城市污水处理厂节能降耗途径分析

史仁明 任军

【摘要】由于城市人口的日益剧增，城市污水处理厂的运作也变得越来越难。如何使城市污水处理厂的运作效率实现有效的提高，在确保出水水质的前提下使污水处理厂的运作能耗实现有效的减少，从而达到节能降耗的目的，这是当下所有污水处理厂急需解决的一大难题。

【关键词】城市；污水处理厂；节能降耗

1、我国污水处理厂存在的主要问题

1.1我国污水处理厂分布不合理

目前，我国还有几十个地级市没有配套城市污水处理厂，同时，大多数的污水处理厂都是集中在我国的东部地区，中西部的污水处理厂数量较少，只占到全国污水处理厂数量的20%。但中部和西部地区是我国较为干旱的地区，生态环境容易受到破坏，对这些地区的污水处理工作必须要着重加强。另外，我国的污水处理厂大多集中在固定区域，在再生水的回收方面具有很大的难度，需要投入更多的资金用于再生水的循环利用。随着我国城市建设很多地区都建立了新城区，所采取的排水系统和过去的系统不同，这些都会影响污水处理的效果。

1.2我国污水处理厂的技术相对落后

随着我国经济和各项技术的发展，污水处理厂的数量和规模也在快速发展，其处理效率近年来也得到了大幅度的提升，但是同世界发达国家相比，我国的污水处理技术还是相对落后的，我们的邻国日本在这方面的技术也要领先我国好几个阶段。我国目前大多数的污水处理厂都是建于上个世纪的，所采取的技术和工艺还是沿用多年前的，同当前城市发展的污水处理需求明显是不相符的。工厂中一些陈旧的设备在运行过程中会造成巨大的能源消耗，随着使用年限的增加，故障率频发，工作效率低下。

1.3我国污水处理厂的资金短缺

污水处理厂伴随着每天的运行需要大量的资金投入，每年的设备更新也都需要一定量的资金，但是政府在这方面的支出有限，随着城市发展污水量逐渐增多，在资金存在缺口、技术条件不达标的情况下，很多污水没有经过彻底处理就排放，对正常的水源造成污染。

2、实现污水处理厂节能减排的有效途径

2.1技术工艺上节能

技术工艺的选择和应用在一定程度是决定污水处理厂运行成本以及能耗的重要因素，是其实现节能减排目标的关键，污水处理厂在充分考虑自身状况后，应该选择科学的节能技术，在保证运行成本合理的情况下，建立一套完善的节能系统。污水处理节能系统大致分为两个方面：一级处理技术。其中包含了分离和沉降两种途径，在实际生产中还可以通过中和方式对污水进行处理。一级处理技术是一种非常简单的操作技术，它的特点在于能耗低，易管理，启动资金需求相对较低，在节能减排上也有不错的表现。工厂会十分重视一级处理技术的加强，只有在一级处理时做好了，才能对二级处理在成本和节能压力起到很好的调控。再有就是二级处理技术。二级处理其内包含了方方面面，最为典型的技术工艺有：深井曝气活性污泥法、厌氧技术、生物膜处理法、A2/O（厌氧/缺氧/好氧（Anaerobic/Anoxic/ Oxic）生物脱氮除磷工艺）、反硝化除磷等产业前沿的科学技术，其中一些新型的技术手段，能够在实现节能减排的目标上起到突出的作用。在产业发展中所诞生的很多新兴技术，我们可以对其进行科学的有机整合，以有利于节能减排为主体下，于系统整体上进行改造。

2.2污水处理设备上节能

污水处理厂耗能过高的绝大部分因素来源于设备运转过程中所产生的能耗，在部分设备运转过程中的电能损耗尤为严重，因此这就迫切的需要新技术和新设备的加持。比较日常污水处理厂的所有设备运转情况，电能消耗所占的比重达到了40%，那么我们就要从电能消耗大的设备下手，只有这样，在改进过后节能的效果才会显著。通过调查，在污水处理厂中耗电量大的设备的有：输送泵、曝气装置以及其它的相关设备。而我们想要在节能设备上进行改进，目前最行之有效的途径就是利用提升泵，污水处理厂可以在初次提升泵、出水提升泵以及污泥回流泵等方面完成節能减排的目标。不过在所有的电耗装置当中曝气系统的电能消耗所占比例最大，高达50%以上，所以针对曝气装置系统的改善能够有利于实现节能减排的目的。

2.3创新污水处理技术

技术创新优化是污水处理厂未来的主要发展方向，污水处理技术的研究立足于能耗低、效果好、自动化水平高，因此技术的发展创新是必不可少的。除了对传统污水处理工艺进行优化之外，还需引入相关领域的先进科学技术，例如超导磁分离技术、电催化氧化技术、TiO2光催化氧化技术、超临界水氧化（SCWO）等技术，这些新技术在污水处理效果和节能方面的体现突出，值得在未来污水处理厂建设中进行积极的推广应用，配合传统的生物处理工艺使用，必然会大大的提升污水处理厂的环保节能水平。

2.4提高自动化水平

随着未来城市发展，污水处理厂的规模不断扩大，污水处理厂的运行管理压力不断增加，必须加大对污水处理厂自动化程度，确保污水处理厂各个工艺环节在无人值守的情况下稳定进行，降低了人员成本，提高污水处理厂的产能。

2.5合理使用药剂

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、结语

随着国家经济的发展能力和人民生活水平的提高，国家一方面对污水处理厂排放出水的质量要求越来越高。另一方面经济发展带来污水总量持续高速的增加，这都对污水处理厂运行能力构成摆在眼前的考验。因此污水处理厂如何实现节能减排，积极探索发展新实现路径，来满足国家发展和人民生活的要求，是一项摆在眼前的迫切任务。

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