城市污水处理厂节能降耗途径研究

摘要：城市污水处理厂保留较为可观的节能降耗潜能，经过内部工艺类型加工改进，引进西方先进技术设备，在合理时间范围内搭建起系统化节能规范监管机制，可以切实稳固提升城市污水处理厂节能降耗的效率。文章对城市污水处理厂节能降耗途径进行了研究。

关键词：城市建设；污水处理厂；节能降耗；节能规范管理机制；污染物排放 文献标识码：A

中图分类号：X73 文章编号：1009-2374（2016）10-0086-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.10.042

近阶段，我国在城市区域相继开设了城市污水处理工厂，对适当地降低污染物总体排放数量，维持生态、人文环境协调状态，特别是水环境质量改善，产生较大的支撑引导贡献。但是该类系统能耗庞大且运行期间的经费十分高昂，特别是在西北区域，不管是经济、气候条件，还是污水处理工艺的能耗水平，都存在较大的差异结果，使得相关污水处理厂由于经费问题限制，而无法系统化布置运行。我国长期以来新建的城市污水处理厂达到500多座，当中占据25%以上为A2/O工艺类别，而采用氯化沟工艺的则达到30%左右，证明A2/O与氧化沟工艺在我国新建城市污水处理厂内部指导意义非凡，针对当中能耗构成、损失原委，以及节能控制措施，加以科学论证，绝对是非常必要的。

1 现阶段我国城市污水处理厂核心工艺研究

截至今日，我国不同城市污水处理效率急剧降低，有关环境污染治理工作压力倍增，尤其是在现行处理技术大量资金投入困境的深入影响，使得有关能耗降低、生态综合型污水处理技术的开发应用工作，势在必行。需要加以强调的是，此时污水处理成本费用始终是一类不可抗拒的产业限制隐患，想要顺利贯彻此类改革指标，就不得不利用最为经济、最为人性化的服务模式，加以污水整治，这便不可避免涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就花桥污水处理厂的整个污水处理的流程进行能耗分析，提出污水处理厂的节能措施，以供

参考。

具体以A2/O工艺为例，其能耗产生流程包括格栅机、提升泵、沉砂池曝气、A2/O的O段曝气、A1段污泥回流、A2段混合液回流、污泥提升等。相比之下，氧化沟工艺流程，则凸显出氧化沟曝气及污泥回流、提升和脱水等差异迹象。透过宏观层面界定，污水处理环节中消耗的能源包括电能、燃料、药剂等，当中电能消耗比例占据90%以上。截至至今，我国城市污水处理厂电能消耗的平均水平为0.29kWh·m-3，而能耗维持在0.440kWh·m-3的污水处理厂则达到83%，和西方国家相比有很大差距。如污水消毒、污泥消化和焚烧等耗能环节，在我国城市污水处理过程中普及范围有限，我国单位年限内污水处理实际消耗的电能总数，已经达到100×108kWh，如若将其降低2成以上，最终节约的电能总数大约为20×108kWh，所以说，我国污水处理厂今后节能降耗产业的发展前景，还是大有可为的。

2 目前我国污水处理厂能耗结构验证解析

笔者主要联合污水处理厂内不同设备运行功率，加以统计论证，发现污水提升和曝气系统在处理单位水量过程中，耗电数量分别为0.31kWh/m3、0.37kWh/m3。而在污水提升、生物处理体系的供氧、污泥处理系统以及A2/O工艺控制下的电耗比例分别为27.8%、54.3%、12.1%，在氧化沟工艺内部的电耗比例为24.7%、55.8%、15.9%。

2.1 污水提升系统方面

其主张将粗格栅后的原水提升到高位配水井之上，借此迎合后续单元自流进水需求，因此，水井高度和泵机运行效率提升结果，对于系统实际能耗将产生直接性影响。A2/O和氧化沟工艺的污水提升系统，当中产生电耗分别占据总体电耗的27、8%和24.7%，当中提升泵房都会提前安设5台相同型号的水泵，技术人员在选型过程中，主要依靠最大流量、扬程和保险系数的乘机加以确认，进一步令富裕流量、实际功率、扬程数据等全面增加。结果，大多数情况下污水处理厂内部进水流量，不会是最大流量，使得水泵在较长一段时间内维持在低效范畴之内，长此以往，必然会令处理厂整体投资和能耗同步偏高。

2.2 曝气系统方面

设置该类系统的初衷在于使微生物处于一类妥善的溶解氧浓度环境之中，使得其必要的生理活动得以正常运行，通常条件下，实验环境下的溶解氧浓度为人为地控制在2.3～3.8mg/L。经过实验人员反复对比校验得出结论，氧化沟技术所需的氧浓度需维持在2.5～2.8mg/L之间，而A2/O手法所处氧浓度环境则明显超过了预设指标4mg/L范畴。如此，关于不同类型有机物快速分解反应都会接连滋生，令微生物所需的营养成分濒临溃散危机，污泥实际老化速率就更加难以抵制，其间衍生的能源消耗和成本投入数量问题，在一时之间也都将难以系统化应对。

需要额外加以强调的是，格栅的工作原理就是配合独特器具进行污水内部大粒的杂质吸纳，但是后期污水排放数量日渐增大，一旦面对栅栏阻挡，就会造成较大规模的水头损失问题，因此需要技术人员额外添加水泵设施，借此大幅度改善污水产生的动力势能条件。与此同时，格栅内部机械粉碎工序流程，也都消耗许多能源，如今已经成功跃居该类结构的主体能耗环节，加上沉砂池在处理污水内部砂粒和悬浮物期间，需要在后续处理环节滋生更多的能耗结果，这些问题都需要现场工作人员予以重视，并且联合最新技术控制理念和自身实践经验予以协调控制。

3 日后我国污水处理厂全新的节能降耗途径延展

针对污水处理厂运行质量加以协调控制的重点，在于同步降低相关工艺运行期间的能耗数量，之后结合实际状况建立起特殊能源、药剂消耗成本的科学控制体系，使不同消耗结果维持在最小范畴之内，为企业可持续发

展提供支持动力。至于后续的调试策略内容主要有：

3.1 提升泵节能控制

这是污水处理厂动力消耗的核心组成单元，针对其加以调试改造的流程表现为：第一，精确化计算水头损失，从中确认水泵具体扬程；第二，科学搭配定速和变速泵，借此有机适应流量变化规则，污水厂进水量经常会随着时间、季节产生波动，如若以现阶段最大应用流量作为选泵依据，水泵全速运转时间会达到10%，在无法高效运转环节中，产生严峻的能量浪费危机。

3.2 曝气系统的节能改造

归结来讲，设计人员选择风机时往往要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，过量供氧以满足最大负荷时的需要，从而造成曝气量与实际需气量相差过大，使得曝气单元能耗较高。借鉴国外的经验合理的方法是对溶解氧进行在线检测，及时反馈给供氧系统及设备以同步调整，将曝气系统设计为定速加变速相结合的组合方式：首先，定速设备按平均供氧量选择，定速运转以满足基本需氧量；其次，调速设备变速运转以适应需氧量的变化；最后，需氧量波动较大时通过增减运转台数作为补充。

另外，污泥处理系统运作环节中消耗的能源数量，往往和脱水机实际规格条件关系缜密，大多数状况下，现场工作人员为了令污泥具体脱水质量全面提升，都会本能地额外添加较多数量的絮凝剂，保证在后续环节中精准提炼认证污泥产量和当下含水量，使得脱水机性能和数量得到正确的选取认证。为了顺利贯彻此类指标，就是督促技术人员频繁展开相关实验活动，借助最新技术设施检验确认絮凝剂应该投入的数量。同时，关于厌氧、缺氧、好氧池等，放置在内部的潜水搅拌和混合液回流泵等设施，都会消耗许多能源，后两者能耗数量往往难以清晰计数，如若工作人员能够将好氧池实际能耗问题快速解决，实际上就会为城市污水处理节能降耗政策覆盖落实，提供最为理想的保障。

4 结语

综上所述，关于城市污水处理厂的能耗，主要集中在污水提升、生物单元供氧、污泥处理系统之中，占据总体电耗的比例则分别为24%、56%和13%以上，可以认定是污水处理厂节能降耗的核心工序环节。单纯拿提升泵扬程的确认为例，其需要联合水头损失加以验证，不适合应用估算方式，必要情况下更可借助定速泵和变速泵搭配组合，进行适合流量变化和节能的方案规划，进一步为我国城市用水环境改善和经济可持续发展，奠定和谐适应基础。

参考文献

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作者简介：武斌（1988-），男，天津人，天津辰耀化学工程设计服务有限公司助理工程师，研究方向：给排水设计。

（责任编辑：蒋建华）