城市污水处理厂节能降耗管理研究与评价

路彬

摘要：在注重社会经济发展的同时，也应该关注环境问题，保护好生态环境，对社会和人类的发展都有至关重要的作用。工厂数量的不断增加，污水处理厂的数量也变得越来越多，在数量持续增加的同时，其规模也变得越来越大，所以加强对污水管理厂的管控对外国节能减排有着重要作用，节能减排也是近年来国家关注的重中之重。

关键词：城市;污水处理厂;节能降耗;管理

随着我国经济的不断发展，能源需求量与日俱增。为从根本上缓解能源利用和环境污染之间的矛盾，现阶段，诸多行业积极实施节能降耗。对于污水处理厂而言，其自身工作的特殊性决定了能源消耗量巨大，因此必须采取有效的节能降耗措施，提高能源利用率。本文从污水处理厂的发展现状出发，简要论述了污水处理厂的能源消耗情况，并从多个角度分析了节能降耗措施。

1污水处理厂现状以及能源消耗分析

1.1污水处理厂运行分析

污水处理厂的有效运行关乎城市发展的方方面面，随着工业化和城市化的发展，污水处理厂的工作压力越来越大，相对于过去十几年，现阶段污水处理厂的工作量提高了十几倍，由于相应的污水处理设备较为落后且工艺流程较为欠缺，污水在处理过程中伴随的能耗也越来越大，整个行业均出现污水处理效率不高等问题。为解决污水处理效率不高、能耗大的问题，需要引入新型的污水处理设备，信息管理控制设备以及先进的工艺流程和管理制度。

1.2污水厂能源损耗分析

污水处理厂在对污水进行转运拉升及对其中微生物进行处理，需要消耗大量能量。其中污水厂各种污水处理设备对污水进行转运使用的电力占据工厂总电力的60%以上，如何解决污水的转运效率是污水处理厂节能减排的关键所在，同时为了加快污水和污泥的处理速度，也需要消耗大量能量对微生物进行降解，因此，合理优化污水处理工艺流程也是节能减排的环节之一。

2污水处理厂节能降耗的措施

2.1曝气设备的节能降耗

曝气是整个污水处理过程耗能最大的一个环节，考虑污水处理的基本需求，污水处理厂未来使用的曝气设备势必会大幅增加，因此想要从根本上实现节能降耗，就必须对曝气设备进行节能技术改进，有效控制曝气设备的实际能耗。结合以往的曝气设备节能降耗经验，污水处理厂可以从三个方面开展优化工作。一是合理使用变频器。变频器可以调整曝气设备的交流电动机转速，确保风机流量在控制范围之内，进而达到节能降耗的效果。二是内部优化。溶解氧自动控制系统的应用可以节能降耗，同时帮助污水处理厂进一步控制溶解氧浓度。在污水处理过程中，当溶解氧浓度出现异常时，实际污水处理效果会受到直接影响，进而造成能耗增加。溶解氧自动控制系统的选择需要考虑污水处理厂的整体规模、曝气设备类型和污水处理量，并从污水处理的实际需求出发，合理控制溶解氧浓度。条件允许时，应当进一步提升曝气设备的自动化水平，减少人工操作，以免出现误差。三是曝气设备设计优化。从某种程度来说，曝气设备的能源消耗取决于前期设计质量。污水处理厂需要根据自身的经济情况，对曝气设备进行适当的设计优化，以提高其整体运行效率，实现节能降耗效果。

2.2污水提升泵站的节能降耗

污水提升泵主要承担着污水输送工作，其自身的运行原理决定了能源消耗长期居高不下，而适当对污水提升泵进行优化，可以在保证污水处理质量的基础上控制其实际能耗。从设备运行原理来看，导致污水提升泵高能耗的主要原因在于电机设备效率较低，长期使用后容易出现运行控制不良的问题，造成能耗进一步增加。当前，污水处理厂可以从三个角度对污水提升泵进行优化。一是使用变频泵替代传统污水提升泵。变频泵是对传统污水提升泵的优化升级，其不仅具备基本的提升功能，还具有自动化变频调节的能力，能够依据各个阶段的污水实际提升量来调整频率。实践表明，变频泵的能源消耗低于传统的污水提升泵，应用变频泵可以节约12%的能源。在经济条件允许的情况下，污水处理厂可以考虑将所有工频泵替换为变频泵，以实现全面调速。这种方案可以显著降低污水处理厂的整体能耗，但该方案经济成本过高，并不适用于所有污水处理厂。二是使用多级动态液位控制技术。多级动态液位控制技术指的是通过控制转速和台数来操控定速泵，确保定速泵在平均流量状态下稳定运行。当污水处理过程中水流波动大时，可以对运转台数进行适当增减或者调整泵的运行速度。三是加强水泵的日常养护管理。我国很多污水处理厂具有系统的设备维护保养制度，但保养工作的落实情况并不乐观，存在养护措施不当、养护周期过长等问题。规范的水泵养护可以有效降低水泵运行摩擦和电能消耗。因此，污水处理厂需要进一步对水泵养护管理制度进行优化和完善，明确具体的养护项目、养护标准、养护流程和养护周期，从根本上规范养护管理工作。同时，污水处理厂需要依据各个阶段的污水处理状况，定期调整水泵参数，并通过工作实践总结参数调整经验。

2.3污泥处理环节的节能降耗措施

污水处理厂中进行污泥处理的环节也非常重要。进行污泥处理的步骤比较多，由于污泥中的污染物比较多，目前没有足够理想的方法进行处理。在进行污泥处理的过程中，需要寻求一种方法，可以对污泥中的资源进行回收利用，从而达到污泥处理环节节能降耗的目的。在进行污泥处理的过程中可以分为三个部分，分别为污泥的脱水、稳定和浓缩。在污泥脱水中主要使用机械脱水以及自然脱水两种方法。其中，使用最多的为机械脱水，机械脱水中消耗的能源为电能，使用离心脱水的方法消耗的电能较少，但是没有办法达到较好的预处理污泥的效果，还很容易发生机械磨损的情况。因此，需要找到更好的脱水技术，在保证污泥处理效果的情况下降低能源消耗。污泥的穩定可以分为三个环节，分别为厌氧、好氧、堆肥。有些污水处理厂不对污泥实行稳定处理，直接对污泥进行脱水。一般来说，在厌氧环节中产生的沼气可以为在稳定过程中使用的能量提供补充。污泥的浓缩过程中一般使用单纯气浮技术，而使用生物气浮技术进行替代，有利于提高浓缩的效率，还可以达到减少能源消耗的目的。另外，可以将处理后的污泥进行回收利用，在污泥中挥发性有机物占比较大，日本一般使用厌氧的方法消化消减污泥，其中，每吨污泥可以产生约680m3的沼气，通过磷酸型的电池壳能够得到50%的污水处理厂的能源。对于污泥的回收利用主要通过厌氧消化的方法产生沼气，将可焚烧的污泥作为燃料产生热能回收，对燃烧后的污泥或者部分污泥进行堆肥。

2.4污水处理环节的节能降耗措施

在污水处理厂中，污水的生化处理以及污水预处理环节使用的能源较多。其中，污水的预处理中主要分为格栅以及沉砂池。污水预处理中节能降耗的措施：①在沉砂池中很容易由于曝气设备导致能源消耗较大。在设计沉砂池时，需要使用平流式以及旋流式的方法，从而实现节能降耗。②在进行污水预处理过程中需要科学合理地设置格栅，在污水处理过程中使用格栅本身无法起到较大的节能作用，但是可以降低后期其他设备的能源消耗。因此，必须严格落实格栅的设置。一般需要将格栅设置在污水处理厂的前段位置、污水渠道的进口位置、泵房的集水井位置等，可以将较大的漂浮物进行截留，避免造成堵塞的情况，有利于促进污水处理设备的稳定运行。

3结语

综合来看，污水处理关乎城市经济发展和用水质量，污水处理厂需要深刻认识到自身的工作特征，结合污水处理需求，明确节能降耗工作要点，并切实加强日常管理，以达到节能降耗的目的。

参考文献：

[1]刘少武.污水处理厂节能降耗途径分析[J].绿色环保建材，2020（5）：59，61.

[2]范波，颜秀勤，夏琼琼.污水处理厂节能降耗途径分析[J].中国资源综合利用，2020，38（1）：159-161.