廣元市第二污水處理廠節能設計

任春梅，鐘 健，譚 蓉

(中國市政工程西南設計研究總院，四川成都610081)

1 項目概況

廣元市第二污水處理廠設計規模:近期5×104m3/d(2015年)，遠期10×104m3/d(2020年)。進水水質與城市污水接近，有部分工業廢水，出水水質為一級A標。采用工藝流程如圖1。

圖1 工藝流程框圖

工藝主要特點:二級生化處理工藝采用改良A2O工藝，污泥回流至缺氧區反硝化后再回流到厭氧區，較好地解決了脫氮和除磷的矛盾，提高生物除磷效果;也可直接回流到厭氧區按傳統A2O方式運行。

2 能耗狀況

污水處理過程中消耗的能源主要是水、電等。

(1)滿足工藝要求的介質提升設備耗能:水池提升泵、污泥提升泵、泥餅泵等。

(2)維持工藝需氧要求的空氣供給設備耗能:鼓風機。

(3)泥砂排放設備:沉砂池吸砂機、終沉池吸泥機等。

(4)使介質免于沉降的攪拌設備耗能:沉砂池鼓風機、厭氧池缺氧池攪拌推流設備、調節池攪拌設備等。

(5)污泥脫水設備耗能:離心脫水機等。

(6)生活及照明等耗能:通風、空調、用水、用氣等。

3 能耗指標分析

本項目污水處理級別為三級處理，能耗分析按照各級能耗、總能耗來進行。

污水處理預處理主要包括:粗細格柵、污水提升、沉砂;二級處理以生物處理為主體工藝，主要包括:鼓風曝氣、沉淀、污泥回流、污泥脫水等;深度處理主要包括:過濾、出水消毒等。

本項目單方水一級處理耗能20.56 g標煤，二級處理耗能68.19 g標煤，深度處理耗能6.57 g標煤，廠前區耗能6.73 g標煤，單方水總能耗102.05 g標煤。

本工程處理單位水量耗電量為0.30 kW·h/m3，其中一級、二級處理部分能耗為0.26 kW·h/m3，根據進出水水質，處理每公斤5d生化需氧量1.65 kW·h，工程節能效果明顯，能耗較低。

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4 節能措施和節能效果分析

本工程采用的節能措施主要有以下幾個方面:

4.1 工藝節能

(1)工程出水已部分回用，本身就是個節能、節水的項目。

(2)處理構筑物進行合理分組，適應水質、水量的變化。

(3)構筑物布置緊湊，管道無迂回，并盡量采用渠道連接，減少了流程的總水頭損失。處理構筑物水力流程從污水經一次提升后重力排入嘉陵江，避免了重復提升帶來的能量損失，節省了污水提升能耗。

(4)全廠采用技術先進的微機測控管理系統，分散檢測和控制，集中顯示和管理，各種設備均可根據污水水質、流量等參數自動調節運轉臺數或運行時間，不僅改善了內部管理，且可使整個污水處理系統在最經濟狀態下運行，使運行費用很低。

4.2 設備節能

(1)提升泵、剩余污泥和回流污泥泵采用高效率潛污泵。

(2)本工程耗能最大的鼓風機采用離心式單級高速離心式鼓風機，供氣量大小根據好氧池中溶解氧濃度的變化通過調節鼓風機導葉角度自動調節，在保證處理效率的前提下，使供氣量最小，節省能耗。

(3)曝氣頭采用充氧動力效率高的盤式曝氣頭。

(4)消毒設備采用高效低壓高強度紫外線燈管，且關鍵設備進口，減少裝機容量和能耗。

(5)變配電設備、電動機及照明設備均按節能設計。

4.3 建筑節能

廣元市屬于夏熱冬冷地區。本工程對綜合樓、門衛建筑物專門進行建筑節能設計，設計中采取了以下基本的節能措施:

4.3.1 門窗節能設計

外窗構造類型:塑鋼普通中空玻璃窗(5+12A+5)，傳熱系數2.70W/m2·K，自身遮陽系數0.45，氣密性為4級，水密性為3級，可見光透射比0.40(見表3)。

表3 門窗節能設計

4.3.2 屋面的節能設計

層面節能設計見表4。

表4 屋面節能設計

4.3.3 外墻的保溫隔熱設計

外墻保溫設計見表5。

表5 外墻保溫設計

4.3.4 地面保溫隔熱設計

地面保溫設計見表6

表6 地面保溫設計

與《公共建筑節能設計標準》(GB50189－2005)相比較，該建筑物的各項指標滿足規范要求。

5 結論

(1)節能設計符合現行國家有關法規、節能政策、節能標準及規范。

(2)通過采取節能措施，本工程處理單位水量耗電量為0.30 kW·h/m3，其中一級、二級處理部分能耗為0.26 kW·h/m3，滿足0.28 kW·h/m3國家標準(二級處理，不含深度處理)，處理每公斤5d生化需氧量1.65kW.h，滿足1.5～2.0 kW·h的國家標準，工程節能效果明顯，能耗較低。

(3)選用的設備和建筑節能設計符合相關節能技術標準。

(4)處理廠內的道路沖洗、綠化澆灑和脫水設備沖洗用水采用再生水，每天可節約自來水量約100m3，節省水費約200元，年省水費7.30萬元。