城市污水处理厂节能降耗途径分析

城市污水处理厂节能降耗途径分析

赵璐璐

天津膜天膜科技股份有限公司天津300042

摘要：现阶段，我国城市在处理污水时需要耗费大量能源，如果能够在保证城市污水处理厂工作效率的前提下，将城市污水处理厂工作所需的能源进行有效的节约降低，那么就能为城市中能源的节约做出很大的贡献。本文针对城市污水处理厂中节能降耗的手段与方法进行分析与研究，以期为城市污水处理厂的节能降耗工作提供一定的参考。

关键词：城市污水处理厂；节能降耗；途径

引言

近些年来，随着我国综合国力的不断提高，城市化建设的步伐越来越快，我国大多数的城市都遇到了水资源被污染和缺乏的问题。所以，我国城市污水处理厂的建设如雨后春笋般迅速冒出，目前，我国多数的污水处理厂采用的能源以电能、燃料为主。其中电能消耗占80%左右，主要用于污水和泥等生产工序中。能源的消耗和污水处理厂的增加，能够在很大程度上提高能耗分析和节能措施的重要性。

1污水处理厂的能耗组成分析

污水处理是指将污水中各种污染物的分离过程，以达到一定的水质标准。污水处理是推动环境可持续发展的动力，也是有效保护水资源不可或缺的一项工作。在我国，污水处理厂的发展相比较其他国家的发展相对缓慢，导致能源消耗问题并没有引起人们足够的关注。随着城镇化的快速建设，污水问题的日益严重，我国现如今也开始关注污水建设的工作，开始加大投资建设污水处理厂。由于居民生活质量的提高，对水资源的关注也越来越重视，污水排放的要求和规定也越来越严格。所以，能源消耗和开支的增加，以至于污水处理中的能耗问题慢慢地受到人们的关注和重视。目前，生物处理的供氧、污水和污泥的升级是污水处理厂能源消耗最多的一道工艺。在污水处理厂直接能耗中，污水和污泥处理的能耗非常高。污水处理厂生化处理阶段的主要能耗是曝气、污水回用和污泥处理。除此之外，因为污水处理在高能源消耗和污水处理厂的成本较高，在某些因素上导致污水处理厂的发展十分的缓慢。因此，高效率、低消耗的技术方案，是目前保护水资源和促进环境可持续发展的重要动力。

2当前污水处理厂能耗的现状

2.1总耗能较高

污水处理需耗费大量的电能、药剂等，能源耗费量极高。这一点在电能的消耗上体现的尤为明显，电能消耗几乎占据了总体能耗的百分之六十五以上，因此，降低电能的消耗是今后节能降耗工作的重点。

2.2日常污水处理方式有待改善

目前各城市污水处理厂多为综合性质，在污泥、污水的处理等方面取得了不错的成绩，但这些成绩需要大量能源和工作量来支撑，这种“高耗能、高收益”处理模式不是长远发展之策。

2.3曝气耗能持续增多引起社会的关注

在污水处理工作中，曝气耗能越来越多，占据整个污水处理能耗的52%，MBR运行方式曝气能耗更高。这种高耗能的状况如果得不到及时改善，随着能源价格逐年提高，相应成本会更高，最终恶化为“高耗能、高成本、低收益”的不良情境。

3城市污水处理厂节能降耗的途径

3.1污水处理厂提升泵站

在整套城市污水处理系统中，污水及沉淀物的提升泵综合能耗占据了系统总能耗的15%以上，因此，控制提升泵的综合能耗，能够显著降低处理系统的能耗指标。目前，提升泵的流量一般按照污水最大流量设定，考虑到污水厂污水处理量呈明显的周期性变化，需要提升泵满负荷运转的时间段极其有限，绝大多数运行阶段为平峰作业时间，这样一来，设备运转同污水处理量极不匹配，既造成了大量的能耗浪费，还缩短了设备的服役年限。

3.2对污水处理设备进行节能降耗性更新

在污水处理的过程中，水泵是必不可少的处理设备，且在污水处理的应用中数量较多，是其中能耗大户。因此，在对污水处理的节能降耗就必须满足水泵设备的节能降耗，根据污水处理各工艺环节的实际需求，合理选择相适应的水泵设备，并控制变频泵工艺的参数，实现灵活调度设备工艺，达到节能降耗目的。另外，整个污水处理的核心环节是鼓风曝气，其能耗占据整体污水处理工艺的五成以上，因此要加强这一部分的节能设计。通常情况下，一般采用机械曝气设备，利用调节池，保持生物反应池的水深不变，可以通过空气悬浮离心鼓风机实现对风量的有效调节，达到节能效果。并且采用氧利用率高的曝透设备，满足降耗要求。

3.3污水预处理工作环节

在将污水进行提升后，需要对污水进行预处理，在污水预处理过程中首先要利用格栅将污水中存在的大的物体进行拦截作用，保证后续污水处理设备的正常运行，以免污水中存在的大物体造成堵塞，影响后续污水处理设备工作，虽然该工作环节降耗空间较小，但该项工作的实施是保证后续工作正常进行的基础。沉砂池的主要作用是将污水中的泥沙进行过滤，而在对沉砂池进行选择时，要注意选择能耗较小的，如平流式沉砂池。

3.4污水处理节能

当前，我国城市居民用水量不断增加，加之居民节约用水意识较为缺乏，产生的污水也越来越多，污水处理厂智能化控制流程方式不合理等。因此，要想做好节能降耗工作，一方面要从源头做起抓好城市雨污分流工作，改变以往末端截污的处理方式，减少雨水的混入量，降低雨水混入对污水处理的干扰，这也是节能降耗工作的前提环节。另一方面，不断提高污水处理厂的节能工作效力。污水预处理和生化处理是污水处理工作中主要的耗能环节，其中预处理的提升泵系统改造、曝气沉砂池的风机配置和运行控制是这两个环节的主要降低耗能项目。

3.5污泥处理

3.5.1污泥浓缩工作环节

污泥浓缩的方法包括重力浓缩法、气浮浓缩法、离心浓缩法等，浓缩方法不同，对能源的消耗也有所不同，一般来讲，重力浓缩法所耗费的能源最小，但由于其效率较低且在浓缩的过程中会有磷的产生，因此该方法正在逐渐被淘汰，离心浓缩法效率虽然相对较高，但其所耗费的能源也大，因此生产成本也高，而现在最常用的方法即为气浮浓缩法，这种方法比较节能，同时效率也较高。

3.5.2污泥稳定和脱水工作环节

在进行污泥稳定工作时，所用的技术主要是厌氧消化，在此项工作环节中，主要消耗的能源有热能和电能，由于反应对温度是有一定要求的，所以热能的主要消耗是在维持生产体系的温度上，而电能的消耗一般是用来搅拌和运输等工作。

4城市污水处理厂节能降耗的几点建议

（1）引进先进的技术。污水、污泥的处理是污水处理厂节能降耗工作的重点，目前我国各城市污水处理厂的设备相对较为陈旧，必须引进先进的技术和设备才能更好地开展节能降耗工作。（2）要做好源头减量及根据能源峰谷调配。在雨污分流的基础上、合理范围内根据流入流量和峰谷电量决定污水处理的动态管理，使电量合理分配。（3）建立完善的管理机制。根据污水处理的能耗分析，处理单元的能源需求是明显不同的，挖掘节能潜力，城市污水处理厂运行改进的精确控制；设立完整的岗位体系，分配专门人员来负责系统设备和后期的维护，建立奖惩制度，鼓励所有员工积极参与到工作中，养成良好的节能习惯。

结语

城市污水处理厂的设立，为我国城市的污水处理、环保及社会和谐与稳定都做出了很大的贡献，但是城市污水处理系统的运行却需要消耗巨大的能源，因此污水处理厂的节能降耗问题不容忽视。本文通过对污水处理的环节进行分析研究，提出了各个环节可以采取的节能降耗的措施，同时，也从节能降耗的管理方面提出了相关建议，为今后城市污水处理厂的发展与生产提供了借鉴意义。

参考文献

[1]王广卿.城市污水处理节能降耗措施研究应用进展[J].科技视界，2016（14）：257.

[2]臧超，詹健.城市污水厂节能降耗措施初探[J].净水技术，2015（1）：75-77.