污水处理厂节能降耗的有效措施分析

苏德龙

上海城投污水处理有限公司 上海 200120

由于我国城市人口的逐年增长，出水水质标准的提高，对污水处理厂的生产运行提出了更高的要求。因此，如何在保障水质的前提之下，有效的提升污水处理厂的整体工作质效，并且在此基础之上还要降低污水处理厂运行过程中的耗能，以此来满足生态环保可持续发展的整体需求，便成了需要被重视的问题[1]。因此本文便首先针对污水处理厂的整体情况，以及目前对能源的消耗程度进行分析，并在此基础之上提出污水处理厂节能消耗的相关措施。

1 污水处理厂的整体情况以及能源消耗分析

1.1 污水处理厂的运营情况分析

污水处理厂能否良好的运营与城市的发展有着密切的关联，而随着我国城市化以及工业化发展的齐头并进，也为污水处理厂的运营带来了较大的挑战。与过去十年来相比，目前我国污水处理厂的运营成本高出了十几倍左右。并且，由于污水处理设备的落后性以及污水处理流程的不完善性，都为污水处理工作带来了较大的能耗[2]。因此为了有效的提升污水处理的效率，解决污水处理厂能源消耗量较大的情况，便需要从设备、管理等不同方面来提出解决措施。

1.2 污水处理厂的能源消耗分析

污水处理厂自身作为对能源消耗量较大的产业，其消耗的能源可以分为多种类型，其中最主要的能源是电、药剂以及燃料。污水处理厂日常生产运行对电能的消耗量最大，除了污水污泥处理的主要环节以外，还需要利用电能为微生物提供氧气、在厂区提供照明以及周边附属建筑的用电等[3]。在污水处理厂的运营过程当中，需要对污水进行转运工作，并且还应当对污水当中的微生物进行有效处理，在这个过程当中便会消耗大量的能量。其中，污水处理厂中的各种机械设备在对污水进行转运过程当中，对电力的消耗量较大，因此，如何降低在污水转运过程当中的能量消耗，便成为了污水处理厂节能降耗的关键环节所在。除此以外，为了有效的提升对污水及污泥的处理效率，好氧池的曝气同样需要很大的电能消耗，因此为了能够进一步的优化污水处理厂的能耗问题，还需要在污水处理工艺当中做出改善。

2 污水处理厂节能降耗的有效措施

污水处理厂在对能源的消耗方面主要集中于对污水污泥的处理工作以及提升泵、爆气等不同的环节中。而这些不同的环节，最主要的耗能体现于电能以及药剂两种方面。因此如果要有效的实现污水处理厂的节能降耗要求，便需要从以下几个方面入手。

2.1 爆气设备的节能降耗

在污水处理厂的各个环节当中，曝气设备对电能的消耗量是巨大的，因此如果想要有效的实现污水处理厂的节能降耗指标，便需要对爆气设备进行改良，有以下几种方法可以满足污水处理厂的节能降耗要求。

首先，可以从电动机的运转效率方面来进行优化。这是由于污水处理厂在不同的时间段内所需求的进风量都有所不同，因此如果风机在工作过程当中保持一个恒定的功率，那么便会出现较大的电能损耗[4]。为了能够更加有效的掌握风机的流量，从风机方面来实现污水厂的节能降耗工作，便可以利用变频器来对电动机的转速进行优化，有效的把控好风机在不同时间段内的进风量，在保障风机满足爆气需求的前提之下，来实现对电能的节约利用。

其次，还可以开发智能曝气系统来实现对能源的节约利用。曝气设备在对曝气池进行充氧的环节当中，也会消耗掉大量的电能。不同批次的污水在进行处理的过程中，其消耗的溶解氧含量是各不相同的，但是目前污水处理厂中的爆气设备对每单位体积污水的供氧量所设定的数值都是固定的，因此对于那些营养含量较高的污水来讲，通过爆气设备进行供氧以后的氧气含量便会超出额定需求，从而出现了电力浪费的情况[5]。因此，可以促进对智能曝气系统的开发，来实现对溶解氧浓度的把控，根据不同批次的污水对溶解氧的整体需求，有效的把控好污水处理过程当中对溶解氧需求的误差。例如，可以通过相关部门的协助，据污水处理厂的实际经济情况，来对爆气系统设计进行完善。在不同的环节中设置不同的爆气占比，从而有效地提升曝气设备的工作质效，以此来降低对能源的消耗程度。

2.2 水泵设备的节能降耗

水泵是污水处理厂中从事污水输送工作的主要设备，水泵设备对电能的消耗也是非常巨大的，因此，为了有效地实现污水处理厂的节能降耗需求，还可以对水泵设备进行相应的优化工作[6]。而水泵设备的耗能问题主要可以分为水泵运转的效率问题，以及水泵控制运转不够流畅的问题等。因此，通过对水泵设备的优化来减少对能源的消耗措施，可以通过以下集中方法实现。

首先，可以引入变频设备来实现对水泵抽取污水过滤的有效控制。这样污水处理厂便可以通过不同时间段内对污水处理工作量的指标来对变频设备进行操作，从而有效的控制水泵设备在抽水环节当中的运转功率，以此来降低水泵空转所造成的能源消耗[7]。另外还可以在水池内部设置传感器来实时的对水位数据进行传输，从而帮助水泵在抽水的过程当中，依据水位的高低来调节自身的抽水功率，从而有效的减少对电力的消耗。

其次，可以根据带出污水的整体容量，以及不同时段所设置的污水处理的工作指标，利用自动控制系统去监测污水抽取过程当中的实时流速，接着通过增加或者减少水泵运行的总体数量来对污水进行抽取工作，以保证水泵始终属于匀速抽取的状态，从而有效的减少由于水泵变频而产生的能耗。

最后，还应当重视对水泵的日常维护工作。作为机械类设备，水泵如果长期处于高效运转的状态，便会在一段时间后不可避免的出现损耗。因此污水处理厂的工作人员需要每隔一段时间对水泵的运行状况进行检查，分析水泵能否满足污水处理厂的工作需要。必要的情况下，还应当根据水泵的使用手册来对水泵进行日常的维护，以此来保障水泵处于高效的运行状态，也能够实现污水处理厂的节能降耗需求。

2.3 污水处理环节的节能降耗

首先便是对污泥的处理环节。其中脱水是污泥处理工作中的主要环节，通常情况下都是运用机械进行脱水，而运用机械对污泥进行脱水会产生巨大的电力消耗以及机械损耗。因此污水处理厂便可以将传统的机械脱水来转化为暴晒脱水的方法，有效的节约电力以及机械设备的损耗，并且还可以对处理污泥过程当中所发酵的甲烷进行循环利用。

其次是对污水进行预处理的环节，污水处理系统主要包括格栅、沉沙池以及沉淀池，他们的主要作用是用于隔离污水中体积较大的杂质，以此来保障后续的污水处理设备有效运转。其中沉砂池可以分为爆气式、平流式以及旋流式，由于爆气沉沙池所消耗的电能较大，因此污水处理厂可以主要运用平流式以及旋流式的沉沙池来实现对污水的预处理工作，从而进一步的降低对能源的损耗。

2.4 管理方面的节能降耗

除了对污水处理设备以及处理环节方面的节能降耗以外，还需要通过管理手段来进一步的实现污水处理厂的节能减耗需求[8]。首先，可以根据不同地区对电力的分配情况来对污水处理厂的用电实施错峰运行，并且还应当根据不同的时间段来运用不同的污水处理工艺来进行处理工作，这样可以有效的节约用电的成本。其次，在员工方面，污水处理厂还应当培养员工的节约资源的思想，并将这些积极思想融入到企业的文化建设中去，在必要条件下，还可以设置完善的奖惩机制来调动员工节能降耗的积极性。最后在污水处理厂的选址方面，应当结合当地城市的整体规划，尽量的选取交通运输经济化，并且电价便宜的地区，以此来进一步的减少在污水处理工作当中对电能的消耗成本。

3 结束语

综上所述，污水处理厂能够有效地影响到城市的经济发展以及城市居民的用水质量。但是由于污水处理厂的能耗过大，因此需要将污水处理厂的节能降耗工作尽快的提上日程。而在污水处理厂的节能降耗工作当中，首先应当从工厂的选址入手，并且在后续污水处理工厂的运营过程当中，通过对设备的维护、对污水处理环节的优化以及对管理工作的提升等不同方面来实现污水处理厂节能降耗的需求。从总体上看，目前我国污水处理的节能降耗技术有限，因此还需要后续研究人员的不断探究，积极研发节能降耗的设备措施，从而更加有效的降低污水处理厂的能源消耗，达到节能环保的最终目的。