城市生活污水處理廠能耗分析與節能措施

孫龍 徐全科

摘 要：實現清潔生產和循環經濟的關鍵是分析污水處理廠的主要資源消耗和處理過程中節能的方向和聯系。科目，但在我國沒有系統的研究。因此，結合國內污水處理行業的具體情況，結合國內外研究成果和實踐經驗，結合城市污水處理廠運行現狀，分析污水處理廠主要資源消耗情況，不含改變原有的廢水處理過程。在節能措施的基礎上，優化污水處理廠的運行管理，減少污水處理廠的能源消耗和其他資源消耗，污水質量將達到穩定的標準，并節省生產和運營成本。維護污水處理廠的正常運營，要注重企業的節能降耗，提高效益的清潔生產目標，研究污水處理廠的節能措施。

關鍵詞：污水處理；能耗；分析；節能措施；成本

1 引言

隨著城市的快速發展和進步，水污染的問題也越來越嚴重，為了能更有效地解決污水問題，治理污水，改善污水問題，建設城市污水處理廠，是目前非常重要的一項工作。雖然建設污水治理廠是較為容易的工作，但在后期污水處理廠維護是較為復雜和困難的一項工作，因為污水在處理過程中消耗的能源較多且成本也十分的高，所以導致很多城市的污水處理廠沒有真正付諸實施。本文主要闡述和分析了我國某城市生活污水處理廠能耗，并對節能措施進行深層次的剖析和論述，希望對相關污水處理單位給予參考和幫助。

2 污水處理廠的能耗組成分析

污水處理的含義是指將污水中各種污染物的分離過程，以達到一定的水質標準。污水處理推動環保可持續發展的動力，也是有效保護水資源不可或缺的一項工作。在我國，污水處理廠的發展相比較其他國家的發展是相對較為緩慢，從而也導致能源的消耗這些問題并沒有引起人們足夠的關注。隨著城鎮化的快速建設，污水問題的日益嚴重，我國現如今也開始關注污水建設的工作，開始加大投資建設污水處理廠。由于居民生活質量的進步，對水資源的關注也越老越重視，污水排放的要求和規定也越來越嚴格。所以，能源消耗和開支的增加，以至于污水處理中的能耗問題慢慢地受到人們的關注和重視。

我國的污水處理規模也在不斷的擴大，污水處理水平也在不斷地提高，逐漸的符合人們預期中的目標。目前，生物處理的供氧、污水和污泥的升級是污水處理廠能源消耗最多的一道工藝。在污水處理廠直接能耗中，污水和污泥處理的能耗非常高。污水處理廠生化處理階段的主要能耗是曝氣、污水回用和污泥處理。除此之外，因為污水處理在高能源消耗和污水處理廠的成本較高，在某些因素上導致污水處理廠的發展十分的緩慢。因此，對污水處理工藝和設施的能源效率的研究，探討能量分析方案，提供了理論幫助和對新技術的發展和工程措施，因此，高效率、低消耗的技術方案，是目前保護水資源和促進環保可持續發展的重要動力。

3 對變壓器損耗進行降低，采用靈活配置的方法，對負載進行核算

3.1 變壓器的損耗包括空載和額定負載傳輸損耗兩種類型

前者被稱為鐵損，是由鐵芯渦流損耗和漏磁損耗組成，制造工藝與鐵芯材料有很大關系，與負荷大小沒有關系。后者被稱為變壓器線損，由變壓器繞組的電阻以及流過繞組電流的大小成正比，在變壓器負載率達到50%的時候，這個時候變壓器的線損較小，變壓器的能耗最小，但是不會減少變壓器的鐵損，而且變壓器的負載率過低，空載的損耗較大，功率因數也較低，容易導致電力系統的出裝費用增大，損耗也增大。因此，要達到變壓器的經濟節能運行，應該將初裝費、高低壓柜、土建投資以及運行費用等綜合加以考慮，為了保證變壓器的余量的使用和運行的穩定而進行變壓器負載率的控制。

3.2 對污水處理廠的負荷采用系數法進行計算

在進行負荷計算的時候，除了對設備使用的常規情況加以考慮，還要對需用系數的取值進行核算，得到設備的使用情況的具體數值。例如某污水處理廠，在進行改造工程的設計中，由于該廠的尾水的排放，位于河涌中，而且出水的水位比河涌的常規水位要高。因此，需要建設退稅泵房。在洪水位的位置將尾水排放出去。根據資料記載，河涌每年的洪水位超出的情況不下10次，每次不超過1天。退稅泵房在設計的時候，要對這一加載進行考慮，在變壓器總負載高于用電負荷的前提下，充分考慮工程負荷，使得用電負荷滿足變壓器總負載的60%。這樣就能保證經濟區間內負荷運行的合理性。三相配電變壓器的能效限定值以及能效等級在變壓器的選型過程中，就在空載損耗值和負載損耗值等方面做了嚴格的規定。例如干式變壓器如果不能滿足要求，可以配備節能型變壓器予以補充。

4 城市污水處理廠主要的節能降耗途徑

4.1 節約藥劑的途徑

相關廠商應減少絮凝劑的消耗也是節能減排的重點。中國水處理藥品制造商很多，品種繁多，每年產量達幾十萬噸。在選擇絮凝劑時要考慮藥物的高效率以減少它們。能夠最大限度地降低污泥含水率，提高污泥脫水性能的絮凝劑可以節省用藥劑量，提高混凝效果，大大降低了污水處理廠的運行成本。節約絮凝劑的主要途徑是：采用高效脫水，生物降解性好，對改性天然高分子絮凝劑（包括淀粉衍生物，纖維素，多糖和蛋白質等）無二次污染；替代傳統的聚丙烯酰胺絮凝劑；精確投加化學藥品以避免不必要的浪費，通過測試確定聚合物濃度和投加量以及高分子絮凝劑和絮凝劑配方，絮凝劑發揮最佳的絮凝和凝聚作用，減少試劑用量；要求準確測量并減少誤差。

4.2 建立完善的管理機制

加強節能降耗的措施包括：分析各環節污水處理能耗，明確不同處理單元的能源需求，挖掘各控制環節節能降耗的潛力，提高能耗管理水平，準確控制城市。污水處理廠運營；加強設備設施和藥品管理：建立設備設施責任制度，責任制度，定期分析設備設施運行情況，以達到經濟運行的效果。加強藥物的儲存和管理，防止雨淋，暴露在陽光下，避免藥物浪費；建立激勵機制，制定科學的評估，控制和激勵機制，全體員工積極參與，制定責任，懲罰和獎勵，讓員工自覺發展節能降耗的習慣，實現雙方共贏。

4.3 能源的利用

污泥厭氧消化器產生的沼氣可以完全燃燒，保存和運輸更加方便。它是一種清潔燃料。它由北京高碑店污水處理廠污泥厭氧消化系統和天津市污水處理廠污泥處理廠生產。沼氣用于沼氣攪拌和發電，沼氣發動機的熱水作為加熱消化污泥的熱源。沼氣發電在美國，德國，日本和其他國家也得到了很大的利用。實現了污泥減量化，穩定化，無害化，資源化利用的統一，是一項優秀的節能技術。

4.4 污泥的綜合利用

在城市污水處理過程中，會產生大量的剩余污泥。為了防止環境的二次污染，有必要科學地考慮污泥的處理和處置。目前垃圾填埋，農用，焚燒，建筑材料制造等污泥處理方法已經成熟。但是，污泥填埋并不能真正解決污泥問題。未使用污泥，也可能發生二次污染。它不能被視為資源利用率方式。因此，許多研究人員嘗試將污泥直接用于建筑材料，或者使用焚燒后的污泥殘渣來制造建筑材料。

5 結語

城市污水處理廠節約能源消耗是一項復雜的工作，涉及的環節和領域較多，從設計、設備選型等方面來實行降低企業成本。在實施污水處理廠節能降耗措施的同時，必須要增加管理，促進污水處理的發展。除此之外，完善能源消耗的方案，改進技術，達到目標方針。

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