吴善云
摘 要: 污水处理厂是处理污水排放的重要环节,处理过程中会消耗大量能源,既包括各类水泵等设施对能源的直接消耗,也包括碳源、絮凝剂等产生的材料对能源的间接消耗,还有在对污水进行生物处理过程中所产生的能源消耗等,所以对于污水处理厂的节能降耗技术思考尤为重要,本文就将依据污水处理厂不同的能源消耗环节,探讨技能消耗技术的应用。
关键词: 污水厂处理厂;节能降耗;技术思考
【中图分类号】X703 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733(2020)13-0182-02
1 污水厂处理耗能环节分析
1.1 提升阶段
提升泵是在提升阶段的主要处理设备,想要达到良好的污水处理效果,提升泵的质量就是关键。在处理污水时,提升泵的能源消耗量较大,如果要做到节能降耗,就需要在出水高度方面进行严格的控制,比如对管道的连接长度进行控制,使结构的稳定性能够得到更大的提高,从而使能源的消耗能够降低。对于设施的优化也是良好的节能降耗思路,通过提升泵运行效率的提高,也能起到节能降耗的作用。
1.2 预处理阶段
在预处理阶段中,栅格和沉砂池等设施是对污水中颗粒物质的隔离处理设施,既能够起到一定的污水处理作用,又能够避免在后续的污水处理环节中造成处理设备的堵塞。沉砂池通常以曝气和平流两种类型的应用为主,可以按照污水处理的情况进行相应的选择,但从节能降耗的角度考虑,平流沉啥池的能源消耗更低。
1.3 处理污水阶段
在进行好氧处理时,对于曝气系统的设置要做到科学优化,尤其在设备和材料的选择方面,更好的质量才能够达到更好的处理效果,通过辅助系统的功能运行,能够形成气体旋涡,如果能够对气液接触面进行扩大,应用自动调节设备对风机调速做到更加合理的控制,使耗能关卡得到更加灵活和科学的把控,就能够达到更好的节能降耗效果。
1.4 处理污泥阶段
“气浮浓缩”的污水处理技术是当前应用范围较广、处理效果较好的处理技术,且技术操作也较为简单,由于污泥脱水和稳定的技术作用是通过厌氧菌的消化功能实现的,通过电能可以持续运输和搅拌,能够达到更高的设备运行效率,具有更好的节能降耗作用。但是对于技术的成熟度而言,还存在一定的提升空间,当污泥处理技术得到更大的提高时,还能更大程度的降低能源消耗量。
2 污水处理厂节能降耗技术应用
2.1 优选处理设备
污水处理厂会采用大量的处理设备对污水进行处理,所以从设备方面进行节能降耗能够起到更大的作用,可以通过A20处理工艺的使用,优先选择具有节能降耗功能的处理设备,并根据污水处理的特性,选择具有显著处理效果的一体化处理设备能够较好的节能降耗。比如生物滤池的应用,可以使生物氧化悬浮固体统一在某个位置集中,能够使处理流程得到简化。而且这种处理方式也更利于处理过程中的管理,具有冲击负荷承受力较强的优势,在处理COD的厌氧酸化生物池中,能达到75-85%的处理效率,对于BOD的处理还能达到85-95%的处理效率,对于SS的处理也同样能达到85-95%的处理效率。
在某污水处理厂应用A20生化池进行污水处理时,生化处理环节设置了厌氧池、缺氧池和好氧池,首先是使用生物除磷法,在厌氧池中将污水中的含磷物质进行优先去除,使不同环境的聚磷菌在物质能量转换的作用之下降低含磷量。到了好氧环境中,聚磷菌能够吸取污水中2-2.4mg的含磷物质,而到了在厌氧环境中,聚磷菌能够释放1mg的含磷物质,并随着污泥的排放而排放。通过这个处理环节,能够使厌氧池的除磷效果得到保障,再设置好5.5kW的搅拌机1台,使污水能够持续1.7h留存在厌氧池中,充分混合均匀污水和回流污泥,能够在提高污水处理效率的同时,使能源的消耗量有所降低。
然后在缺氧池中进行污水的脱氮处理,使氨氮在好氧环境中进行硝酸盐和亚硝酸盐的污水消化处理,再回流到缺氧环境后通过反硝化菌的性能作用,还原污水中存在的硝酸盐成分,达到脱氮的处理效果。通过缺氧池中设置5.5kW的潜水搅拌机2台,使污水能够持续5.1h留存在缺氧池中,充分混合均匀好氧池中的污水与回流污泥,同样能够在提高脱氮处理效率的同时,降低能源消耗。而在好氧池中,曝气设备在池底的增设,也使污水达到11.6h的持续停留,建立起科学的调节系统,进一步提高了处理效率、降低了能源消耗。
2.2 节能降耗污水处理技术创新
为了更好的达到污水处理的技能降耗作用,在原有的技术基础之上,不断优化、创新,才能够始终保持更高的技能降耗优势。在节能降耗污水处理技术中,以生物膜、生物菌群和活性淤泥等处理技术最为常见,根据这几种技术的节能降耗经验,能够总结关键的技术要点,既保障处理质量,又能够降低能耗。A20处理技术就是当前较为先进的节能降耗处理技术创新,通过污水处理的实践应用,能够在脱磷处理中达到80%的处理效率,使生化池处理技术得到了更好的提高,再结合处理技术与处理设备的联合应用,完美的实现节能降耗的目标。
在对污水进行深度处理时,节能降耗处理技术的创新就是节能降耗的技术的主要力量,比如在进行二沉池的固液分离上清液處理环节中,通过自然承压方式将污水引入到二次提升泵房后,设置3台功率45kW的提升泵,能够对7.2m×6.0m×5.3m尺寸的范围进行处理。然后再将处理后的污水经过提升泵引入高密澄清池中,通过化学药品和搅拌机、刮泥机的共同作用,能够将污水中含有的大颗粒絮凝物大量清除。然后流入V型池中,经过V型滤池处理后的污水引入反冲洗水池中,能够通过2台中水回用泵和2台反冲洗泵的共同作用,对污水进行反冲洗、厂区冲洗和脱泥冲洗处理,最后再引入到消毒间中进行消毒处理。进一步对污水中含有的难以清除的小颗粒物质进行更深层的处理,包括化学絮凝和生物絮凝物质等,并再次对COD、BOD、重金属等物质的去除效率进行提高,能够降低在后续处理过悬浮物质的处理影响,使处理能耗大大降低。
消毒处理是污水处理的尾水环节,是通过消毒技术将污水的水质进行安全性和可靠性的提高,由于污水中含有的大量细菌等有害物质,经过紫外线等消毒处理,能够将大部分的有害物质进行清除,再对处理后的污水进行相关检测,当符合排放标准时,才能够将处理后的污水进行相应的排放。节能降耗污水处理技术的创新能够在污水处理的整体环节中,通过应用达到高质量的节能降耗效果。
2.3 节电技术
在整个污水处理环节中,污水在不同环节的流通都是通过水泵的作用,不可避免的会产生大量的电能消耗,尤其是在污水处理中的提升阶段和内外回流阶段,水泵的应用更为频繁,为了更高效率、高质量的进行污水处理,水泵的运行效率始终保持在较高的水平,也导致耗电量居高不下。可以根据实际的水泵运行效率需求,做好水泵型号的选择,优化水泵中变频器的设置参数,能够使水泵的内流系统、外流系统和进水负荷等功能得到更加高效的控制,在确保同样的运行效率基础的同时,对电能消耗达到更精确的消耗,达到节能降耗的作用。
2.4 节约药量消耗
污水处理离不开大量的药剂应用,但具体的应用情况还需要根据污水的处理情况而定,能够通过药剂的化学作用,对污水中含有的化学物质进行有效的处理。比如当污水中含有大量的含氮物质时,处理药剂就需要采用碳源起到反硝化能力提高的处理作用;如污水中含有大量的含磷物质时,处理药剂就需要采用FeCl3和PAC进行处理等,所以处理药剂的应用具有较强的针对性和灵活性,必须要先对污水中的成分进行准确掌握后,才能够采用相应的药剂进行处理。在进行药剂应用时,药剂的应用类型、数量、时间等选择都会受到较多因素的影响,比如经济因素、处理工艺因素等,但都需要在保障处理效果的同时,最大限度的降低药剂的应用量,才能够更好的降低药量的过度消耗,降低间接产生的能源消耗。在进行药剂用量的调节时,还需要充分考虑污水处理时的季节因素,比如在温度较高的夏季进行污水处理时,碳源的应用量就可以适度减少,而在温度较低的冬季进行污水处理时,除磷药剂的应用量就可以适度减少。
在对污水中的淤泥进行处理时,由于淤泥是由亲水性胶体颗粒所组成,多为胶装和絮状结构物质,具有较大的污染环境威胁,需要采用絮凝剂进行脱水处理,根据淤泥所含有的成分再选择相应的絮凝剂,通过科学的试验后,确定絮凝剂的合理使用量,能够有效避免絮凝剂过度或过少的使用,产生药剂过量应用或处理质量较低的问题。
结语
污水处理厂能够将大量的污水集中并统一处理,由于污水处理量较大,为了达到高质量的处理效果,在处理设备和处理技术方面往往会产生过多的能源消耗,节能降耗技术是在保障污水处理质量的同时,通过更加先进和精确的能源消耗控制,将处理设备和处理技术所的能源消耗需求进行优化,根据实际的处理情况,调整处理设备和处理技术,达到良好的节能降耗作用,促进污水处理厂的可持续性发展。
参考文献
[1] 敖伊敏, 庞小平, 梁宏宇. 淺谈污水处理节能降耗途径[J]. 中国资源综合利用, 2019, 037(008):115-117.
[2] 颜智慧. 除磷加药自动控制技术在污水处理厂的应用分析[J]. 科技经济导刊, 2019, 27(11):110-111.
[3] 臧小华. 污水处理厂如何降低能耗分析[J]. 节能, 2019, 038(004):101-102.