广元市第二污水处理厂节能设计

任春梅，钟 健，谭 蓉

(中国市政工程西南设计研究总院，四川成都610081)

1 项目概况

广元市第二污水处理厂设计规模:近期5×104m3/d(2015年)，远期10×104m3/d(2020年)。进水水质与城市污水接近，有部分工业废水，出水水质为一级A标。采用工艺流程如图1。

图1 工艺流程框图

工艺主要特点:二级生化处理工艺采用改良A2O工艺，污泥回流至缺氧区反硝化后再回流到厌氧区，较好地解决了脱氮和除磷的矛盾，提高生物除磷效果;也可直接回流到厌氧区按传统A2O方式运行。

2 能耗状况

污水处理过程中消耗的能源主要是水、电等。

(1)满足工艺要求的介质提升设备耗能:水池提升泵、污泥提升泵、泥饼泵等。

(2)维持工艺需氧要求的空气供给设备耗能:鼓风机。

(3)泥砂排放设备:沉砂池吸砂机、终沉池吸泥机等。

(4)使介质免于沉降的搅拌设备耗能:沉砂池鼓风机、厌氧池缺氧池搅拌推流设备、调节池搅拌设备等。

(5)污泥脱水设备耗能:离心脱水机等。

(6)生活及照明等耗能:通风、空调、用水、用气等。

3 能耗指标分析

本项目污水处理级别为三级处理，能耗分析按照各级能耗、总能耗来进行。

污水处理预处理主要包括:粗细格栅、污水提升、沉砂;二级处理以生物处理为主体工艺，主要包括:鼓风曝气、沉淀、污泥回流、污泥脱水等;深度处理主要包括:过滤、出水消毒等。

本项目单方水一级处理耗能20.56 g标煤，二级处理耗能68.19 g标煤，深度处理耗能6.57 g标煤，厂前区耗能6.73 g标煤，单方水总能耗102.05 g标煤。

本工程处理单位水量耗电量为0.30 kW·h/m3，其中一级、二级处理部分能耗为0.26 kW·h/m3，根据进出水水质，处理每公斤5d生化需氧量1.65 kW·h，工程节能效果明显，能耗较低。

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4 节能措施和节能效果分析

本工程采用的节能措施主要有以下几个方面:

4.1 工艺节能

(1)工程出水已部分回用，本身就是个节能、节水的项目。

(2)处理构筑物进行合理分组，适应水质、水量的变化。

(3)构筑物布置紧凑，管道无迂回，并尽量采用渠道连接，减少了流程的总水头损失。处理构筑物水力流程从污水经一次提升后重力排入嘉陵江，避免了重复提升带来的能量损失，节省了污水提升能耗。

(4)全厂采用技术先进的微机测控管理系统，分散检测和控制，集中显示和管理，各种设备均可根据污水水质、流量等参数自动调节运转台数或运行时间，不仅改善了内部管理，且可使整个污水处理系统在最经济状态下运行，使运行费用很低。

4.2 设备节能

(1)提升泵、剩余污泥和回流污泥泵采用高效率潜污泵。

(2)本工程耗能最大的鼓风机采用离心式单级高速离心式鼓风机，供气量大小根据好氧池中溶解氧浓度的变化通过调节鼓风机导叶角度自动调节，在保证处理效率的前提下，使供气量最小，节省能耗。

(3)曝气头采用充氧动力效率高的盘式曝气头。

(4)消毒设备采用高效低压高强度紫外线灯管，且关键设备进口，减少装机容量和能耗。

(5)变配电设备、电动机及照明设备均按节能设计。

4.3 建筑节能

广元市属于夏热冬冷地区。本工程对综合楼、门卫建筑物专门进行建筑节能设计，设计中采取了以下基本的节能措施:

4.3.1 门窗节能设计

外窗构造类型:塑钢普通中空玻璃窗(5+12A+5)，传热系数2.70W/m2·K，自身遮阳系数0.45，气密性为4级，水密性为3级，可见光透射比0.40(见表3)。

表3 门窗节能设计

4.3.2 屋面的节能设计

层面节能设计见表4。

表4 屋面节能设计

4.3.3 外墙的保温隔热设计

外墙保温设计见表5。

表5 外墙保温设计

4.3.4 地面保温隔热设计

地面保温设计见表6

表6 地面保温设计

与《公共建筑节能设计标准》(GB50189－2005)相比较，该建筑物的各项指标满足规范要求。

5 结论

(1)节能设计符合现行国家有关法规、节能政策、节能标准及规范。

(2)通过采取节能措施，本工程处理单位水量耗电量为0.30 kW·h/m3，其中一级、二级处理部分能耗为0.26 kW·h/m3，满足0.28 kW·h/m3国家标准(二级处理，不含深度处理)，处理每公斤5d生化需氧量1.65kW.h，满足1.5～2.0 kW·h的国家标准，工程节能效果明显，能耗较低。

(3)选用的设备和建筑节能设计符合相关节能技术标准。

(4)处理厂内的道路冲洗、绿化浇洒和脱水设备冲洗用水采用再生水，每天可节约自来水量约100m3，节省水费约200元，年省水费7.30万元。