浅论城市污水处理厂节能降耗途径

秦瑜雯　李　斌　段　瑜

（昆明滇池水务股份有限公司云南昆明650000）

浅论城市污水处理厂节能降耗途径

秦瑜雯李斌段瑜

（昆明滇池水务股份有限公司云南昆明650000）

城市污水处理直接关系到城市的环境调节和生态建设，对经济发展和居民生产、生活具有很大的影响。文章针对城市污水处理厂节能降耗途径展开分析，并提出合理化建议。

城市污水；处理；节能降耗；途径

随着社会和经济的持续发展，城市污水处理厂受到了广泛重视，并引起了激烈的讨论。随着人口的不断增多，城市污水处理厂的运行难度不断增大，如何提升污水处理厂运行效能，在保证出水水质的基础上不断降低运行能耗，实现节能降耗，是所有污水处理厂都将面对的问题。针对当前的节能降耗工作进行分析，找出符合城市发展的节能降耗路径，是目前的重点工作内容。

1　节能降耗现状分析

城市污水处理厂所扮演的角色，是城市的净化者，将污染的水资源进行集中回收、处理，从多方面来解决污染问题，并带来更多的清洁水资源，充分满足城市生产、生活的需求。但是，污水处理在净化环境的同时往往还伴随着较高的能源消耗，因此如何实现污水处理厂的节能降耗是我们所追求的目标。经过大量的讨论与分析，认为城市污水处理厂的节能降耗现状，集中在以下几个方面：（1）总耗能较高。污水处理厂在运营过程中，耗费的能源包括电能、药剂等等，总体能耗偏高。尤其是在电能的耗费上，占有总体能耗的65%～90%之间，是重点降耗的部分。（2）污水处理厂的日常污水处理、净化工作等，有些方面需进行重点改善。例如，当前的污水处理厂是综合型的处理工厂，污泥处理、生物处理等方面，均获得了广泛的应用。可在这些综合处理运行时，耗费的能源和工作量也比较庞大，基本上保持着“高耗能、高收益”的情况，这并不是长久发展的最佳选择。（3）曝气耗能持续增多，已经引起了社会上的高度关注。大多数城市污水处理厂，曝气耗能会占到整个污水处理厂能耗的50%左右，某些特殊工艺，如MBR工艺等的曝气能耗可达总能耗的70%。如果不进行有效的改善，将造成耗能成本的持续扩大，最终演变为“高耗能、高成本、低收益”的情况。

2　节能降耗途径分析

城市污水处理厂是目前国家重点关注的单位，从以上的分析来看，污水处理厂在节能降耗的现状方面并不理想，想要彻底进行改善，就必须在每一个环节上，均采取有效的节能降耗手段，改善原有的工作模式，提高污水处理厂的工作水平、工作效率，最终完成“低成本、低耗能、高效益”的目标。

2.1污水提升泵站节能

在城市污水处理厂当中，污水提升泵是污水处理的关键设备，关系到后续的处理过程能否持续进行，其自身的耗能也比较严重，根据昆明市某污水处理厂的运行经验，污水提升泵的耗能约占总能耗的20%。经过大量的讨论与分析，发现污水提升泵的耗能因素集中在以下几个方面：（1）该机械设备的电机运行效率较低，面对庞大的工作量，往往不能在规定时间内完成，多耗费的时间提升了成本，导致电能飙升。（2）污水提升泵在设计过程中，运行能力不能满足实际的需求，水量波动控制、运行控制等方面，均未达到较大的提升，最终造成了节能低下情况。

污水提升泵站的节能，可通过以下几个方面来完成：（1）改工频泵为部分变频泵，作为最终的调速泵，结合客观实际来运行。（2）将所有的提升泵，均转变为变频泵来运行，促使污水提升泵站的整体性能有所提升。例如，我国的绍兴污水处理厂，将原有的提升泵进行有效的变频改造处理，节能效果比原来提升了12%左右。（3）选择多级动态液位控制。城市污水处理厂的数量有所增多，每一个污水处理厂的工作量并不是完全固定的。通过应用多级动态液位控制的方法，能够应对较多的情况，无论是污水量庞大，还是污水量较少，均可以匹配相应的能耗来完成。

2.2曝气设施节能

在城市污水处理厂当中，曝气设施的节能降耗，将会对最终的目标产生影响。根据昆明市某污水处理厂的运行经验，曝气耗能会占到整个污水处理厂能耗的50%左右。结合以往的工作经验和当下的工作标准，曝气设施的节能要从以下几个方面出发：（1）针对曝气的系统进行优化处理，通过精确控制的方法，降低曝气设备的耗能情况。例如，可根据污水处理厂的经济能力和相关部门的帮助，应用渐减式的曝气布置方案。在第1段～第3段，分别按照35%、30%、25%的比例进行曝气布置，这样既可以阶段性的提高工作效果，又提高了节能降耗的水平。（2）可以从内部出发，选择溶解氧自动控制系统，将溶解氧浓度进行有效的控制。污水处理当中，溶解氧浓度的高低，会对污水处理效果产生影响，合理控制溶解氧浓度，配合智能化的系统，减少了人工操作的失误，对耗能改善有较大的作用。（3）选择变频器有效的改善交流电机的转速方式，针对风机的具体流量进行控制，从而在风机的节能上，获得更大的进步。

2.3污水处理节能

社会经济的快速发展，促使居民的用水量增大，污水排放量也由此提升。即便国内大力宣传循环用水、节能用水，但基础用水量仍然非常庞大，再加之目前很多城市雨污分流不彻底，或是仍在采用合流制污水收集系统，导致大量本不需进入污水处理厂进行处理的污水，或是仅需进行一级强化处理的低污染水混入原水中，不但增加了污水量，还导致进水浓度降低，大大增加了污水处理的能耗及处理难度。综上，城市污水处理厂的节能降耗，仍然具有很大的挑战。

为此，建议从源头抓起，首先要做好雨污分流工作，逐渐取缔末端截污的方式，减少雨水混入对污水处理工作的影响，这是污水处理节能降耗的关键所在。其次，进一步加强污水处理厂的节能工作，污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2.4污泥处理节能

城市污水处理厂在目前的运营当中，污泥处理也是一个不容忽视的环节。当前的污泥比较复杂，其不仅含有较多的污染物，同时在分解过程中特别的复杂，单纯的选择一种方法，并不能获得良好的效果，建议通过两种方法联合应用，更好的解决污泥带来的污染。另外，污泥处理节能的过程中，还必须在污泥的循环再利用方面做出足够的努力。做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径主要有：利用污泥焚烧产生的热能、利用厌氧消化产生的沼气，以及堆肥和掺烧。

3　关于城市污水处理厂节能降耗的建议

城市污水处理厂的节能降耗，是当前城市建设的主要工作，也是污水处理行业面临的共同问题，对环境、社会、经济等很多方面都存在影响。建议今后的节能降耗工作，通过以下几个方面来改善：（1）必须要引进先进的技术。污水处理厂面对的最困难的是污水处理、污泥处理工作，老旧技术和设备，无法达到要求；新的技术和设备，与水处理具有更高的匹配度，效果更好。（2）要做好源头减量，真正实现雨污分流，从根本上确保污水处理工作的有效开展，避免能源浪费。（3）日常工作量需得到合理的安排。城市污水处理厂的工作量，不能超出承受范畴，任何机械设备都有运行符合的限制。同时还应定期召开工作会议，找出节能降耗中的不足，持续优化工作，这些都是日后需要重点努力的方面。

4　结语

本文对城市污水处理厂节能降耗途径展开讨论，当前的工作有了很大进步，各城市污水处理水平提升，未来前景比较光明。今后应加强污水处理技术、处理体系、节能降耗的深入研究，创造出更大的价值。

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