污水处理厂节能降耗途径分析

万华顺 崔世龙

摘 要：污水处理厂在城市发展过程中承担着重要职责，它的有效运转降低了工业污水对城市生态环境的污染，有助于实现城市的可持续发展目标。然而污水处理厂的正常运转，需要消耗大量的能源，从其实际运行过程来看，整个系统具有很大的节能空间，因此结合污水处理厂的运行特点，从软件和硬件方面对污水处理系统进行优化改进，使其在保障运行质量和处理效果的基础上，最大限度的节约能源。

关键词：污水处理厂;节能降耗;途径

引言

城市的快速发展及环保要求的不断提升，促使污水处理厂建设数量越来越多，污水处理效率和处理质量都显著提升。而污水处理厂在运行过程中需要消耗大量的电能、燃料、药剂等资源，大量的能源消耗增大了污水处理厂的运营成本。为给我国经济的可持续发展助力，需不断探讨污水处理厂的节能降耗途径。由于污水处理厂的处理工艺不同所消耗的能源量也不同，因此需从优化处理工艺、优选节能设备、强化节能管理等多角度入手来实现污水处理厂的节能降耗目标。

1污水处理厂运行现状和能耗分析

1.1运行现状

城市的发展离不开污水处理厂的有效运行，城市的污水处理量较大且处理环节较为繁琐，污水处理系统常常处于超负荷运转状态。加上污水处理设备比较落后且处理工艺有待完善，导致整个运行过程消耗的能源较多而工作效率确不理想，高能耗的现状增加了污水处理运营成本。现阶段我国的污水处理厂仍存在许多需要完善和解决的问题，其污水处理效果仍未达到理想标准，为保障污水处理厂更好的服务于城市发展，必须将节能降耗引入污水处理厂，通过引进新设备，新技术来提升污水处理效率，降低能源损耗。

1.2能耗分析

污水处理的能耗主要有两方面：一是提升污水处理质量需要消耗大量的电力资源。污水处理厂的各种污水处理设备所消耗的电力资源占据资源总消耗量的60—90%;二是较高的曝气溶氧量。针对污水污泥中的生物进行的供氧处理要消耗大量能源，为加速污水、污泥中有机物的分解速度，所消耗的能源量随之加大。

2污水处理厂节能降耗途径

2.1污泥处理节能途径

污泥处理是污水处理厂能耗较高的一个环节。通过对污泥的有效处理以此来降低污泥含量，将污泥中的有害物质去除掉，使其能够拥有无害化的稳定性能，从而达到综合利用的目的。污泥处理通常经过污泥浓缩脱水、稳定和回流等环节。。其中，污泥浓缩法主要利用重力法、气浮法和离心法实现对污泥的有效处理;污泥稳定是通过厌氧、好氧和堆肥处理等措施，将污泥中的有害成分分解掉，使其达到二次利用的目的。污泥脱水分为机械脱水和自然脱水两种方式，目前常用的脱水方式多以机械脱水为主，该方式处理效率高且处理效果好，但机械脱水的过程需要增加电能消耗。自然脱水是以离心原理为支撑达到对污泥脱水的目的，污染自然脱水法电能消耗量相对较低，但对污泥的预处理效果要求較为严格，还需加强对该方式的创新和改进，寻求更好的节能途径。

2.2选择关键节能设备

污水处理的关键设备是泵，污水的处理质量与泵的性能有直接关系。型号、性能不同的污水处理泵其流量、流速等具有明显不同，因此在选择污水处理泵时要结合污水的实际情况进行相应的选取，保障所采用的污水处理泵无论是在规格、技术参数还是处理效果上都能满足污水处理的实际要求。污水处理设备中的控制系统能够有效调节污水流速等重要参数，它能根据污水流速的大小实现对污水处理设备相关参数的调节，使得污水处理效果大幅度提高。最后，合适的电机能够为提升曝气系统和泵的运行性能而提供动力，然而电机在维持曝气系统及泵运行的过程中需要消耗大量电能，所以结合两者的运行需求对电机进行针对性的选择能够降低能耗，同时要加强对电机的运行维护检修，保障电机拥有稳定的性能而减少资源消耗。

2.3药剂消耗节能途径

污水处理厂在对污水处理的过程中，需要按照污水水质不同的成分添加相应的药剂来提升污水处理效果。污水中含有的各种化学成分需借助相应的化学试剂将其降解，比如想要降低污水中氮氧化物的总氮含量，需要加入碳源使其发生反硝化作用而达到去除的目的。药剂的消耗量也是一笔较大的资源开支，为降低药剂消耗量而实现节能降耗目标，在选取和应用药剂时，需考虑水质成分和环保要求，只有药剂选用得当才能保障水质的清晰度，并降低药剂的使用量。同时投放药剂时要充分考虑外界气候变化，不同的气温药剂的投放量也是不同的。比如当外界环境温度较低时，碳源的使用量应该有所增加才能达到最佳应用效果，温度较高时除磷药剂的投放量要逐步增大。另外污水处理厂在污水处理时，通过科学调配药剂中各成分比例，能够提升药剂的应用性能，并降低对环境和人体的危害。

2.4技术提升节能途径

污水处理泵和曝气机是污水处理厂耗能最大的两个设备，从技术层面上对两种设备进行优化，以此来实现节能的目的。目前我国的污水处理泵能耗高主要与电机效率不高有直接关系。提升泵的节能途径主要是将工频泵改为变频泵，让电机结合污水处理泵的实际运行动态对自身功率进行调整，保障污水处理泵能够实现调速处理，这样就降低了因泵的无效运转而产生的资源消耗。绍兴污水处理厂利用变频技术改善了水泵的运行速度，应用变频泵较之工频泵能够节能12%以上。对污水处理的曝气环节的能耗一般包括风机、空气扩散、控制以及动力等方面消耗的资源，而风机的能耗占到整个污水厂能耗总量的40%左右。所以，合理选择鼓风机是降低曝气环节能耗的重要方式，一般来说性能优良、工作效率高且节能效果好的鼓风机在节能降耗方面发挥着重要作用。对曝气系统和智能控制进行技术升级和结构优化，能够提升曝气机的节能效果。曝气机在运行时容易因氧利用率低、堵塞等问题而影响其工作效率，所以在选择时要充分结合污水处理需要合理选择功率匹配的曝气机，同时兼顾经济性要求。

3加强日常生产经营管理

污水处理厂的节能降耗应渗透至企业日常生产经营管理的各个方面，在全厂内营造全员参与的浓厚氛围。（1）加强教育培训，让所有的工作人员充分认识到节能降耗的重要意义，并结合自身岗位实际提出具体的节能降耗措施，以正确的节能理念指导日常工作;（2）定期对日常的生产经营成本进行分析，通过对污水处理厂各处理环节的能耗分析，能够准确掌握不同单元的实际资源消耗情况，并以此为突破口制定针对性的节能降耗措施;（3）制定节能降耗目标，并把目标分解细化到污水处理的每一环节，结合奖惩机制的运用来激发广大工作人员开展节能降耗的热情。

结语：

污水处理厂的节能降耗要渗透至企业生产经营的每一个环节。为实现节能降耗目标需从初期设计开始着手，从设备选型、污泥处理、处置方式及强化技术节能等多方面的考虑，为降低污水处理的资源消耗而提供相应的硬件和技术支持。在实际运行过程中，污水处理厂要结合自身企业的污水处理量和水质情况完善节能降耗措施，并通过完善管理机制，加强日常生产经营管理来为污水处理厂的节能降耗提供更多好的途径。

参考文献：

[1]关重庆.污水处理厂节能降耗技术的思考[J].绿色科技，2019（18）：94～95.

[2]敖伊敏，庞小平，梁宏宇.浅谈污水处理节能降耗途径[J].中国资源综合利用，2019（8）：115-117.

[3]郭付新.城市污水处理节能降耗途径探析[J].绿色科技，2017（04）：113-114.

作者简介：

万华顺（1999.05-），男，汉族，河南省信阳市潢川县人，郑州大学，水利科学与工程学院，给排水科学与工程专业，本科生

崔世龙（1999.11-），男，汉族，河北省邯郸市临漳县人，郑州大学，水利科学与工程学院，给排水科学与工程专业，本科生