污水处理厂节能减排的实现途径探讨

陈 松

（郑州市城区河道管理处，河南 郑州 450000）

污水处理厂节能减排的实现途径探讨

陈 松

（郑州市城区河道管理处，河南 郑州 450000）

本文主要通过对我国城市污水处理情况的调查，来分析我国城市污水处理厂的能源消耗问题，对我国污水处理厂运行费用进行了解，从而探索实现污水处理厂节能减排的有效途径。

污水处理厂；节能减排；途径

随着时代的发展，能源消耗已成为全球关注的热点问题。为缓解能源危机，我国大力开展节能减排工作，使得各领域的企业和工厂都开始重视能源消耗问题。作为高耗能产业的污水处理，为求发展必须加快开展节能减排工作，以降低污水处理运营成本。

一、我国城市污水处理情况

随着我国城市现代化的建设，使得我国越来越重视城市的环境问题。而城市水环境更是城市生态环境中的重要部分。因而，在“十二五”期间，为改善城市水环境状况，国务院对城市水污染处理厂的建设极为重视。要求各城市必须都建有污水处理厂，加强污水处理工作，提高污水处理的效率。

据最新调查，截止于2013年3月底，我国各城镇所建立的污水处理厂总数为3451座，污水处理能力大约为每日1.45亿立方米。目前已设有污水处理厂的城市高达649个，城市里的污水处理厂有1981座，其污水处理能力为每日1.19亿立方米；已设有污水处理厂的县城有1313个，县城里的污水处理厂共有1470座，其污水处理能力为每日2518万立方米。

根据2013年年末统计，我国城市污水处理厂的污水处理能力比起2012年增长了4.4%，每日污水处理能力为12246万立方米，城市污水处理率比起2012年提高了0.6个百分点，为87.9%。

近年来，我国的污水处理厂几乎遍布全国，污水处理能力也逐年增高，但仍存在着许多问题。虽然大多城市污水处理厂都有健全的工艺设施，但是其在运行上过于简单化，只是简单的处理污泥甚至于不处理，便将其随意搁放，以此来节约污水处理厂的运行费用，提高污水处理效率。这种现象的普遍存在，导致我国部分城市出现污泥围城的状况。

污水处理厂的能源消耗率很高，受能源危机导致能源价格增长的影响，污水处理厂的运行费用过高，其利润无法填补成本。

二、我国城市污水处理厂能源消耗现状

随着我国污水处理厂的发展，对污水处理厂的排放标准也越来越严格，有效地改善了我国城市水环境状况。但目前我国城市污水处理厂仍是一个能源消耗大的产业，由于能源危机的加剧，使其不得不采取措施来降低能耗，加强节能减排工作。污水处理厂高能耗，运行费用高的问题为我国城市污水处理厂的发展带来了困扰。

污水处理厂运行的过程中，所消耗的能源主要有电能、燃料和药剂等等。但其中消耗最高的便是电能了。据调查所知，我国污水处理厂电能的消耗大约占其总能耗的十分之九。这是一个很大的比重。目前我国污水处理厂电能消耗的平均水平与国外发达国家相差较远。

据调查分析，我国一级城市污水处理厂每处理一立方米的污水便要消耗0.073度的电量，而二级城市污水处理厂则是0.325度的电量。

表1 我国一级城市污水处理厂电耗

表2 我国二级城市污水处理厂电耗

三、我国城市污水处理厂运行费用

随着社会的发展，我国城市污水处理厂已不再只是依靠政府来运行了，由政府管理走向市场化经营。因此，污水处理厂必须关注其营运成本问题，如何以最少成本获取最多利润，实现污水处理厂效益最大化，是污水处理厂运营者的重要任务。污水处理厂的运行费用主要来自于能耗费、人工费、管理费等方面。

表3

表4

由表一可知在我国污水处理厂运行费用中能源消耗费占比重大，其能耗费主要体现在污水提升、曝气供氧、污泥传送等方面。

表5 污水处理各部位能耗分布

四、实现污水处理厂节能减排的有效途径

（一）污水提升过程中的节能

污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

（二）污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。

降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

（三）污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

（四）其他节能措施

可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。

结语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，污水处理厂的运营者必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

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[3]曾庆平.污水处理厂节能减排策略[J].中国科技纵横，2013（06）.

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TE08

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.150