污水處理廠節能降耗的有效措施探討

權悅

摘要：人們對能源的高需求與地球能源有限性之間的矛盾逐漸加劇，人們需要找到一條節能降耗的發展道路。因此，污水處理廠必須采取節能降耗措施，從而提高能源的利用率。

關鍵詞：污水處理廠;污水處理;節能

引言

隨著現代社會經濟的快速發展及國家城鎮化發展的趨勢，污水處理廠在城市及城鎮建設中起到了舉足輕重的作用。在污水處理廠的建設中，安全、穩定的供配電為水廠中設備的正常運行提供了重要保障。根據國家規范要求污水處理廠負荷等級都屬于二級負荷及以上，這對電氣設計的要求比較高，必須保證供電可靠性，才能保證水廠安全、可靠、達標運行。

1污水設備能耗影響因素

1.1泵能耗影響因素

在污水處理系統中，泵用來輸送液體或使液體增加壓力，即把機械能轉變為液體能量，從而達到抽送液體目的的機械。泵在污水處理系統中發揮的作用不可忽視，因此，分析泵能耗影響因素很有必要。根據污水提升泵電耗的計算公式，泵的實際電耗與泵的實際流量、實際工作揚程、泵的效率、電機的效率等因素有關。在污水處理廠的設計中，污水提升泵是按污水最大流量進行設計，回流泵是根據污水平均流量與設計回流比進行設計。污泥泵是根據污泥處理系統中污泥處理設備配套計算。泵能耗的一個或幾個因素不相同，則電機實際能耗則不相同。電機的實際電耗與泵的實際流量、實際工作揚程成正比關系，與泵的運行效率成反比。泵的實際流量增大，電機的實際電耗增加;泵的實際工作揚程增加，電機的實際電耗將增加;每個廠家的水泵效率不相同，水泵效率高，電機實際能耗低，反之，水泵效率低，電機實際能耗高。

1.2資金投入有限

在各種工程建設和行業的發展中，有效的資金投入支撐是至關重要的，但在污水處理廠項目建設中，受到各種不同因素的影響，資金通常很難完全得到保障，雖然國家在污水整治領域的專項資金投入項目有所增加，但因污水處理廠建設和后續運行中都需要比較大的資金投入，這也使得在資金總量方面仍存在不足的現象，需要在融資模式方面進行完善，不能僅依靠國家政策性資金支持，還要拓展資金的渠道來源，做到有計劃地進行投資。但當前這方面在很多地方都很難實現，地方政府的侵吞錢款和招商引資方面的力度不足，都會導致污水處理廠在基礎建設方面很難達到高水平;另外，在設備方面，我國目前在進口設備上的依賴性比較大，這也使得在后續維修養護中都需要巨額的資金投入，很難有多余的資金進行新設備研發。

2污水處理廠節能降耗的有效措施

2.1曝氣設備的節能降耗措施

在污水處理廠中曝氣機消耗的電能最多，想要在污水處理廠中實現節能降耗，需要改進曝氣機，從而落實節能降耗工作。根據研究發現，污水處理廠中50%以上的電能消耗是由曝氣機消耗的。可以從三個方面達到節能降耗的目的[3]。①可以使用變頻器有效優化交流電動機轉速原理，更好地把控風機的流量，從而促進風機實現節能降耗。②可以從內部進行處理，選擇以及應用溶解氧自動控制系統，有效控制好溶解氧的濃度。在進行污水處理的過程中如果溶解氧的濃度出現異常的情況會直接影響污水處理的效果。因此，需要選擇溶解氧自動控制系統，科學、合理地控制溶解氧的濃度，最后可以使用人工操作手段，從而降低存在的誤差，進而降低污水處理過程中消耗的能源。③改善曝氣系統，能夠更加精準地控制曝氣設備，從而更好地降低能源消耗。例如，可以在有關部門的協助下，根據污水處理廠的經濟情況進行曝氣設計的改善，采取在第一環節占比35%、第二環節占比30%、第三環節占比25%的方法設置曝氣，從而提高曝氣設備的工作效果，逐漸降低能源消耗。

2.2降低泵能耗

泵能耗影響因素是多方面的，因此，將從多方面著手，對整個項目概況做詳細的調查研究，做到統籌兼顧，找到降低泵能耗的解決措施，提高泵系統效率。（1）污水處理廠的高程布置：利用污水處理廠的自然坡度和地形情況，合理緊湊布置各個建、構筑物，采用直線式連接，減少連接管的長度，減少彎管和閥門連接數量，避免多次提升污水。淹沒堰的設計，有效控制水頭本身跌落差。（2）泵的合理設計：根據不同關鍵部位，泵的不同作用，選擇合適的型號泵;選擇合理的泵運行臺數，調整其運行工況;根據實際地形精確計算水頭損失，確定污水處理系統的總水損，泵實際工作揚程的選擇。選擇同型號的泵設備，以便于后期的維護管理;比較多個設備廠家特性曲線，選擇電機效率高，流量、揚程符合設計要求，而電機功率相對較小的設備。采用變頻技術控制泵的運行，根據水量、泥量的大小，自動控制泵的運行，達到提高泵的工作效率。定期對泵進行維護保養，減少機械磨損造成的工況下降;定期對泵系統進行檢修，清除管道、管道附件，泵內的結垢，保證管線及各設備連接處不滲漏。

2.3電氣設備選型的節能優化

從節能的角度考慮，污水處理廠可進行優化的電氣設備，主要有兩類，變壓器和電動機，這兩類電氣設備的選擇合理與否直接影響設備節能優化的優良。首先分析一下變壓器的選擇，變壓器是污水處理廠中主要電氣設備，其選擇過程中首先要進行全廠的負荷計算，依據規范要求的負荷率并通過負荷計算數據合理選擇變壓器的容量，以避免容量選擇過大而產生的投資浪費及能耗浪費。變壓器選擇應符合國家標準《三相配電變壓器能效限定值及能效等級》規定的1級能效等級標準的變壓器。其次選擇高效節能的電動機，電動機的損耗會隨著極數的不同，功率大小而變化。污水處理廠電動機主要為風機和水泵，在各個不同工藝單體內，都有著少則幾臺，多則幾十臺的電動機，故電動機耗電量約占污水廠總耗電量的90%，所以選擇節能高效、低損耗的電動機對污水處理廠節能優化尤為重要。

結語

從當前全球所面臨的問題來看，氣候變暖、生態環境遭到破壞、能源短缺及利用率低和開采難度增大、水資源短缺和分布不均等問題產生的影響都在加劇，特別是能源方面和水資源方面所產生的問題影響，直接關系著經濟的可持續發展，與人們的生產生活密切相關，同時也關系到人和各種其他生物的健康生存。污水處理是當前這些問題解決和緩解中的一種有效手段，其不僅能夠產生巨大的環保效益和社會效益，在經濟效益產生方面也發揮著重要的推動作用，為使污水處理的作用得到充分發揮，就需加強污水處理廠建設工作，多進行節能技術的研究和具體應用方面的經費和人員投入，為相關效益的實現提供支持保障。

參考文獻

[1]任勇.污水處理廠污水處理節能技術[J].建材與裝飾，2019（16）：143-144.

[2]彭鶴.污水處理廠污水處理節能技術探討[J].區域治理，2019（11）：43.

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