城市污水处理能耗能效分析

刘海英

摘 要： 城市污水处理是构建文明城市重要内容，通过污水处理能耗、能效分析，了解城市污水处理能耗与能效现状，可以为节约资源、能源奠定良好基础，实现可持续发展目标。本文基于城市污水处理过程中的能耗能效分析，探讨污水处理系统节能减排模式，提出提高能效、减少能耗技术手段，为构建文明城市奠定良好基础。

关键词： 城市污水;污水处理;能耗分析;能效分析

【中图分类号】X703     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0271-01

引言：城市污水处理是减少城市污染物，保护城市生态环境重要内容。由于污水处理需要借助排水系统、过滤系统等，需要借助能源推动作用。城市污水处理过程中能耗越大，则资源消耗越多，能效越低，则资源利用率越低。通过能耗与能效分析，指导优化现有资源结构，尽可能降低能源消耗率，提高资源利用价值。

1 污水处理能耗能效问题

能耗较高、能效较低是城市污水治理存在主要问题，城市污水排放含量较高，其中包括大量微生物、污染物。污水处理厂应用污水处理系统，实现对污水净化与回收利用。但由于高能耗问题，使得污水处理浪费大量资源。学者们对于污水处理能耗以及能效研究做过相关调查分析，部分学者研究污水处理边界问题，提出地区差异性对于能耗分析造成影响，且应该预防间接能源消耗对研究边界影响，设置标准分析体系、评价指标，规避不同地区信息不平衡问题。

能耗以及能效分析尚未有科学评价标准，通常情况下，污水处理量测定对能耗具有一定程度影响，污染物数量也是影响能耗关键，尚未形成统一界定标准能耗分析在行业中不具备适应性，且很多指标无法反馈系统污水处理能力。无论如何，降低能耗、提高能效都是污水处理主要目的，也是当下城市污水处理发展方向。

2 污水处理节能降耗措施

2.1 完善能源使用标准

分析能耗能效主要用于指导节能技术应用，降低能耗、提高能效是研究主要目的。但节能技术与能耗分析研究存在不同步性，污水处理能耗研究包括能源消耗量、能源消耗速率、污水量、污水污染物含量等。针对此问题，我国应进一步完善能源使用标准，根据现有的研究体系，推动节能技术在污水治理中的应用，推动城市污水节能发展目标落实。因此，城市必须从管理、审查角度出发，推动能源使用标准执行。

能源使用标准完善包括制定、落实两方面，一是有关部门应根据以往污水排放能耗量分析，制定能源使用标准。标准设计应符合城市能源消耗指标，结合城市发展情况，编制科学、合理、有效的能源消耗文件;二是通过建立审计部门、管理部门进一步推动能源消耗标准落实与实施，应用行政手段督促污水治理过程中能源消耗量，促进能源战略有效落实。在上个世纪70年代，WPCF编制的污水处理管理方案中就有关于污水治理节能研究，制定污水处理节能基本方法，内容包括节能措施、能量分析等，更有研究人员综合整体污水处理厂功能等，计算能源消耗要素，提出减少能源消耗方法。我国城市污水治理能耗分析，也可借鉴管理方法，将节约、符合管理作为污水治理降低能耗主要手段，并通过加强审计、加强管理手段促进能效方案落实，提高方案落实实际效果。

2.2 推广应用新技术

能耗高、能效低是技术问题，通过优化技术手段、完善节能技术，可以有效解决施工过程中存在的能耗高、能效低问题，提高污水处理效率。目前，可实施推广的技术大致可以分为两类，均具有降低能耗功能，一类是曝气系统，曝气系统基于设备功能实现对污水处理，而曝气设备种类多样、功能多元，且更新频率较快，曝气系统应用大致分为两种情况。一种主要应用淹没式多孔设备，孔洞中可以产生大量气泡，气泡可以将氧气输送至指定区域，使得污染物在溶液中发生极速氧化反应，处理污水。另一种是机械搅动式技术手段，通过不断搅动，增加曝气系统氧气含量。曝气系统对氧气需求量较高，而第一种方法应用除了具有污水治理功效之外，还具有节能环保功能，可以减少曝气器运行过程中的电量消耗。专家不断对模型进行改进、完善，不断提高曝气器工作效率，在保障其能源消耗量的基础上，实现对污水高效处理。应用此技术应重视扩散头堵塞情况检查，否则将会耗费更多能源。二类是污泥处理技术，污泥处理技术主要利用污泥的消化功能，但应用过程中应重视能量回收问题以及污水污泥挥发问题，通过技术处理，储存已经消化气体，将机械能量转化为电能，实现系统之间的循环利用。污泥处理系统还可将废弃物与污泥一起进行灼烧，生产出电能，供给污水处理能量消耗。通过对不同技术手段研究、应用，对现有技术进行完善、创新，可以达到节约能源、增加能耗目标，进而为污水处理奠定良好基础。

2.3 节能新工艺发展

我国致力于贯彻落实可持续发展战略目标，重视节能技术、绿色技术在各行业中应用，并尽可能提高节能技术应用范围、应用程度，促进资源回收利用。在对能耗、能效进行分析基础上，需要考虑污水处理适应性问题，推广节能新工艺，其中包括SBR工艺、综合曝气系统、氧化沟技术等。通过加大项目资金投入，加大节能标准制定，研究低能耗、高环保的污水处理技术，并对现有的节能工艺进行改进，使得节能新工艺可以达到污水排放标准，符合节能环保目标。然而，很多新工艺应用受到环境因素制约，无法在短时间内快速推广，应用节能新工艺时应高度重视技术适应性、实用性问题，在经过反复试验之后，投入试点操作，计算新技术应用过程中的能耗、能效以及污水处理效果，达标之后将其应用到城市污水处理系统之中，实现工艺技术科学性、规范性、高效性应用，为我国资源型国家建设提供经验指导。

结论：城市污水处理是一项长期性、系统性工作，污水处理系统需要耗费大量资源，降低能耗、提高能效是污水处理系统优化发展目标，也是建立资源型国家需要，更是贯彻落实可持续发展观内在需求。因此，有关部门要尽可能分析污水处理能耗、能效，提高分析结果准确性，从根本上解决污水处理过程中的资源浪费问题。

参考文献

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