污水处理厂工艺运行管理探讨

董宁

摘要：我国经济高速发展的同时也带了环境的破坏，尤其是水的污染，水是不可再生能源，是养育我们的母亲，做好污水处理是和我们每个人的健康息息相关的，本文根据工作经验阐述污水处理厂的相关工艺及运行管理，以供参考。

关键词：污水处理 处理工艺运行管理

中图分类号：U664文献标识码： A

一、污水处理厂的能耗分析目前，污水处理厂大多采用以生物处理工艺为主体的二级或三级处理，通常包括预处理、生化处理和污泥的处理处置3部分，污水处理厂的能源消耗包括电、燃料及药剂等方面的消耗.国内外众多污水厂能耗分析表明，污水提升泵、曝气系统和污泥加热设备是主要的能耗设备.对于一般的二级处理工艺而言，提升泵的耗电量占全厂用电的10%～20%，曝气系统占50%～70%，污泥处置（消化、脱水）占10%～25%，三者的能耗总和占直接能耗的70%以上.因此污水处理厂的节能重点在于提高提升泵、曝气系统和污泥处理的用电效率，减少能耗。二、污水处理厂节能设计的重要性能源是人们保证生活的基础，有了能源，人们才可以有衣食住行，生活中的每一件事都离不开能源。而环境则是人们维持生活的必须元素。能源和环境是密切相关的，有了节能，才可以保护环境，生产工人算过一笔账：节约一度电相当于节约0.4k标煤，4L净水，减少0.272kg碳粉尘，0.03kg二氧化碳，0.997kg二氧化硫，0.015kg氮氧化物的排放。我国13亿人口，平均每人每天节约一度电，一年下来可以节约2亿多吨原煤，削减煤炭燃烧对空气污染的总量的10%以上。

三、处理工艺

1、污水处理厂布置如图1所示。污水中含有较大颗粒的悬浮物和漂浮物，经过格栅截留，除去上述污染物，防止后续处理构筑物管道、阀门和水泵机组堵塞。污水经集水池用潜污泵抽至沉砂池，在沉砂池中可除去比重较大的无机颗粒，污水经沉砂池后由配水管自流进入CASS池进行生物处理，出水达标后，部分用作农田灌溉或池塘补充水，剩余部分排放。

图1

CASS池是污水处理厂的核心，它在SBR的基础上前部设置了生物选择区，后部安装了可升降的自动滗水器，曝气、沉淀、排水均在同一池子内周期性循环进行。生物选择区和主反应区之间由隔墙隔开，污水由生物选择区通过隔墙下部进入主反应区，托动水层缓慢上升。整个CASS池平面24m×24m，主反应区和预反应区长度分别为19.25m和3.75m，宽度方向分4格，每格可独立运行，池深5m，有效水深4.5m(污泥区高1.3m，缓冲区高1.7m)，活性污泥界面以上最小水深为1.34m，每周期排水比约为1/3，CASS反应池构造简图示于图2。

图2

2、工程调试和试运行

污水处理厂调试及试运行是污水处理工程建设的重要阶段，是检验污水处理厂前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。设备安装完工后，按单体调试、局部联合调试和系统联合试运转三个步骤进行。污泥的培养驯化采用接种培养法，具体是在CASS池中加入其它污水处理厂浓缩脱水后的污泥，闷曝24h，此后每天排出部分上清液并加入新的污水，逐步加大负荷，此阶段不排泥。培养期间应通过镜检密切观察CASS池中微生物相的变化；同时进行进、出水水质及反映活性污泥性能指标的测定，包括：SV、MLSS、SVI、cod、bod5等。随着微生物培养时间的增加，检测到污泥中有大量活跃的原生动物和少量的后生动物，此时SVI＝80ml/g～100ml/g，SV＝18%～20%，MLSS＝1 200mg/l～1 800mg/l，表明活性污泥培养基本成功。此阶段完成后即可进入污水厂全面试运行阶段。

污水厂试运行是指在满负荷进水条件下，优化、摸索运行参数，取得最佳的去除效果，同时对工程整体质量进一步全面考核，为今后长期稳定运行奠定基础。此阶段大致包括以下几方面工作：滗水器控制参数的确定，CASS池运行周期及曝气、沉淀、排水、闲置时间的分配，自控系统的校正、污泥脱水过程中混凝剂的投加量等。

节能降耗措施关于污水处理厂节能降耗的措施很多，主要可以从优化工艺设计及管路设计，设备选型，加强日常运行管理等方面入手。

四、污水处理厂的管理1、靠优化设计创建节能环保型污水处理厂1.1、靠选用优质设备创建节能环保型污水处理厂污水处理厂各个环节的能耗费用相加高达70%以上，所以对设备进行节能降耗改良式势在必行的。污水处理厂的主要耗能设备是污水提升泵、污泥加热没备和曝气系统。其中污水提升泵的用电量在总用电量的10%～20%之间，污泥加热设备的用电量在总用电量的10%～25%之间，而曝气系统则占总用电量的50%～70%。三者用电量相加，高达总用电量的70%以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率，借此实现节能降耗的目标。1.2、污水提升泵的组成设施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、内回流泵和出水提升泵。水泵的有效功率为N=-RQH，当R，Q一定时，N和H成正比，由此看出，降低水泵的扬程可以节能降耗。具体通过降低水泵扬程进行节能降耗的办法有：（1）根据污水处理厂设计规模的工程量明确提水泵的类型和数量，而且质量上要选择流量和扬程都要达到安全生产标准的。（2）科学设置液位控制。由于提水泵的耗电量与其扬程是成正比的，也就是说，扬程高，耗电量也大。因此科学合理地设置液位，尽可能利用高水位，就能减扬程，实现泵站节能。1.3、在出水处理的设备中，曝气池是厂区内最大的耗能物，要在此环节实现节能降耗，关键要选用氧转移率相对较高的曝气装置。进口的硅橡胶管膜式微孔曝气器长度为750mm，出气量为8m/～m.h），氧利用率为23%，输氧动力效率2.5=3.5kg/（kWh）。与传统曝气器比较，这种新型的曝气器具备氧利用率高、布气均匀、动力效率高以及寿命长等优势，能够极大地降低了耗。1.4、传统的多级低速离心鼓风机效率大概在60%，而进口的单级高速离心鼓风机效率大都在80%以上，由此看来，选用进口单级的高速离心鼓风机要比传统的多级低速离心鼓风机更节能。而且进口的单级高速离心鼓风机可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风日导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。2、靠加强运行管理创建节能环保型污水处理厂2.1、节能降耗分析。通过分析城市污水处理厂各个处理阶段的能耗情况，明确不同处理单元对能量的需求，确定与污水处理厂能耗密切相关的控制节点，分析各控制环节的节能降耗潜力。

2.2、建立统一能耗评估指标。建立具有明确的边界界定、统一能耗审计和评估的指标，建立基于不同污水处理工艺、不同工程规模等条件下的污水处理系统能耗评价指标，反映各部分的能耗水平，便于进行工艺间的横向比较，建立污水处理厂不同单元的能耗评估指标。

2.3、建立节能降耗目标。深入的能耗分析、节能潜力的识别以及能耗管理水平的提升，实现对污水厂运行的精确控制，完成节能降耗的目标。

3、生产运行管理

污水处理系统的运行包括管网系统、污水处理厂运行两个部分。在运行管理过程中需要将两个部分紧密结合起来；从整体上统筹考虑，才能合理安排生产运行调度，充分发挥管网系统的调节能力，满足污水处理厂的生产能力的同时确保管网系统安全稳定运行。污水处理厂也应根据实际的生产需要，进行合理的生产调度，均衡各种构筑物和设备的生产运行时间、运行参数等，充分利用构筑物和设备的生产能力同时，降低能耗，延长使用寿命。生产运行管理过程中应完善并贯彻落实相关的生产运行管理制度，包括巡检制度、污水处理系统调度制度、设备操作规程、报表填写制度、交接班班制度等一系列的生产管理制度。同时应建立和完善污水处理系统运行报表，包括生产日报、生产月报、生产运行记录、设备运行记录、设备维修记录、设备巡检记录、工艺巡检记录等报表。运行人员须每天认真填写原始运行记录；同时应做好统计管理工作，及时生成生产和设备日报、月报以及年报。及时进行数据分析和生产总结，以便于更好的指导未来的运行管理。

4、安全管理

安全管理是污水处理系统运行管理工作中的重中之重，没有安全保障就没有安全生产。因此，安全管理应该引起高度重视，做到“安全第一，预防为主,综合治理”的方针。污水处理系统安全管理工作中，应从几方面着手：

4.1. 落实安全生产责任制，完善安全生产制度

安全管理首先要建立安全生产责任制，以制度的形式明确规定各级领导和各岗位人员在生产活动中应负的安全责任,树立安全意识、责任意识，层层落实；使各岗位人员充分理解、并严格落实相关安全管理要求，其次要建立和完善安全生产制度，包括安全生产责任制度、安全生产教育和培训制度、安全生产检查制度、安全事故追究制度等一系列的安全生产制度。从制度上保障安全生产有序进行，将安全管理工作，深入到生产活动的各个环节，并采取必要措施保证各种安全生产制度得到持续有效执行。

4.2. 制定应急预案并定期组织演练

针对污水处理系统存在的各种事故和危险，如进出水质超标、停电、触电、火灾、中毒、溺水等紧急状况，应制定详细的应急预案；成立以厂领导为组长的应急管理小组，明确各自分工，一旦出现紧急情况，立刻启动应急预案。同时定期组织演练，使相关人员熟悉应急预案的相关响应程序，熟练各种安全设备的使用以及急救知识的运用。

总结：污水厂的工艺及管理是一项综合性工作，涉及到材料、工艺、设备、管理、电气、自动化控制等诸多环节。因此，污水厂的节能技术应从工艺设计、设备选型、运行管理等个个环节人手，处处树立节能意识，不断开发研究节能新工艺；设计人员应加强学习，提高自身水平；污水处理厂要建立能耗绩效的管理评价体系，在实践中总结节能经验，提高污水处理厂的运行管理水平，使污水处理技术由高能耗向低能、高效的方向发展。参考文献：[1]赵凯.城市污水处理厂脱水污泥的处理处置与再利用研究[A].2007水业高级技术论坛论文集[C].2007.[2]高旭，龙腾锐，郭劲松.城市污水处理能耗能效研究进展[J].重庆大学学报：自然科学版，2010，25（6）：143—148.[3]羊寿生，张辰.城市污水处理厂设计中热点问题剖析[J].给水排水，2009.9（25）：l一4.