污水处理厂节能降耗技术的思考

污水处理厂节能降耗技术的思考

李云波

黑龙江省伊春市南岔区市政环卫处黑龙江省伊春市153100

摘要：污水处理会消耗大量能源，急需开展节能降耗。污水处理厂的能耗分为两种，一是直接能耗，二是间接能耗。能量消耗是污水处理过程中的正常情况，是机器运转的必然结果。消耗能量的方面有很多，直接消耗和间接消耗也不一样。直接耗能通常有机械曝气或风鼓曝气、污水提升泵、回流污泥泵、污泥脱水、搅拌推流等。间接耗能主要包括外加碳源、石灰、活性炭、絮凝剂等物料所消耗的能量。

关键词：污水处理厂；节能技术；能源消耗

引言

分析当前我国大部分污水处理厂主要选用的是二级处理方式，能源消耗主要包括电耗、药耗、水耗。水耗主要是生活生产用水，包括设备冲洗以及药剂配置。相比较其他两类能源消耗所占比例较小，节能效果较低，从整体上来看，我国污水处理中能耗最多的是污水的提水能耗、污水生物处理能耗和污泥处理能耗，三者占了大部分的能耗。其中一半以上是污水生物处理的能耗，其次是污泥处理的能耗，最后是污水的提水能耗。所以，节能降耗是非常必要的。所以本文从以下几方面着重探讨电耗和药耗。

1.城市污水处理厂节能降耗的途径

1.1污水提升

提升泵是污水提升的主要设备，提升泵的质量关系到污水提升的效果，提升泵相关技术有很大的发展空间，因此在节能减耗方面也有提升潜力。通过实地调查和查阅文献，笔者发现，污水处理大部分能耗都来源于提升泵，如果精细计算提升泵的其他能耗，能源消耗将会大幅增加。目前，提升泵节能减耗的关键在于控制好出水高度，首先要控制连接管道长度，加强其结构的稳定性、紧密性，将能耗降到最低。其次，还要注意提高提升泵的运行效率，从设施上加以改进，实现节能减耗。

1.2污水预处理

污水预处理是指污水进入正式处理前对污水进行简单处理。污水预处理的主要设备有格栅和沉砂池。两者作用不同，隔栅类似于栅栏，可以对污水中体积较大的物体进行隔离，以防止堵塞污水处理设备，导致其难以正常工作。隔栅在节能减耗环节中可操作性、可提升性都不算太高，但是它的意义重大，隔栅是否能正常工作对后续节能减耗环节能否完成具有较大影响。沉砂池的作用是过滤污水中的泥沙和其他较为细小的颗粒物，它保障了后续设备污水处理的效果。不同情况下所需要的沉砂池类型也不同，比较常见的有平流式、曝气式。人们需要根据具体情况来选择，有效过滤污水中的泥沙，使得后续环节有条不紊地进行。平流式沉砂池设备耗能较低，节能降耗效果明显。

1.3污水处理

污水处理是污水处理厂的主要工艺环节，主要分为两个部分，即好氧处理和厌氧处理。好氧污水处理需要利用曝气系统，曝气系统可以适当优化以实现节能减耗。首先，设备选取和流程设计更加精准，选择材料更加细致，减少材料损失。其次，微气泡空气控制器材可以对污水处理产生的气泡进行压缩和消蚀，使气泡体积变小，从而增大气体、液体可接触面积，增强反应效果。再次，可以辅助使用曝气系统，将其放置于侧面，通过其产生的气体来形成漩涡，这也可以加强气体与液体的接触。对于污水处理的调节设备，需要采用自动调节，发挥自动调节的准确性和及时性，减少能源浪费。除此之外，合理运用潜水搅拌器也十分必要。最后，需要控制好变频调速风机，使污水处理更加有效。污水处理节能减耗需要从大方向把关，严格落实到各个环节，需要全面把关，避免顾此失彼。就国内而言，污水处理相关节能降耗技术还不够成熟，因此具有较好的开发前景，人们要统筹安排，统筹谋划。

1.4污泥处理

污泥处理消耗能量较多，同时也意味着节能减耗空间很大。污泥处理工艺较为复杂，通常有污泥浓缩、稳定和脱水等。污泥浓缩是指将污泥进行压缩整合，从而实现体积减小、密度增大，实施方法也有很多种，如重力压缩、气浮压缩、离心方式压缩。实践研究发现，重力浓缩的能源消耗比较少，但是耗时较多，浓缩过程会产生磷，因此随着时代的发展，这种工艺逐步被淘汰。离心浓缩成本较高，目前难以大规模推广。当前，气浮浓缩使用范围较广，其操作简单、节能减耗效果较好，运行效率较高。污泥稳定和脱水是指将浓缩后的污泥加以沉淀，然后通过相关设备实现脱水，将浓缩液变为干燥的材料。其间主要采用厌氧处理，使用厌氧菌对水分进行吸收，实现厌氧消化。厌氧处理需要消耗能源来保持温度，同时利用电能来维持搅拌运输。就国内而言，相关技术还不够成熟，因此具有较好的开发前景。污泥处理技术的创新与改革决定着节能减耗的效果，也影响着污水处理厂的发展。

2.污水处理厂污水处理节能技术对策

2.1电耗节能对策

设计是确保污水处理工程质量的重要前提，也是控制运行成本的基础条件，必须要对污水处理厂的设计，严格把好质量关，切实降低污水处理运行成本，能够实现节能降耗。同时应当积极有效的开发能耗较小的处理新技术与新方法，充分应用区域的自然条件，科学合理的选择工艺，例如超导磁分离法以及人工湿地法。超导磁分离法是一种超导磁分离废水处理装置，包括磁种和絮凝剂投放器、混合器和超导磁分离器。

人工湿地法污水处理系统由预处理单元和人工湿地单元组成。通过合理设计可将生化需氧量（ＢＯＤ５）、悬浮物（ＳＳ）、营养盐、原生动物、金属离子和其它物质处理达到二级和高级处理水平。预处理主要去除粗颗粒和降低有机负荷。构筑物包括酸化池（双层沉淀池）、化粪池、组合塘、初沉池。人工湿地单元中的流态采用推流式、阶梯进水式、回流式或综合式。人工湿地对废水的处理综合了物理、化学和生物３种作用。湿地床层中因植物根系对氧的传递释放，使其周围的微环境中依次呈现出好氧、缺氧和厌氧状态，保证了废水中的氮、磷不仅能被植物及微生物作用营养成分直接吸收，还可以通过硝化、反硝化作用及微生物对磷的过量积累作用从废水中去除，最后通过湿地基质的定期更换或植物收割使污染物最终从系统中去除。

2.2药耗节能对策

污水处理厂在净化污水过程中要根据水质的不同，适量性的添加不同药剂。在水质当中添加不同的药剂，是为了更好地中和去除各类化学物质，例如要想去除水中的总氮就必须要投放相应的碳源增加反硝化，要想去除水中的总磷则需要投放ＰＡＣ或三氯化铁来消除，在投放药剂的过程当中，要根据污水的水质和对公益的要求利用科学的措施，高效的增强水质的清晰度，才降低药剂的使用量，在投放药剂过程中也要根据季节的变化，而对投放量进行适当的选取，当温度降低时碳源投入的数量会有所增加，温度较高时除磷药剂投放量会逐步得到得到增多。

污水处理厂在实施水质净化时，当厂家的规模越大，单位投加量越小。污水处理厂在处理御泥和絮凝剂时要进行脱水处理，絮凝剂在选择过程当中要根据淤泥的类型适当的进行选取。确定絮凝剂型号之前要对淤泥的型号进行试验，通过深入性的探究试验，选取合适的絮凝剂以确定药品的加入量和加入的比例。此类的污水处理方式能够有效的降低能耗，污水处理厂絮凝剂在种类选择和投放比例选择过程中，要结合污水的实际状况内进行综合性的对比，从而确定絮凝剂的投放量。

结论

污水处理事关广大人民群众的健康与安全，而节能降耗则是推进我国社会经济实现持续发展的保证。污水处理的节能降耗综合性强、工作难度高，涉及的工艺、设备、过程控制和管理较为复杂。因此，人们要从设计、设备选型、运行管理控制、维护改造等环节入手，积极推广和应用节能降耗技术，保证污水处理质量。

参考文献：

[1]张志峰.污水处理节能降耗问答[M].北京：化工工业出版社，2011.

[2]杨岳，狄倩.城市污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施研究[J].绿色科技，2013，（5）：202-204.