污水处理厂节能降耗的有效措施探讨

　　摘 要：随着城市人口的逐渐增加，污水处理厂的运作难度逐渐增加。需要在保证水质的情况下，提高污水处理厂的运行效率，减少运行过程中的耗能量，从而实现节能降耗的目的。基于此，本文将对污水处理厂节能降耗的有效措施进行分析。

　　1 污水处理厂节能降耗的必要性

　　城市发展中，生活和生产会产生大量污水，为减轻环境污染，保证社会效益和环境效益，促进宏观经济发展，必须科学处理污水。国内各大污水处理厂在处理污水时应用的工艺种类和技术水平存在显著差异，在日常运行中会造成不同程度的能源消耗。相关调查显示，部分污水处理厂在处理污水的过程中未进行污泥处理，在此类处理过程中需要耗费0.16～0.29kW·h电能。采用卡鲁塞尔氧化处理方法和赵传义的改良污水处理法均可降低电能消耗，其中前者耗能量为0.21kW·h，后者为0.15kW·h。相关调查显示，当前我国城市污水处理平均耗电水平显著高于发达国家，所用方法属于高耗能、低成效的污水处理方法，平均耗能为0.31kW·h。

　　另外，在污水处理方面，日均需要处理的污水体积达到1.36 亿m3左右，日均耗电需求约为4216万kW·h。相关资料显示，在污水处理过程中，为保证污水处理后达到二级排放标准，需要投入生产成本0.5元/m2，需要投入经营成本约0.3元/m2，即该级别污水处理厂日均生产成本为6000万元左右，日均投入经营成本3400万元左右。该类污水处理厂运行经营成本约为137亿元/年，生产成本约为230亿元/年。分析宏观统计数据可见其运行费用呈现增高趋势。此种高消耗模式不符合生态文明建设要求，必须积极促进节能降耗，通过工艺技术升级等降低能耗，提高生产效能。

　　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

　　曝气是整个污水处理过程耗能最大的一个环节，考虑污水处理的基本需求，污水处理厂未来使用的曝气设备势必会大幅增加，因此想要从根本上实现节能降耗，就必须对曝气设备进行节能技术改进，有效控制曝气设备的实际能耗。结合以往的曝气设备节能降耗经验，污水处理厂可以从三个方面开展优化工作。

　　一是合理使用变频器。变频器可以调整曝气设备的交流电动机转速，确保风机流量在控制范围之内，进而达到节能降耗的效果。二是内部优化。溶解氧自动控制系统的应用可以节能降耗，同时帮助污水处理厂进一步控制溶解氧浓度。在污水处理过程中，当溶解氧浓度出现异常时，实际污水处理效果会受到直接影响，进而造成能耗增加。溶解氧自动控制系统的选择需要考虑污水处理厂的整体规模、曝气设备类型和污水处理量，并从污水处理的实际需求出发，合理控制溶解氧浓度。条件允许时，应当进一步提升曝气设备的自动化水平，减少人工操作，以免出现误差。三是曝气设备设计优化。从某种程度来说，曝气设备的能源消耗取决于前期设计质量。污水处理厂需要根据自身的经济情况，对曝气设备进行适当的设计优化，以提高其整体运行效率，实现节能降耗效果。

　　2.2 污水提升泵站的节能降耗措施

　　污水处理厂中还有一个消耗能源较多的设备即污水提升泵，该设备本身消耗能源比较大，对污水提升泵进行改进设计，有利于在保证水质的情况下减少污水提升泵消耗的能源。污水处理厂的污水提升泵消耗的能源较多主要是由于电机的效率不够高，并且存在运行控制不良的情况，设计的动作能力需要消耗较多能源等。在减少污水提升泵的能源消耗时可以从几个方面进行：

　　①将污水处理厂所有的提升泵改成变频泵，从而提高总体的性能。例如，某市的污水处理厂中使用变频提升泵，可以节省 12%的能源。

　　②将工频的泵全部转换为变频的泵，并最终改造成调速的泵，并根据实际的情况进行运行。

　　③使用多级动态液位控制技术，在运行过程中使用控制转速加台数的方法让定速泵可以使用平均的流量进行运行。当出现水流波动较大时，可以适当地增减运转台数，然后改变泵的运行速度。

　　④加强对水泵的日常养护，从而减少水泵的摩擦以及电能消耗。如果想要水泵实现节能降耗的目标，需要全面提高提升泵的运行效率，需要对提升泵设备的操作进行规范，不仅需要加大日常管理力度，还需要加强对泵进行科学的参数设置，根据污水处理厂的具体运行情况进行改进，不断归纳以及总结运作条件，选择最好的运作条件，从而提高提升泵的运行效率。

　　2.3 污水处理环节的节能降耗措施

　　污水生化处理、预处理环节在污水处理过程中耗能较高。以污水的预处理环节为例，格栅、沉砂池是主要耗能区域。对污泥进行生化处理时，曝气系统的使用是耗能较高的核心原因。除了在曝气系统上节能降耗，还应对污水预处理环节进行节能降耗。沉砂池中应用曝气设备较易耗费能源，因此在设计沉砂池时，可通过平流式设计、旋流式设计实现节能降耗。进行污水处理时，格栅的应用可促进后续作业环节设备能耗降低，科学建设并规范使用格栅，这有利于节能降耗。格栅可设置在污水处理前段、污水渠道进口处、泵房集水井区域。通过设置格栅，能有效拦截大型漂浮物，预防堵塞，保证污水处理设备良好运行。

　　2.4 合理选择污水处理设备

　　现阶段，我国多数污水处理厂使用活性污泥法，这种污水处理方法的能耗量巨大，但同时具有很大的改进空间。仅从污水处理设备的角度来看，水泵和泥泵的选择最为关键。污水处理厂可以结合实际污水处理需求，增加变频泵的数量，并通过调整集水井液位和回流比例来保证污水、污泥处理的灵活性。此外，可选择空气悬浮离心鼓风机，其噪声污染较小且维护保养难度较低。而在选择曝气头时，要充分考虑其充氧能力，然后考虑节能效果。现阶段，市场中的主流曝气头为微孔曝气头，其主要使用橡胶材料，具有较为出色的氧气利用率，能够在污水中产生大量的氧气泡，保证氧气在污水中均匀分布。微孔曝气头的材质为橡胶，因此整体使用寿命较长，且不易破损和堵塞。

　　3 结束语

　　综合来看，污水处理关乎城市经济发展和用水质量，污水处理厂需要深刻认识到自身的工作特征，结合污水处理需求，明确节能降耗工作要点，并切实加强日常管理，以达到节能降耗的目的。

　　参考文献：

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