耗以及機械損耗。因此污水處理廠便可以將傳統的機械脫水來轉化為暴曬脫水的方法，有效的節約電力以及機械設備的損耗，并且還可以對處理污泥過程當中所發酵的甲烷進行循環利用。

其次是對污水進行預處理的環節，污水處理系統主要包括格柵、沉沙池以及沉淀池，他們的主要作用是用于隔離污水中體積較大的雜質，以此來保障后續的污水處理設備有效運轉。其中沉砂池可以分為爆氣式、平流式以及旋流式，由于爆氣沉沙池所消耗的電能較大，因此污水處理廠可以主要運用平流式以及旋流式的沉沙池來實現對污水的預處理工作，從而進一步的降低對能源的損耗。

2.4 管理方面的節能降耗

除了對污水處理設備以及處理環節方面的節能降耗以外，還需要通過管理手段來進一步的實現污水處理廠的節能減耗需求[8]。首先，可以根據不同地區對電力的分配情況來對污水處理廠的用電實施錯峰運行，并且還應當根據不同的時間段來運用不同的污水處理工藝來進行處理工作，這樣可以有效的節約用電的成本。其次，在員工方面，污水處理廠還應當培養員工的節約資源的思想，并將這些積極思想融入到企業的文化建設中去，在必要條件下，還可以設置完善的獎懲機制來調動員工節能降耗的積極性。最后在污水處理廠的選址方面，應當結合當地城市的整體規劃，盡量的選取交通運輸經濟化，并且電價便宜的地區，以此來進一步的減少在污水處理工作當中對電能的消耗成本。

3 結束語

綜上所述，污水處理廠能夠有效地影響到城市的經濟發展以及城市居民的用水質量。但是由于污水處理廠的能耗過大，因此需要將污水處理廠的節能降耗工作盡快的提上日程。而在污水處理廠的節能降耗工作當中，首先應當從工廠的選址入手，并且在后續污水處理工廠的運營過程當中，通過對設備的維護、對污水處理環節的優化以及對管理工作的提升等不同方面來實現污水處理廠節能降耗的需求。從總體上看，目前我國污水處理的節能降耗技術有限，因此還需要后續研究人員的不斷探究，積極研發節能降耗的設備措施，從而更加有效的降低污水處理廠的能源消耗，達到節能環保的最終目的。