城鎮污水處理廠的能耗分析及節能降耗措施

相華旭

摘 要：水資源短缺已成為全球性的重要問題。在社會和經濟快速發展過程中，伴隨著水資源的大量耗損，我國越來越多的城市都存在著水資源污染及匱乏的問題，因此需要重視水資源的循環利用，加強對污水進行處理。但當前我國各城鎮污水處理廠由于自身技術不完善，在污水處理過程中存在著能耗過大的問題。文章從污水處理廠的能耗分析入手，進一步對城鎮污水處理廠的節能措施進行了具體闡述。

關鍵詞：污水處理廠；能耗；污水提升系統；曝氣系統；污泥處理系統

近年來我國城市化建設進程速度較快，城市每天有大量的污水需要進行處理，這也導致城市水資源匱乏現象十分突出。目前城鎮污水處理廠在對污水處理過程中存在能源消耗量大的問題，為了實現節能降耗的目標，需要對污水處理廠能耗情況進行分析，從而采取有效措施實現污水處理廠的節能。

1 污水處理廠的能耗分析

城鎮污水處理廠每天都需要對城市生產生活中產生的大量污水進行處理，采取各種方法將污水中的污染物進行分離，從而使排放的水質能夠達到規定的標準，這不僅能夠有效的保護水資源環境，而且對經濟的可持續發展也具有非常重要的意義。

一直以來我國污水處理廠發展都較為緩慢，污水處理廠能源消耗量大的問題得不到有效重視。近年來人們生活水平提升速度較快，對水質處理有了更高的要求，加之大量污水處理廠的興建，這也使污水排放標準更為嚴格。排放標準的提升，進一步加劇了污水處理過程中能源的消耗量，這使污水處理廠能源消耗問題越來越受到重視。當前我國污水處理廠在污水處理過程中，在提升污水和污泥、生物處理供氧及污泥處理等工藝過程中存在大量的能源消耗問題，特別是污水生物處理和污泥處理過程中能耗比重更大，在曝氣、污水提升及污泥處理等生化處理階段也存在著較大的能耗。由于污水處理廠存在著能源消耗大及運行成本高的問題，這對城市污水處理廠的建設和發展起到了較大的阻礙作用，因此需要加大對污水處理工藝和設備能耗能效等問題進行研究，注重新工藝的應用，從而實現污水處理的高效性和低能耗，加快城鎮污水處理廠建設，確保水資源環境的安全。

2 城鎮污水處理廠節能措施

2.1 污水提升系統的節能措施

水泵作為污水處理廠中非常重要的設備，其在運行過程中存在著大量的電能消耗，因此需要有效的提高水泵的運行效能，實現泵房的節能，從而達到污水處理廠節能降耗的目標。

首先，科學對水泵揚程進行設計，實現水泵的節能。

在對污水廠高程設計過程中，普遍采用估算方法來對水頭損失進行計算，而且估算值往往都要高于正確值，這就導致實際設計過程中水泵揚程存在偏高的現象。因此在對污水處理廠設計時，對于污水處理系統總水位差的計算需要與地形有效結合，并利用詳細的水力學進行計算，這樣所確定的水泵揚程也更為合理。同時為了能夠進一步達到節能的效果，還需要盡可能的降低水泵揚程，即在高程設計時盡可能的做到一次提升，選用合理的設備型式來對構筑物的進水口、出水口和管道之間進行連接，有效的降低水頭損失。同時還可以利用可調堰代替固定堰，利用淹沒堰代替非淹沒堰，合理對構筑物進行布置。

其次，重視設備的管理和更換，以此來達到節能的效果。當前部分污水處理廠泵房效率較低，設備能耗一直居高不下，無法實現水量的連續調節，這就導致污水處理廠能耗量很難降下來，因此需要對水泵進行改造，以此來達到水泵節能的效果。在對水泵改造過程中，可以利用就頻調速度技術，將其在污水提升系統中進行應用，實現泵站設備的合理搭配，提高水泵運行效率，并進一步減少水泵運行過程中對電網帶來的沖擊。在設計污水廠水泵機組過程中，盡可能選擇同一泵型及同一型號的水泵，這樣可以為后續的維修和管理工作帶來更多便利。在實際水泵運行過程中，需要針對實際情況進行科學合理的操作，盡可能減少水泵啟動的頻率。

2.2 曝氣系統的節能措施

當前我國城鎮污水處理廠在對污水中有機物進行降解時主要采用好氧處理工藝，通過利用曝氣方法向污水混合液中供氧，使污水中有機物與微生物之間能夠有效接觸，實現有機物的降解。這個過程中曝氣系統需要較大的耗電量，因此需要做好曝氣系統的節能工作。

首先，合理對曝氣系統規模進行確定。

在污水處理廠設計客串，需要以時高峰或是日高峰需氧量來確定曝氣系統的規模。而且在曝氣系統運行過程中，采取合理的控制措施，這樣即使在氧氣不足的情況下，活性污泥濁也能夠正常運行一段時間，不會對水質帶來太大的影響。

其次，在選擇曝氣設備時要綜合考慮供氧能力與調節能力。

污水處理廠曝氣系統曝氣效率的好壞與曝氣設備的設計規模和可調節性有了直接的關系，因此在具體設計時，需要綜合考慮供氧能力和調節能力，并以此作為依據來選擇曝氣設備，從而實現曝氣系統的節能。

再次，有效對風量進行控制。

污水處理廠風量需要借助于氣閥調節來進行控制，因此可以采用變頻調速系統，自動控制風量，實現良好的節能效果。

最后，在反應器結構設計時要與氧傳遞規律有效結合。

2.3 污泥處理系統的節能措施

現階段我國的污泥處理要想減少污泥脫水系統的能耗，不僅要選擇高效絮凝劑，還要科學的調整各個環節的關系，降低電耗和用水量，提高壓濾機的效率。在污泥處理過程中，可以采取以下兩種措施實現節能的目標。

其一，選擇高效低能耗設備。隨著科學技術的不斷進步和發展，目前開發了帶式濃縮脫水一體機和臥螺沉降離心脫水機，這兩種設備占地面積少，自來水耗量小，能耗較低，運行條件好，設備磨損率低，運行費用低，得到了廣泛的應用。

其二，厭氧沼氣的利用。污水的厭氧處理可產生甲烷沼氣，將沼氣送至鍋爐房或者居民住宅燃燒，可用于消化池加溫、污水廠取暖等。另一方面，沼氣還可以用于發電，一般大中型城市污水二級處理廠的沼氣發電量可大大補償全廠用電量，降低了污水廠電能消耗及運行費用。

2.4 藥劑消耗節能措施

在污泥消毒、調理及除磷過程中都需要消耗一定量的藥劑，雖然消耗比例并不大，但也存在著一定的節能空間。即在除磷環節，可以采用生物除磷技術，不僅不需要投加藥劑，而且污泥產量也少。選擇化學除磷時，可以使用高分子混凝劑來進行除磷，降低藥劑的消耗。為了有效的提升污泥的脫水性能，需要進行污泥調理，通常會以化學調理和物理調理兩種工藝為主。選使用輻射技術進行污泥消毒，不需要高溫高壓，有利于實現節能降耗的目標。

3 結束語

實現城市污水處理廠的節能能耗，可以更好的促進城市的可持續發展。因此在實際工作中，需要有效的提高對污水處理廠能耗的認識，合理選擇工藝系統，進一步減少能源的消耗及降低運行成本，確保處理完成的污水能夠符合排放的標準，更好的實現對水資源環境的保護。

參考文獻

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