城市污水處理廠節能降耗途徑分析

史仁明 任軍

【摘要】由于城市人口的日益劇增，城市污水處理廠的運作也變得越來越難。如何使城市污水處理廠的運作效率實現有效的提高，在確保出水水質的前提下使污水處理廠的運作能耗實現有效的減少，從而達到節能降耗的目的，這是當下所有污水處理廠急需解決的一大難題。

【關鍵詞】城市；污水處理廠；節能降耗

1、我國污水處理廠存在的主要問題

1.1我國污水處理廠分布不合理

目前，我國還有幾十個地級市沒有配套城市污水處理廠，同時，大多數的污水處理廠都是集中在我國的東部地區，中西部的污水處理廠數量較少，只占到全國污水處理廠數量的20%。但中部和西部地區是我國較為干旱的地區，生態環境容易受到破壞，對這些地區的污水處理工作必須要著重加強。另外，我國的污水處理廠大多集中在固定區域，在再生水的回收方面具有很大的難度，需要投入更多的資金用于再生水的循環利用。隨著我國城市建設很多地區都建立了新城區，所采取的排水系統和過去的系統不同，這些都會影響污水處理的效果。

1.2我國污水處理廠的技術相對落后

隨著我國經濟和各項技術的發展，污水處理廠的數量和規模也在快速發展，其處理效率近年來也得到了大幅度的提升，但是同世界發達國家相比，我國的污水處理技術還是相對落后的，我們的鄰國日本在這方面的技術也要領先我國好幾個階段。我國目前大多數的污水處理廠都是建于上個世紀的，所采取的技術和工藝還是沿用多年前的，同當前城市發展的污水處理需求明顯是不相符的。工廠中一些陳舊的設備在運行過程中會造成巨大的能源消耗，隨著使用年限的增加，故障率頻發，工作效率低下。

1.3我國污水處理廠的資金短缺

污水處理廠伴隨著每天的運行需要大量的資金投入，每年的設備更新也都需要一定量的資金，但是政府在這方面的支出有限，隨著城市發展污水量逐漸增多，在資金存在缺口、技術條件不達標的情況下，很多污水沒有經過徹底處理就排放，對正常的水源造成污染。

2、實現污水處理廠節能減排的有效途徑

2.1技術工藝上節能

技術工藝的選擇和應用在一定程度是決定污水處理廠運行成本以及能耗的重要因素，是其實現節能減排目標的關鍵，污水處理廠在充分考慮自身狀況后，應該選擇科學的節能技術，在保證運行成本合理的情況下，建立一套完善的節能系統。污水處理節能系統大致分為兩個方面：一級處理技術。其中包含了分離和沉降兩種途徑，在實際生產中還可以通過中和方式對污水進行處理。一級處理技術是一種非常簡單的操作技術，它的特點在于能耗低，易管理，啟動資金需求相對較低，在節能減排上也有不錯的表現。工廠會十分重視一級處理技術的加強，只有在一級處理時做好了，才能對二級處理在成本和節能壓力起到很好的調控。再有就是二級處理技術。二級處理其內包含了方方面面，最為典型的技術工藝有：深井曝氣活性污泥法、厭氧技術、生物膜處理法、A2/O（厭氧/缺氧/好氧（Anaerobic/Anoxic/ Oxic）生物脫氮除磷工藝）、反硝化除磷等產業前沿的科學技術，其中一些新型的技術手段，能夠在實現節能減排的目標上起到突出的作用。在產業發展中所誕生的很多新興技術，我們可以對其進行科學的有機整合，以有利于節能減排為主體下，于系統整體上進行改造。

2.2污水處理設備上節能

污水處理廠耗能過高的絕大部分因素來源于設備運轉過程中所產生的能耗，在部分設備運轉過程中的電能損耗尤為嚴重，因此這就迫切的需要新技術和新設備的加持。比較日常污水處理廠的所有設備運轉情況，電能消耗所占的比重達到了40%，那么我們就要從電能消耗大的設備下手，只有這樣，在改進過后節能的效果才會顯著。通過調查，在污水處理廠中耗電量大的設備的有：輸送泵、曝氣裝置以及其它的相關設備。而我們想要在節能設備上進行改進，目前最行之有效的途徑就是利用提升泵，污水處理廠可以在初次提升泵、出水提升泵以及污泥回流泵等方面完成節能減排的目標。不過在所有的電耗裝置當中曝氣系統的電能消耗所占比例最大，高達50%以上，所以針對曝氣裝置系統的改善能夠有利于實現節能減排的目的。

2.3創新污水處理技術

技術創新優化是污水處理廠未來的主要發展方向，污水處理技術的研究立足于能耗低、效果好、自動化水平高，因此技術的發展創新是必不可少的。除了對傳統污水處理工藝進行優化之外，還需引入相關領域的先進科學技術，例如超導磁分離技術、電催化氧化技術、TiO2光催化氧化技術、超臨界水氧化（SCWO）等技術，這些新技術在污水處理效果和節能方面的體現突出，值得在未來污水處理廠建設中進行積極的推廣應用，配合傳統的生物處理工藝使用，必然會大大的提升污水處理廠的環保節能水平。

2.4提高自動化水平

隨著未來城市發展，污水處理廠的規模不斷擴大，污水處理廠的運行管理壓力不斷增加，必須加大對污水處理廠自動化程度，確保污水處理廠各個工藝環節在無人值守的情況下穩定進行，降低了人員成本，提高污水處理廠的產能。

2.5合理使用藥劑

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、結語

隨著國家經濟的發展能力和人民生活水平的提高，國家一方面對污水處理廠排放出水的質量要求越來越高。另一方面經濟發展帶來污水總量持續高速的增加，這都對污水處理廠運行能力構成擺在眼前的考驗。因此污水處理廠如何實現節能減排，積極探索發展新實現路徑，來滿足國家發展和人民生活的要求，是一項擺在眼前的迫切任務。

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