污水处理厂运行的节能降耗技术进展

杨帆 烟台市辛安河污水处理有限公司

污水处理厂对于城市经济发展、用水质量等具有重要的作用。但是污水处理厂中能源消耗较大，因此，使用改进污水处理厂中的污泥处理、污水处理、提升泵、曝气等日常运行设计的方法，达到节能降耗的目的。但是目前技术有限，还需要人们不断进行研究以及探索，从而更好降低污水处理厂的能源消耗。

一、污水处理厂现状以及能源消耗分析

（一）污水处理厂运行分析

污水处理厂的有效运行关乎到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，相对于过去十几年比较，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。

（二）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中的环节之一。

二、污水处理厂实现节能减排的具体应用

（一）污水提升泵站的节能降耗措施

污水处理厂中还有一个消耗能源较多的设备即污水提升泵，该设备本身消耗能源比较大，对污水提升泵进行改进设计，有利于在保证水质的情况下减少污水提升泵消耗的能源。污水处理厂的污水提升泵消耗的能源较多主要是由于电机的效率不够高，并且存在运行控制不良的情况，设计的动作能力需要消耗较多能源等。在减少污水提升泵的能源消耗时可以从几个方面进行：第一，将污水处理厂所有的提升泵改成变频泵，从而提高总体的性能。例如，某市的污水处理厂中使用变频提升泵，可以节省12%的能源。第二，将工频的泵全部转换为变频的泵，并最终改造成调速的泵，并根据实际的情况进行运行。第三，使用多级动态液位控制技术，在运行过程中使用控制转速加台数的方法让定速泵可以使用平均的流量进行运行。当出现水流波动较大时，可以适当地增减运转台数，然后改变泵的运行速度。第四，加强对水泵的日常养护，从而减少水泵的摩擦以及电能消耗。如果想要水泵实现节能降耗的目标，需要全面提高提升泵的运行效率，需要对提升泵设备的操作进行规范，不仅需要加大日常管理力度，还需要加强对泵进行科学的参数设置，根据污水处理厂的具体运行情况进行改进，不断归纳以及总结运作条件，选择最好的运作条件，从而提高提升泵的运行效率。

（二）污泥处理环节的节能降耗措施

通过不同的污泥量计算公式，比较分析污泥量数值，确定污泥处理工艺，合理布置污泥处理系统；选择合理类型、合理型号的污泥处理设备，常见的污泥脱水机有三种，带式压滤机，其价格便宜、占地面积小而且能耗低，但投入药剂量较大；板框式压滤机，其占地面积大、能耗较高、操作环境差；离心脱水机，其耗水量小、能耗大、价格高。定期对污泥处理设备进行养护，减少机械磨损造成的工况下降；定期对系统进行检修，消除阀门、管线破损。污泥的稳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。

（三）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。污水的生化处理环节中导致能量消耗较大的原因是需要使用曝气系统。前文已经介绍了曝气系统的节能降耗措施，此处主要讲解污水预处理中节能降耗的措施。首先，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。其次，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，但是可以降低后期中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。

三、结束语

污水处理厂在节能减排工作上应该尽量在前期工厂建设选址方面进行仔细考量，在后期工厂运转中及时对设备进行维护更新，按照自身现有条件对工艺流程的开发上进行深入探讨，并且引入自动化控制系统，结合物联网实时监控污水厂在生产环节中各项指标以及生产状况，查漏补缺，满足节能降耗的措施。同时在管理人员方面应该充分调动员工的工作积极性，建立完善的奖励制度和严格的节能绩效考核制度，使得员工对工作有较强的主观的能动性，同时工厂还应该建立自身节能减排的企业文化，深化成本概念。