污水处理厂的节能降耗措施与应用

李春向

摘 要：近年来，由于城市的发展速度加快，城市的污水量也不断增加，这些污水如果不经处理就排放到江河中，则会导致水源受到污染，使生态环境受到破坏。所以对这部分城市污水进行处理是必不可少的。文章针对衡水市污水处理厂的实际运行情况，对节能技术改造进行了分析，并进一步对通过建立激励机制加强员工的管理进行了具体的阐述。

关键词：技术改造；工艺优化；错峰运行；节能降耗

在进行污水处理技术方面我国处于落后状态，而且在进行污水处理过程中存在着耗电量大的问题，所以与先进国家相比，我国在污水处理上还存在着很大的节能空间，无论是曝气设备还是污水污泥设备，都具有较大的节能潜力，目前普通存在着能耗过高的问题，所以当前污水处理成本偏高，而且使能源消耗过度，不利于能源的可持续利用，另一方面也加强了环境的污染，这与当前我国建立节约型社会的宗旨相违背，所以需要在污水处理过程中，实现节能降耗，从而推动建设资源节约型社会的进程，实现社会的可持续发展。

1 节能技术改造

1.1 增设快速浓缩池

随着我国对排水标准的不同提升，目前不仅需要对出水COD进行控制，同时还要控制NH3-N、TP等，而且一些浓缩池所剩余的部分污泥还会释放磷，所以针对这种情况，目前在一些新建的污泥处理厂内，则不再进行浓缩池的设置，这就为后期污水处理的成本增加埋下了伏笔。因为这势必会在污泥脱水时电耗增加，而且药耗量也会上升。所以针对于剩余污泥在浓缩池内停留时释放磷的问题，则需要在利用向污泥内添加絮凝剂来解决，而且这些絮凝剂也不需要再额外购置，其只需将脱水滤液中剩余的部分进行添加即可，这样可以有效的减少污泥在浓缩池内停留的时间，避免了磷的释放，而且也达到了浓缩的效果，这样在污水处理时，其脱水效率也会有较大程度的提高，同时也不用过多的增加药耗，对节约成本起到关键的作用。

1.2 污水提升泵的变频改造

通常在选择污水提升泵时，其都会以最大扬程和最大流量的设计来对水泵的参数进行选择，这就导致使用过程中，水泵则处于低扬程、大流量和低效区的状态下，直接导致耗电量的增加，而且电机极易出现过热的情况。

针对于这个问题，可以通过对水泵的性能曲线进行改变，从而对其效率进行调整，而通过对转速进行调整，可以使水泵趋于高效区内，而且没有能量的损失，运行的效率也处于较高的水平。所以利用变频调速技术对电机进行调速，具有较大的优势，可以说是电机的主流技术之一。对提高电机的效率，降低能耗起到了积极的意义。对于水泵来说，流量Q与转速n成正比，扬程H与转速n的二次方成正比，而轴功率P与转速n的三次方成正比。

利用变频电机的这种节能技术，根据其集水池水位的变化规律，我厂采用智能化节电设备对其污水提升泵进行了变频节能改造。采用多点水位控制、水位探测仪采取多层次水位探测，使水泵电机的转速根据水位高低进行变频调节。设定集水池的水位为H时，变频电机的输出转速为700r/min。对应的变频器频率为45Hz。当进水井水位高于或低于H时，产生一个偏差值？荪H，？荪H增大（为正），变频电机输出的转速升高，泵的流量越大，水位随之下降；反之，？荪H减小（为负）时，变频电机的转速变小，水泵电机的转速降低，进水量持续稳定，节能效果明显。

2 优化工艺运行实现节能

2.1 工艺参数的优化配置

对一个正常运行的活性污泥法污水处理系统而言，其工艺参数主要是污泥浓度（MLSS）、溶解氧（DO），相关联参数主要有进水水量、水质（COD、BOD5、NH3-N）以及其他工艺参数（如污泥回流比R、污泥沉降比SV30、剩余污泥排放量、污泥有机负荷率）等。其中，进水水量和进水水质无法控制，但MLSS和DO是可调控的。相对而言，污泥浓度高，需要的氧气供应量就大，能耗就高；而污泥浓度低，虽然有利于氧气在污泥絮凝体内的传递，使氧利用率提高，能够减少氧气供应量，降低能耗，但出水污染指标较高。

污泥浓度的调控依据主要是污泥负荷率，而污泥负荷率是活性污泥增长率、有机物去除率、氧利用率、污泥的凝聚吸附性能等性能指标的重要影响因素。对有脱氮除磷要求的污水处理厂而言，污泥负荷率一般要求控制在0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）以下。但由于进水BOD5检测起来所需时间较长，用BOD5污泥负荷率很难及时指导调控曝气池中的污泥浓度。特别是进水水质较为复杂的污水处理厂，用BOD5污泥负荷率调控工艺运行时更缺乏时效性。

通过长期的运行实践，发现用污泥的COD负荷率控制曝气池内的污泥浓度更便捷，且有一定的指导意义。通过对剩余污泥排放量的控制、回流污泥比的适时调整，将污泥的COD负荷率设定在某个变化区间，在保证出水水质达标的情况下，可以有效降低污水处理的电耗。就我厂而言，当污泥负荷率为0.07-0.1kgCOD/（kgMLSS.d）时，曝气池中的氧气供应量较设计供氧量可降低10-20%，甚至更多。氧气供应量的减少可以直接降低鼓风机的能耗。

2.2 错峰运行

目前我国各电力企业对于污水处理厂所采用的电价计费方式为大工业电价，由于大工业电价计费方式分为峰段、平段、尖段和谷段四个不同的时段，而且每个时段计价的金额都有较大差异，其中平段的计价金额与居民用电价格基本相同，谷段的计价金额则低于居用正常电价的百分之五十左右，其他两个阶段则高于居民电价的百分之五十以上，这就需要污水处理厂在生产过程中，需要科学的进行调度，针对各时段来进行生产运行的安排，从而有效的达到节约电费的目的。由于污泥脱水段耗电量大，所以需要充分的利用谷段的时间来安排运行，会取得非常好的节约电费的效果。

3 建立激励机制

任何工艺流程和运行模式都离不开人这个主要生产要素，人是生产过程中的主要因素，所以在污水处理程序中，不论应用多好的运行模式，无论其工艺控制有多高的水平，但如果没有一线工人的细心操作，那么提高污水处理效率和质量则是空谈。所以需要充分的发挥一线工人的主观能动性，调动起员工的工作积极性和主动性，从而确保污水处理运行的优质、高效。这就需要制定科学合理的激励机制，如再制定科学的能耗考核指标、药剂考核指标、水量水质关联考核指标、总费用控制指标，全员参与，职责明细，节约分成奖励，超标适量处罚。在这些科学合理的激励制度下，可以有效的调动起员工的工作热情，使员工的收益提高，使其价值得以充分的体现出来，利用经济杠杆的作用，使员工时刻牢记节能降耗，从而在工作中慢慢养成习惯，为企业经济效益的实现奠定良好的基础，而且个人收益也得以增加，可谓实现了双赢的局面。

4 结束语

目前全球都面临着水资源的危机，虽然近几年来我国城市基础设施建设和环境保护的投入都有所增加，加强了对环境综合治理的力度，这使污染物排放得到了有效的控制，有效的改善了环境的质量。但我国水污染的形势还处于非常严竣的状态。所以对于污水处理厂来讲，其还需要加强设备改造的力度，加强技术的投入，优化调控好各项配置，使生产设备处于高效的运行状态，从而确保污水处理系统运行的良好性，使其达到节能降耗的效果，不仅使污水处理的运行成本降低，而且也与当前建设节约型社会的目标相吻合。

参考文献

[1]张丽，张善发.城市污水处理厂节能的技术对策[J].上海水务，2003，19（2）：18-24.