污水处理厂节能降耗的有效措施探讨

权悦

摘要：人们对能源的高需求与地球能源有限性之间的矛盾逐渐加剧，人们需要找到一条节能降耗的发展道路。因此，污水处理厂必须采取节能降耗措施，从而提高能源的利用率。

关键词：污水处理厂;污水处理;节能

引言

随着现代社会经济的快速发展及国家城镇化发展的趋势，污水处理厂在城市及城镇建设中起到了举足轻重的作用。在污水处理厂的建设中，安全、稳定的供配电为水厂中设备的正常运行提供了重要保障。根据国家规范要求污水处理厂负荷等级都属于二级负荷及以上，这对电气设计的要求比较高，必须保证供电可靠性，才能保证水厂安全、可靠、达标运行。

1污水设备能耗影响因素

1.1泵能耗影响因素

在污水处理系统中，泵用来输送液体或使液体增加压力，即把机械能转变为液体能量，从而达到抽送液体目的的机械。泵在污水处理系统中发挥的作用不可忽视，因此，分析泵能耗影响因素很有必要。根据污水提升泵电耗的计算公式，泵的实际电耗与泵的实际流量、实际工作扬程、泵的效率、电机的效率等因素有关。在污水处理厂的设计中，污水提升泵是按污水最大流量进行设计，回流泵是根据污水平均流量与设计回流比进行设计。污泥泵是根据污泥处理系统中污泥处理设备配套计算。泵能耗的一个或几个因素不相同，则电机实际能耗则不相同。电机的实际电耗与泵的实际流量、实际工作扬程成正比关系，与泵的运行效率成反比。泵的实际流量增大，电机的实际电耗增加;泵的实际工作扬程增加，电机的实际电耗将增加;每个厂家的水泵效率不相同，水泵效率高，电机实际能耗低，反之，水泵效率低，电机实际能耗高。

1.2资金投入有限

在各种工程建设和行业的发展中，有效的资金投入支撑是至关重要的，但在污水处理厂项目建设中，受到各种不同因素的影响，资金通常很难完全得到保障，虽然国家在污水整治领域的专项资金投入项目有所增加，但因污水处理厂建设和后续运行中都需要比较大的资金投入，这也使得在资金总量方面仍存在不足的现象，需要在融资模式方面进行完善，不能仅依靠国家政策性资金支持，还要拓展资金的渠道来源，做到有计划地进行投资。但当前这方面在很多地方都很难实现，地方政府的侵吞钱款和招商引资方面的力度不足，都会导致污水处理厂在基础建设方面很难达到高水平;另外，在设备方面，我国目前在进口设备上的依赖性比较大，这也使得在后续维修养护中都需要巨额的资金投入，很难有多余的资金进行新设备研发。

2污水处理厂节能降耗的有效措施

2.1曝气设备的节能降耗措施

在污水处理厂中曝气机消耗的电能最多，想要在污水处理厂中实现节能降耗，需要改进曝气机，从而落实节能降耗工作。根据研究发现，污水处理厂中50%以上的电能消耗是由曝气机消耗的。可以从三个方面达到节能降耗的目的[3]。①可以使用变频器有效优化交流电动机转速原理，更好地把控风机的流量，从而促进风机实现节能降耗。②可以从内部进行处理，选择以及应用溶解氧自动控制系统，有效控制好溶解氧的浓度。在进行污水处理的过程中如果溶解氧的浓度出现异常的情况会直接影响污水处理的效果。因此，需要选择溶解氧自动控制系统，科学、合理地控制溶解氧的浓度，最后可以使用人工操作手段，从而降低存在的误差，进而降低污水处理过程中消耗的能源。③改善曝气系统，能够更加精准地控制曝气设备，从而更好地降低能源消耗。例如，可以在有关部门的协助下，根据污水处理厂的经济情况进行曝气设计的改善，采取在第一环节占比35%、第二环节占比30%、第三环节占比25%的方法设置曝气，从而提高曝气设备的工作效果，逐渐降低能源消耗。

2.2降低泵能耗

泵能耗影响因素是多方面的，因此，将从多方面着手，对整个项目概况做详细的调查研究，做到统筹兼顾，找到降低泵能耗的解决措施，提高泵系统效率。（1）污水处理厂的高程布置：利用污水处理厂的自然坡度和地形情况，合理紧凑布置各个建、构筑物，采用直线式连接，减少连接管的长度，减少弯管和阀门连接数量，避免多次提升污水。淹没堰的设计，有效控制水头本身跌落差。（2）泵的合理设计：根据不同关键部位，泵的不同作用，选择合适的型号泵;选择合理的泵运行台数，调整其运行工况;根据实际地形精确计算水头损失，确定污水处理系统的总水损，泵实际工作扬程的选择。选择同型号的泵设备，以便于后期的维护管理;比较多个设备厂家特性曲线，选择电机效率高，流量、扬程符合设计要求，而电机功率相对较小的设备。采用变频技术控制泵的运行，根据水量、泥量的大小，自动控制泵的运行，达到提高泵的工作效率。定期对泵进行维护保养，减少机械磨损造成的工况下降;定期对泵系统进行检修，清除管道、管道附件，泵内的结垢，保证管线及各设备连接处不渗漏。

2.3电气设备选型的节能优化

从节能的角度考虑，污水處理厂可进行优化的电气设备，主要有两类，变压器和电动机，这两类电气设备的选择合理与否直接影响设备节能优化的优良。首先分析一下变压器的选择，变压器是污水处理厂中主要电气设备，其选择过程中首先要进行全厂的负荷计算，依据规范要求的负荷率并通过负荷计算数据合理选择变压器的容量，以避免容量选择过大而产生的投资浪费及能耗浪费。变压器选择应符合国家标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》规定的1级能效等级标准的变压器。其次选择高效节能的电动机，电动机的损耗会随着极数的不同，功率大小而变化。污水处理厂电动机主要为风机和水泵，在各个不同工艺单体内，都有着少则几台，多则几十台的电动机，故电动机耗电量约占污水厂总耗电量的90%，所以选择节能高效、低损耗的电动机对污水处理厂节能优化尤为重要。

结语

从当前全球所面临的问题来看，气候变暖、生态环境遭到破坏、能源短缺及利用率低和开采难度增大、水资源短缺和分布不均等问题产生的影响都在加剧，特别是能源方面和水资源方面所产生的问题影响，直接关系着经济的可持续发展，与人们的生产生活密切相关，同时也关系到人和各种其他生物的健康生存。污水处理是当前这些问题解决和缓解中的一种有效手段，其不仅能够产生巨大的环保效益和社会效益，在经济效益产生方面也发挥着重要的推动作用，为使污水处理的作用得到充分发挥，就需加强污水处理厂建设工作，多进行节能技术的研究和具体应用方面的经费和人员投入，为相关效益的实现提供支持保障。

参考文献

[1]任勇.污水处理厂污水处理节能技术[J].建材与装饰，2019（16）：143-144.

[2]彭鹤.污水处理厂污水处理节能技术探讨[J].区域治理，2019（11）：43.

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