污水处理厂污水处理节能技术

污水处理厂污水处理节能技术

陈永庆

江苏国兴建设项目管理有限公司 江苏省泰兴市  225400

摘要：处理城市污水，在切实保护生态环境的基础上为人类生存环境提供发展保障。但是基于污水处理当前面对的高耗能与高成本问题，有时会由于资金不足而导致难以正常运行。污水处理厂如果想发挥节能技术的使用价值，则应将存在的高能耗问题有效处理，一方面降低自然环境受到污水影响，另一方面助力国家经济更稳定地发展。

关键词：污水处理厂；污水处理节能技术；改进措施

1城市污水处理厂能耗分析

虽然城市污水处理厂对环境保护总体上有积极作用，但我们通过数据分析，发现城市污水处理厂的建设物质资源、运营人力资源和电力能源资源等，也会存在一定的浪费情况。随着城市污水处理厂数量的增多，当前的设备以及技术跟不上国家对节能的需求，就容易造成较大的能源损耗问题。从节能环保角度来看，全面升级城市污水处理厂的技术，以减低能耗，既有利于社会也利于污水处理厂。为此，国家开展了多项研究计划，对数据进行分析、积极试验并总结经验。初步得到了一些研究成果。经研究表明，城市污水处理厂的能源损耗占比比较集中的是在污水污泥升级改造和生物供氧处理过程，这些地方基本占到城市污水处理厂总能耗的50%以上。通常，城市污水处理厂的能耗分析是研究其发展状况是否符合经济发展和生态环境保护的现实要求，以此提出科学合理的降耗措施方案，从而促进节能环保战略目标的实现。

2污水处理的基本过程

在处理污水时，第一步先将污水通过管道输送到污水处理厂，然后通过科学的技术及先进的设备进行污水处理。目前市场上大多数污水处理厂对污水的处理方式大致都是这样的。在整个工艺过程中，采用格栅、沉砂池、一级处理、曝气池、二级沉淀池、氯气进行消毒，排入天然水体。只有进过这些步骤处理后，才能使污水处理达标，才能排入天然水体的环境中。在这一过程中，能源消耗量还是比较大的，尤其是在污水处理的输送环节，耗时耗电是必不可少的。这导致污水处理厂在进行水资源保护的同时又消耗资源，因此有必要进行节能降耗，从节能的角度看，污水处理厂应进一步加强技术改进与更新。

3、污水处理主要问题

（一）污水处理投入有限

从国内污水处理整体情况来看，在此方面的投入力度相对有限。国内大多数污水处理厂虽然已达到较高水平，可是针对处理生活污水而言仍存在一定差距。另外受限于设备、技术的研发进度，多数处理设备均为进口。又因为处理设备的较快损耗，超出保修期需要较高的修理费用。而在这一方面投入的经费难以满足处理设备更新换代的需求，以及自主研发经费不足，在一定程度上限制技术发展。

（二）处理设备技术和标准不符

因为污水处理常采用的处理污水技术水平偏低，致使污水处理很难达到对污水处理提出的节能环保要求。出现类似问题的主要原因在于，不仅处理设施相对老旧而且未获得及时的维修及更新。很多老旧处理设备仅关注排污方面而没有顾及造成多大的能源消耗，长此以往对社会的可持续发展不利。

（三）污水处理厂缺少复合型人才

国内污水处理均已处理污水相关准则为基础，但因为我国整体地势较为复杂，所以水资源实际分布情况不平衡，导致部分地区的污水处理难度偏高。加之国内此方面人才稀缺，因此从业人员队伍整体素养水平偏低，没有对污水处理形成一个全面正确的认识，加上采用不合适的处理污水技术，由此引发的一系列问题直接影响到节能技术的使用。

4污水处理厂污水处理节能技术要点

4.1水泵节能技术

水泵在污水处理厂中是比较关键的一种设备，也是耗能比较大的一个工作环节。在污水处理厂建设中，可通过水泵优化组合节能技术，实现将不同台数以及不同运行速率的水泵进行并联，以更好地满足实际运行中的工作需求，在具体搭配中，可通过泵站内大小水泵合理搭配，再通过与变频调速技术进行配合，达到节能效果，具体的组合方案则需根据实际处理需求进行优化调整，使方案的选择能使水泵的工作效率得到有效提升。水泵变频调速节能技术是当前水泵节能中一种比较常用的技术，当前在比较常用的异步电动机的调速中，可以通过改变定子的供电电源频率实现调速的目的，其中变频器是变频调速的常用工具，其主要作用原理是通过改变泵的性能曲线，使泵的工作点处于高效工作区，达到节能目的，变频器的具体工作中，则是通过PLC测控终端组成的管理系统辅助进行有效的控制，通过流量传感器实现信号的反馈。根据国内的工程实际运行数据表明，使用变频调速设备可使水泵平均转速比工频转速降低20％以上，综合节能效率可达20％~40％。

4.2污水自动处理技术

污水自动处理技术即在污水处理中应用自动化技术，实现污水处理厂各种设备的自动化节能控制，其不仅能够提高节能效果和经济效益，也能确保污水处理过程的安全性，使污水处理环境得到优化提升，能够充分符合实际运行条件，以更好地降低外界条件因素对设备参数的影响，实现各种参数的自动化监测和调整，进而保证整个系统随时都处于高效的运行状态，达到提升设备工作质量的目的。同时，自动化技术的应用也能最大限度地减少工作人员数量，使人员对设备的操作更加便捷，可以对设备进行有效监测和故障排查，也能减少故障的发生率，使后续的维修养护工作量减轻，使设备处于最佳工作状态，设备的高效运行也能进一步减少能耗的浪费现象。但为更好地使自动化技术得到作用的有效发挥，就要加强工作人员这方面技术操作和理论知识的培养。这种技术的应用，虽然在短期内需要一定的经费投入，但在后期运行中，能够带来更大的经济效益，同时可降低人力成本、设备维修成本的投入，各种设备的自动化控制也能达到用电的节约效果。

4.3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。

结语：

综上所述，中国的污染问题越来越严重，导致国家环境意识逐步加深。污水处理厂废水的节能处理是国内的一个热门话题。废水处理厂每年消耗大量能源。通过余热回收技术、厌氧高温发酵技术和光伏发电技术，可以有效解决这一问题，显著降低能耗，降低处理成本，提高废水处理效率。同时，国家还应增加污水处理厂的建设和资本投资，不断完善污水处理厂，培养专业的污水处理厂技术人员，这不仅有助于环境保护，而且确保中国经济的绿色可持续发展。

参考文献：

[1]付喻珊.污水处理厂节能降耗技术研究及途径有效分析[J].资源节约与环保,2021(02):9-10.

[2]吴彩虹.节能低碳技术在污水处理中的应用探讨[J].皮革制作与环保科技,2021,2(01):29-30+33.

[3]王乃亮,黄慧,高磊.污水处理厂污水处理节能技术改进研究[J].资源节约与环保,2022(5):68-71.

[4]李尉.污水处理厂节能降耗技术[J].当代化工研究，2021（20）:105-106.