城镇污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施

城镇污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施

水资源短缺已成为全球性的重要问题。在社会和经济快速发展过程中，伴随着水资源的大量耗损，我国越来越多的城市都存在着水资源污染及匮乏的问题，因此需要重视水资源的循环利用，加强对污水进行处理。但当前我国各城镇污水处理厂由于自身技术不完善，在污水处理过程中存在着能耗过大的问题。文章从污水处理厂的能耗分析入手，进一步对城镇污水处理厂的节能措施进行了具体阐述。

标签：污水处理厂；能耗；污水提升系统；曝气系统；污泥处理系统

近年来我国城市化建设进程速度较快，城市每天有大量的污水需要进行处理，这也导致城市水资源匮乏现象十分突出。目前城镇污水处理厂在对污水处理过程中存在能源消耗量大的问题，为了实现节能降耗的目标，需要对污水处理厂能耗情况进行分析，从而采取有效措施实现污水处理厂的节能。

1 污水处理厂的能耗分析

城镇污水处理厂每天都需要对城市生产生活中产生的大量污水进行处理，采取各种方法将污水中的污染物进行分离，从而使排放的水质能够达到规定的标准，这不仅能够有效的保护水资源环境，而且对经济的可持續发展也具有非常重要的意义。

一直以来我国污水处理厂发展都较为缓慢，污水处理厂能源消耗量大的问题得不到有效重视。近年来人们生活水平提升速度较快，对水质处理有了更高的要求，加之大量污水处理厂的兴建，这也使污水排放标准更为严格。排放标准的提升，进一步加剧了污水处理过程中能源的消耗量，这使污水处理厂能源消耗问题越来越受到重视。当前我国污水处理厂在污水处理过程中，在提升污水和污泥、生物处理供氧及污泥处理等工艺过程中存在大量的能源消耗问题，特别是污水生物处理和污泥处理过程中能耗比重更大，在曝气、污水提升及污泥处理等生化处理阶段也存在着较大的能耗。由于污水处理厂存在着能源消耗大及运行成本高的问题，这对城市污水处理厂的建设和发展起到了较大的阻碍作用，因此需要加大对污水处理工艺和设备能耗能效等问题进行研究，注重新工艺的应用，从而实现污水处理的高效性和低能耗，加快城镇污水处理厂建设，确保水资源环境的安全。

2 城镇污水处理厂节能措施

2.1 污水提升系统的节能措施

水泵作为污水处理厂中非常重要的设备，其在运行过程中存在着大量的电能消耗，因此需要有效的提高水泵的运行效能，实现泵房的节能，从而达到污水处理厂节能降耗的目标。

首先，科学对水泵扬程进行设计，实现水泵的节能。

在对污水厂高程设计过程中，普遍采用估算方法来对水头损失进行计算，而且估算值往往都要高于正确值，这就导致实际设计过程中水泵扬程存在偏高的现象。因此在对污水处理厂设计时，对于污水处理系统总水位差的计算需要与地形有效结合，并利用详细的水力学进行计算，这样所确定的水泵扬程也更为合理。同时为了能够进一步达到节能的效果，还需要尽可能的降低水泵扬程，即在高程设计时尽可能的做到一次提升，选用合理的设备型式来对构筑物的进水口、出水口和管道之间进行连接，有效的降低水头损失。同时还可以利用可调堰代替固定堰，利用淹没堰代替非淹没堰，合理对构筑物进行布置。

其次，重视设备的管理和更换，以此来达到节能的效果。当前部分污水处理厂泵房效率较低，设备能耗一直居高不下，无法实现水量的连续调节，这就导致污水处理厂能耗量很难降下来，因此需要对水泵进行改造，以此来达到水泵节能的效果。在对水泵改造过程中，可以利用就频调速度技术，将其在污水提升系统中进行应用，实现泵站设备的合理搭配，提高水泵运行效率，并进一步减少水泵运行过程中对电网带来的冲击。在设计污水厂水泵机组过程中，尽可能选择同一泵型及同一型号的水泵，这样可以为后续的维修和管理工作带来更多便利。在实际水泵运行过程中，需要针对实际情况进行科学合理的操作，尽可能减少水泵启动的频率。

2.2 曝气系统的节能措施

当前我国城镇污水处理厂在对污水中有机物进行降解时主要采用好氧处理工艺，通过利用曝气方法向污水混合液中供氧，使污水中有机物与微生物之间能够有效接触，实现有机物的降解。这个过程中曝气系统需要较大的耗电量，因此需要做好曝气系统的节能工作。

首先，合理对曝气系统规模进行确定。

在污水处理厂设计客串，需要以时高峰或是日高峰需氧量来确定曝气系统的规模。而且在曝气系统运行过程中，采取合理的控制措施，这样即使在氧气不足的情况下，活性污泥浊也能够正常运行一段时间，不会对水质带来太大的影响。

其次，在选择曝气设备时要综合考虑供氧能力与调节能力。

污水处理厂曝气系统曝气效率的好坏与曝气设备的设计规模和可调节性有了直接的关系，因此在具体设计时，需要综合考虑供氧能力和调节能力，并以此作为依据来选择曝气设备，从而实现曝气系统的节能。

再次，有效对风量进行控制。

污水处理厂风量需要借助于气阀调节来进行控制，因此可以采用变频调速系统，自动控制风量，实现良好的节能效果。

最后，在反应器结构设计时要与氧传递规律有效结合。

2.3 污泥处理系统的节能措施

现阶段我国的污泥处理要想减少污泥脱水系统的能耗，不仅要选择高效絮凝剂，还要科学的调整各个环节的关系，降低电耗和用水量，提高压滤机的效率。在污泥处理过程中，可以采取以下两种措施实现节能的目标。

其一，选择高效低能耗设备。随着科学技术的不断进步和发展，目前开发了带式浓缩脱水一体机和卧螺沉降离心脱水机，这两种设备占地面积少，自来水耗量小，能耗较低，运行条件好，设备磨损率低，运行费用低，得到了广泛的应用。

其二，厌氧沼气的利用。污水的厌氧处理可产生甲烷沼气，将沼气送至锅炉房或者居民住宅燃烧，可用于消化池加温、污水厂取暖等。另一方面，沼气还可以用于发电，一般大中型城市污水二级处理厂的沼气发电量可大大补偿全厂用电量，降低了污水厂电能消耗及运行费用。

2.4 药剂消耗节能措施

在污泥消毒、调理及除磷过程中都需要消耗一定量的药剂，虽然消耗比例并不大，但也存在着一定的节能空间。即在除磷环节，可以采用生物除磷技术，不仅不需要投加药剂，而且污泥产量也少。选择化学除磷时，可以使用高分子混凝剂来进行除磷，降低药剂的消耗。为了有效的提升污泥的脱水性能，需要进行污泥调理，通常会以化学调理和物理调理两种工艺为主。选使用辐射技术进行污泥消毒，不需要高温高压，有利于实现节能降耗的目标。

3 结束语

实现城市污水处理厂的节能能耗，可以更好的促进城市的可持续发展。因此在实际工作中，需要有效的提高对污水处理厂能耗的认识，合理选择工艺系统，进一步减少能源的消耗及降低运行成本，确保处理完成的污水能够符合排放的标准，更好的实现对水资源环境的保护。

参考文献

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[2]许光泞，等.污水处理厂的优化节能控制措施与应用[J].中国给水排水，2010.

[3]吴建平，等.河南省城镇污水处理厂能耗分析及节能建议[J].节能，2011.