简析污水处理厂节能降耗途径

简析污水处理厂节能降耗途径

王方英，韩璐，胡杰

北京汇恒环保工程股份有限公司 北京市 邮编： 100098

摘要：目前，我国水资源的匮乏，无时无刻不在警示着我们要珍惜现在所拥有的水资源。多年以来，我国在水资源的循环利用上已经做出了很大改变，尤其是在中水回用方面，相较之前也有了很大进步。但是我们仍然应该认识到，我国的污水处理能力相较发达国家仍有很大差距。我国水资源的使用量在世界上位居前列,同时污水的排放量也高居世界第一，降低污水再利用消耗能源量，应当加紧优化污水处理工艺。基于此，本篇文章对提高污水处理设备效率，以供相关从业人士参考。

关键词：污水处理；节能降耗；途径

引言

众所周知，污水处理会消耗大量能源，因此，节能降耗势在必行。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。消耗能量的途径有很多，直接消耗和间接消耗也不一样。直接耗能通常包括机械曝气或风鼓曝气、污水提升泵、污泥回流泵、污泥脱水、搅拌推流等。机械运转时的耗能。从整体上来看，主要能耗为：一、为好氧微生物生存的供氧设备运行产生的直接能耗及外加碳源、酸碱调节、混凝絮凝以及活性炭吸附处理产生的间接能耗；二、污泥处置过程中，泥水分离设备运行的直接能耗及外加石灰等产生的间接能耗；三、使污水产生位移的泵类设备运行的能耗。

一、污水处理厂能耗现状

污水处理厂在运行期间，需要消耗大量的药剂和电能，尤其是电能的消耗，据统计，污水处理厂中的电能消耗在总体耗能中比例高达65%以上。导致耗能如此高的原因主要有：设计规模远大于实际运行规模，目前普遍存在，建厂立项时，为了保证出水水质的达标以及极端情况下的处理水量的需求，设计人员选用大型设备但是这种设备受到进水量和水质的波动影响，导致了设备难以做到高效运行，再加上大型设备本身较大，致使设备整体消耗的能量较多，如果不及时改善这种情况，在国民经济日益发展的情况下，能源的价格一定会越来越高，污水处理厂的成本也会越来越高，这种高耗能高成本情况十分不利于污水处理厂稳定、持续的发展。目前，我国城镇的污水处理厂在污泥和污水的处理方式上还有待改善，在消耗了大量的能量下，污泥和污水的处理才能取得一定的效果，这种污水处理方式不仅没有做到的前提节能减排，更不利于污水处理厂的长远发展。在污水场中直接耗能的环节一般有曝气设备、污水提升泵、污水处理、污泥处理等。目前，我国城镇污水处理量越来越多，污水处理厂的污水处理任务越发艰巨，所以将节能降耗技术应用到污水处理的过程中，已经成为污水处理厂的发展趋势和必然选择。

二、污水处理节能降耗途径分析

2.1污水预处理节能降耗途径

污水处理过程包括前期的污水预处理工，消耗能源较少，但其对之后工艺节能有很大帮助。目前污水处理厂的污水预理工作主要是通过格栅和沉沙池完成的。格栅主要安装于污水的运送渠道、污水抽水泵及水井的进口处，或直接安装于污水处理厂的前方，用直接截留的方式，拦截污水中的较大污物，以防止这些污物堵塞污水管道及抽水泵、阀门进出水口等，减轻后续处理工作的任务量，减少对污水处理设备的影响，从而间接达到节能降耗的途径。污水预先处理程序中的格栅处理，自身节能空间不大，但由于其处于污水处理总过程的前端，也因此对污水处理后续工序的节能降耗有着十分重要的作用。沉沙池作用类似于格栅，不同之处在于沉沙池利用污水中较大污物的重力下沉作用，使其自动沉淀，主要用于处理污水中的砂石颗粒及其他较重污染物。沉砂池同格栅一样，不需要高额的能源消耗。曝气沉沙池由于需要用到能源消耗较高的转机，相比其他几种沉沙池拥有较高的能源消耗,因此在污水处理过程中，可以尽量选用平流式以及旋流式沉砂池,以减轻能耗。

2.2适当添加药剂

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。为了出去污水中存在各种化学物质，可以向污水中添加化学试剂。例如，污水中有大量的氮氧化物，要想去除水中的总氮就必须要投放相应的碳源从而增加反硝化作用,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,同时降低药剂的使用量。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增多。污水处理厂在实施水质净化时,厂家的规模越大,单位投加量越小。

污水处理厂在处理淤泥时要进行脱水处理,通过投加絮凝剂增加污泥处理效果泥类型适当的进行选取。通过进行深入性的探究试验,确定选择絮凝剂的型号。同时，根据污水的具体情况，确定药品的加入量和加入的比例。通过添加各种试剂药品，降低污水处理过程中的实际能耗。因此，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。

在工业废水和生活污水处理过程中,会产生大量的污泥,尤其是来自生化处理过程中产生的有机剩余污泥。这些剩余污泥主要由亲水性带负电的胶体颗粒组成,颗粒细小很不均匀(直径在0.1μm~10μm之间),呈絮状及胶状结构,比重小,不易下沉、压实,含水量高(一般都在95%以上)、过滤比阻值较大、不易脱水、稳定性差易腐蚀发臭,若不及时处理会造成严重环境污染。因此,添加适量的絮凝剂对污水处理具有一定的作用,可以有效降低污泥产出,更好地净化水质污水。

2.3污泥处理节能

在污泥的处理过程中也会消耗大量的能量。污泥处理是指对污泥进行浓缩、脱水、稳定以及焚烧等无害化的处理过程。污泥有原污泥、初沉污泥、二沉污泥、回流污泥、剩余污泥等多种类型，污泥的处理方法有好氧消化、厌氧消化、污泥浓缩、污泥脱水、污泥淘洗等多种方法。污泥浓缩方法是指通过重力或者气浮法将污泥进行浓缩整合，降低污泥的含水量，减少污泥体积，使污泥稠化的过程。重力浓缩的方法虽然耗能少，但是时间较长，而离心浓缩法成本较高，气浮浓缩法由于操作较简单，有一定的节能效果，而且工作效率较高的优点，受到各污水处理厂的青睐，是目前适用范围最为广泛的污泥处理法之一。污泥脱水是指将原生或者经过浓缩消化的污泥进一步去除其中的水分，将污泥干燥转化为半固态或者是固态的过程，一般使用机械脱水。对污泥的这种处理也称为污泥干化，干化后的污泥含水量不足10%。主要采用厌氧处理的方式，在无氧的条件下，通过厌氧微生物对污泥中的有机物进行降解和氧化，完成厌氧消化的目的。在进行厌氧处理的过程中，需要一些能源的支持来保持温度，在搅拌时需要消耗电能。污泥淘洗是一种污泥预处理方法，能够改善污泥脱水的性能，使用清水或者废水对污泥进行淘洗，达到降低污泥的碱度，以此来节省污泥处理过程中的投药量，达到节能降耗的目的。目前随着环保意识的不断加强，人们逐渐采取更加环保节能的污泥处理技术。

结束语

污水处理是关系国计民生的根本性问题。保障污水处理的高效可持续发展，也是保障国计民生的持续发展。污水处理过程难度大、耗能高，因此需要对污水处理的各个环节中的工艺和设备进行优化，以达到污水处理厂节能降耗的目标。

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