探讨污水处理厂的节能降耗

张浩 董升华

摘要：污水处理是一种高能耗的产业之一。高能耗造成污水处理运营成本高，同时也加剧了我国现阶段的能源危机，我国经济正处于高速发展阶段，对能源的需求与依赖日益增加。本文分析了污水处理厂的节能降耗的相关方面。

关键词：污水处理厂；节能；降耗

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

污水问题在各个城市是普遍存在的，随着中国经济的快速发展，城市污水越来越多，污水成分复杂多变，城市污水处理过程复杂，给城市污水处理厂的处理能力带来巨大的压力。随着中国节能减排工作的不断深入，城市污水处理厂作为主要减排的载体，在减排工作中显得尤为重要。对城市污水处理厂的影响进行科学分析，并寻找处理措施对提高污水处理厂的处理效率，减轻社会压力和环境保护压力具有较大的促进作用。

1、污水处理厂的作用

污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用。

a)城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；

b)污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；

c) 污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放!对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。

2、制约污水处理厂能耗的因素

2.1、污水处理厂建设规模与处理量

据统计分析，城市污水处理厂的平均吨水的能耗与水厂的处理规模成反比，特别是日处理量超过5万吨的污水处理厂，其吨水能耗下降较为显著。当设计规模与实际处理量都增大时，在运行中实际处理量往往是低于设计规模的，这样就导致了部分能耗的损失，要想减小这部分能耗的损失，就要尽可能的按照实际处理量进行污水处理厂的规模设计。

2.2、污水处理厂的工艺选择

作为城市高能耗行业之一的城市污水处理行业，其节约能耗已成为城市发展必须解决的问题。采用优化的、合理的、高新的污水处理工艺是污水处理厂必须重视的环节，污水处理厂采用什么样的工艺，除了考虑水质的要求!工艺的先进性与可行性这些因素外，还应考虑所选工艺的合理及简单化，特别要着重考虑运行时的稳定可靠、经济及管理维护方便。

3、节能技术改造

3.1、增设快速浓缩池

随着我国对排水标准的不同提升，目前不仅需要对出水COD进行控制，同时还要控制NH3-N/TP等，而且一些浓缩池所剩余的部分污泥还会释放磷，所以针对这种情况，目前在一些新建的污泥处理厂内，则不再进行浓缩池的设置，这就为后期污水处理的成本增加埋下了伏笔.因为这势必会在污泥脱水时电耗增加，而且药耗量也会上升.所以针对于剩余污泥在浓缩池内停留时释放磷的问题，则需要在利用向污泥内添加絮凝剂来解决，而且这些絮凝剂也不需要再额外购置，其只需将脱水滤液中剩余的部分进行添加即可，这样可以有效的减少污泥在浓缩池内停留的时间，避免了磷的释放，而且也达到了浓缩的效果，这样在污水处理时，其脱水效率也会有较大程度的提高，同时也不用过多的增加药耗，对节约成本起到关键的作用.

3.2、污水提升泵的变频改造

通常在选择污水提升泵时，其都会以最大扬程和最大流量的设计来对水泵的参数进行选择，这就导致使用过程中，水泵则处于低扬程!大流量和低效区的状态下，直接导致耗电量的增加，而且电机极易出现过热的情况。

针对于这个问题，可以通过对水泵的性能曲线进行改变，从而对其效率进行调整，而通过对转速进行调整，可以使水泵趋于高效区内，而且没有能量的损失，运行的效率也处于较高的水平、所以利用变频调速技术对电机进行调速，具有较大的优势，可以说是电机的主流技术之一，对提高电机的效率，降低能耗起到了积极的意义。

利用变频电机的这种节能技术，根据其集水池水位的变化规律，采用智能化节电设备对其污水提升泵进行了变频节能改造，采用多点水位控制，水位探测仪采取多层次水位探测，使水泵电机的转速根据水位高低进行变频调节。设定集水池的水位为H时，变频电机的输出转速为700r/min。对应的变频器频率为45Hz。当进水井水位高于或低于H时，产生一个偏差值，其如果增大（为正），变频电机输出的转速升高，泵的流量越大，水位随之下降；反之，这个值减小（为负）时，变频电机的转速变小，水泵电机的转速降低，进水量持续稳定，节能效果明显。

4、城市污水处理厂节能降耗的途径

4.1、污水提升

污水提升过程中的节能污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式 Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

4.2、污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

4.3、污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

4.4、其他节能措施

可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。

结束语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1]张东方. 探讨污水处理厂的节能降耗[J]. 低碳世界,2013,20:34-35.

[2]杨博,杨长军. 城市污水处理厂的节能降耗[J]. 华北水利水电学院学报,2011,04:148-151.

[3]陈功,周玲玲,戴晓虎,董滨. 城市污水处理厂节能降耗途径[J]. 水处理技术,2012,04:12-15.

[4]徐晓宇,李春光. 污水处理厂运行的节能降耗技术进展[J]. 给水排水,2009,12:47-50.

[5]余建恒,牛勇. 城市污水处理厂节能降耗途径初探[J]. 广州环境科学,1999,02:23-26.