城镇污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施 马先前

城镇污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施马先前

发表时间：2018-01-26T10:36:45.500Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第24期作者：马先前朱晓

[导读] 近年来，在国家相关政策的推进下，我国的乡镇污水处理工作获得了快速发展。

莒县城市污水处理厂山东日照 276500

摘要：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，伴随着水资源的很多耗费，我国越来越多的城市都存在着水资源污染及匮乏的问题，因而需要注重水资源的循环使用，加强对污水进行处理。但当时我国各乡镇污水处理厂因为自身技术不完善，在污水处理过程中存在着能耗过大的问题。本文首先简要分析了乡镇污水处理厂的主要能耗，并在此基础上提出乡镇污水处理厂的节能降耗战略。希望经过本文的研讨可以对降低污水处理厂出产过程中的能源消耗有所帮助。

关键词：污水处理；能耗；节能降耗

引言

近年来，在国家相关政策的推进下，我国的乡镇污水处理工作获得了快速发展，乡镇污水处理厂的数量大幅度添加，处理厂的规模也随之不断扩大，年均污水处理量明显提高。然而，经过对国内一些污水处理厂进行调查后发现，污水处理工艺过程中的能耗较高，这与国家大力提倡的节能降耗理念相违背。为此，有必要对当前乡镇污水处理厂的能耗原因进行分析，并在此基础上采纳有效的节能降耗措施。

1城镇污水处理厂能耗特点分析

现在，我国大多数的乡镇污水处理厂采用的是二级处理，其能源耗费主要产生于污泥处理、生物处理供氧以及污水提升等环节。（1）能耗整体较高。在污水处理厂的整体运行费用中，人工费、能耗费以及基础设施建设费用中，能耗费约占到悉数费用的40%左右。由此可见，我国乡镇污水处理厂的能耗整体偏高，能耗偏高加剧了乡镇污水处理厂的运营成本，也不利于污水处理工作的继续高效发展。（2）电耗差异较大。药耗、电耗和新鲜水耗构成了污水处理主要能耗，但其中的电能耗费在整个能源耗费中比重最大。这其中，一、二线城市与三线城市污水处理厂的电耗差异大，据统计，一线城市污水处理电耗为0.073kW·h/m3，二线城市的污水处理电耗达0.325kW·h/m3，三城市的污水处理电耗0.150kW·h/m3，二、三线城市污水处理厂的电耗差不多是一线城市的两倍多到四倍多，在污水处理过程中需要应用到进水泵、污泥处理机械、曝气池供养设备等。（3）运营成本较高。污水处理厂的电耗是影响乡镇污水处理厂运营成本的关键，随着市场化的逐渐深入，越来越多的乡镇将之前由政府包办的污水处理工作交由企业运营，从实践运营情况来看，乡镇污水处理厂的运营成本主要包含电费、药剂费、人工费、管理费、设备维修费等。其中，运营电费和药剂费简直占到了整个运营费用的30~45%。

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很多的电能耗费，因而需要有效的提高水泵的运行效能，实现泵房的节能，然后到达污水处理厂节能降耗的目标。主要，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，普遍采用预算方法来对水头丢失进行计算，并且预算值往往都要高于正确值，这就导致实践设计过程中水泵扬程存在偏高的现象。因而在对污水处理厂设计时，关于污水处理系统总水位差的计算需要与地势有效结合，并使用具体的水力学进行计算，这样所断定的水泵扬程也更为合理。同时为了能够进一步到达节能的作用，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高，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，有效的降低水头丢失。同时还能够使用可调堰代替固定堰，使用吞没堰代替非吞没堰，合理对构筑物进布置。其次，重视设备的管理和替换，以此来到达节能的作用。当时部分污水处理厂泵房功率较低，设备能耗一向居高不下，无法实现水量的接连调节，这就导致污水处理厂能耗量很难降下来，因而需要对水泵进行改造，以此来到达水泵节能的作用。在对水泵改造过程中，能够使用就频调速度技术，将其在污水提高系统中进行使用，实现泵站设备的合理调配，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，尽可能挑选同一泵型及同一类型的水泵，这样能够为后续的维修和管理工作带来更多便当。在实践水泵运行过程中，需要针对实践情况进行科学合理的操作，尽可能减少水泵发动的频率。

2.2曝气系统的节能措施

当时我国城镇污水处理厂在对污水中有机物进行降解时主要选用好氧处理工艺，经过使用曝气办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触摸，实现有机物的降解。这个过程中曝气体系需要较大的耗电量，因而需要做好曝气体系的节能工作。主要，合理对曝气体系设计进行确定。在污水处理厂设计客串，需要以时顶峰或是日顶峰需氧量来断定曝气体系的设计。而且在曝气体系运行过程中，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理能力。污水处理厂曝气体系曝气效率的好坏与曝气设备的设计规模和可调理性有了直接的关系，因而在具体设计时，需要综合考虑供氧能力和调理能力，并以此作为根据来选择曝气设备，然后实现曝气体系的节能。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理来进行控制，因而能够选用变频调速体系，自动控制风量，实现良好的节能作用。最终，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。