污水處理廠節能降耗途徑分析

萬華順 崔世龍

摘 要：污水處理廠在城市發展過程中承擔著重要職責，它的有效運轉降低了工業污水對城市生態環境的污染，有助于實現城市的可持續發展目標。然而污水處理廠的正常運轉，需要消耗大量的能源，從其實際運行過程來看，整個系統具有很大的節能空間，因此結合污水處理廠的運行特點，從軟件和硬件方面對污水處理系統進行優化改進，使其在保障運行質量和處理效果的基礎上，最大限度的節約能源。

關鍵詞：污水處理廠;節能降耗;途徑

引言

城市的快速發展及環保要求的不斷提升，促使污水處理廠建設數量越來越多，污水處理效率和處理質量都顯著提升。而污水處理廠在運行過程中需要消耗大量的電能、燃料、藥劑等資源，大量的能源消耗增大了污水處理廠的運營成本。為給我國經濟的可持續發展助力，需不斷探討污水處理廠的節能降耗途徑。由于污水處理廠的處理工藝不同所消耗的能源量也不同，因此需從優化處理工藝、優選節能設備、強化節能管理等多角度入手來實現污水處理廠的節能降耗目標。

1污水處理廠運行現狀和能耗分析

1.1運行現狀

城市的發展離不開污水處理廠的有效運行，城市的污水處理量較大且處理環節較為繁瑣，污水處理系統常常處于超負荷運轉狀態。加上污水處理設備比較落后且處理工藝有待完善，導致整個運行過程消耗的能源較多而工作效率確不理想，高能耗的現狀增加了污水處理運營成本。現階段我國的污水處理廠仍存在許多需要完善和解決的問題，其污水處理效果仍未達到理想標準，為保障污水處理廠更好的服務于城市發展，必須將節能降耗引入污水處理廠，通過引進新設備，新技術來提升污水處理效率，降低能源損耗。

1.2能耗分析

污水處理的能耗主要有兩方面：一是提升污水處理質量需要消耗大量的電力資源。污水處理廠的各種污水處理設備所消耗的電力資源占據資源總消耗量的60—90%;二是較高的曝氣溶氧量。針對污水污泥中的生物進行的供氧處理要消耗大量能源，為加速污水、污泥中有機物的分解速度，所消耗的能源量隨之加大。

2污水處理廠節能降耗途徑

2.1污泥處理節能途徑

污泥處理是污水處理廠能耗較高的一個環節。通過對污泥的有效處理以此來降低污泥含量，將污泥中的有害物質去除掉，使其能夠擁有無害化的穩定性能，從而達到綜合利用的目的。污泥處理通常經過污泥濃縮脫水、穩定和回流等環節。。其中，污泥濃縮法主要利用重力法、氣浮法和離心法實現對污泥的有效處理;污泥穩定是通過厭氧、好氧和堆肥處理等措施，將污泥中的有害成分分解掉，使其達到二次利用的目的。污泥脫水分為機械脫水和自然脫水兩種方式，目前常用的脫水方式多以機械脫水為主，該方式處理效率高且處理效果好，但機械脫水的過程需要增加電能消耗。自然脫水是以離心原理為支撐達到對污泥脫水的目的，污染自然脫水法電能消耗量相對較低，但對污泥的預處理效果要求較為嚴格，還需加強對該方式的創新和改進，尋求更好的節能途徑。

2.2選擇關鍵節能設備

污水處理的關鍵設備是泵，污水的處理質量與泵的性能有直接關系。型號、性能不同的污水處理泵其流量、流速等具有明顯不同，因此在選擇污水處理泵時要結合污水的實際情況進行相應的選取，保障所采用的污水處理泵無論是在規格、技術參數還是處理效果上都能滿足污水處理的實際要求。污水處理設備中的控制系統能夠有效調節污水流速等重要參數，它能根據污水流速的大小實現對污水處理設備相關參數的調節，使得污水處理效果大幅度提高。最后，合適的電機能夠為提升曝氣系統和泵的運行性能而提供動力，然而電機在維持曝氣系統及泵運行的過程中需要消耗大量電能，所以結合兩者的運行需求對電機進行針對性的選擇能夠降低能耗，同時要加強對電機的運行維護檢修，保障電機擁有穩定的性能而減少資源消耗。

2.3藥劑消耗節能途徑

污水處理廠在對污水處理的過程中，需要按照污水水質不同的成分添加相應的藥劑來提升污水處理效果。污水中含有的各種化學成分需借助相應的化學試劑將其降解，比如想要降低污水中氮氧化物的總氮含量，需要加入碳源使其發生反硝化作用而達到去除的目的。藥劑的消耗量也是一筆較大的資源開支，為降低藥劑消耗量而實現節能降耗目標，在選取和應用藥劑時，需考慮水質成分和環保要求，只有藥劑選用得當才能保障水質的清晰度，并降低藥劑的使用量。同時投放藥劑時要充分考慮外界氣候變化，不同的氣溫藥劑的投放量也是不同的。比如當外界環境溫度較低時，碳源的使用量應該有所增加才能達到最佳應用效果，溫度較高時除磷藥劑的投放量要逐步增大。另外污水處理廠在污水處理時，通過科學調配藥劑中各成分比例，能夠提升藥劑的應用性能，并降低對環境和人體的危害。

2.4技術提升節能途徑

污水處理泵和曝氣機是污水處理廠耗能最大的兩個設備，從技術層面上對兩種設備進行優化，以此來實現節能的目的。目前我國的污水處理泵能耗高主要與電機效率不高有直接關系。提升泵的節能途徑主要是將工頻泵改為變頻泵，讓電機結合污水處理泵的實際運行動態對自身功率進行調整，保障污水處理泵能夠實現調速處理，這樣就降低了因泵的無效運轉而產生的資源消耗。紹興污水處理廠利用變頻技術改善了水泵的運行速度，應用變頻泵較之工頻泵能夠節能12%以上。對污水處理的曝氣環節的能耗一般包括風機、空氣擴散、控制以及動力等方面消耗的資源，而風機的能耗占到整個污水廠能耗總量的40%左右。所以，合理選擇鼓風機是降低曝氣環節能耗的重要方式，一般來說性能優良、工作效率高且節能效果好的鼓風機在節能降耗方面發揮著重要作用。對曝氣系統和智能控制進行技術升級和結構優化，能夠提升曝氣機的節能效果。曝氣機在運行時容易因氧利用率低、堵塞等問題而影響其工作效率，所以在選擇時要充分結合污水處理需要合理選擇功率匹配的曝氣機，同時兼顧經濟性要求。

3加強日常生產經營管理

污水處理廠的節能降耗應滲透至企業日常生產經營管理的各個方面，在全廠內營造全員參與的濃厚氛圍。（1）加強教育培訓，讓所有的工作人員充分認識到節能降耗的重要意義，并結合自身崗位實際提出具體的節能降耗措施，以正確的節能理念指導日常工作;（2）定期對日常的生產經營成本進行分析，通過對污水處理廠各處理環節的能耗分析，能夠準確掌握不同單元的實際資源消耗情況，并以此為突破口制定針對性的節能降耗措施;（3）制定節能降耗目標，并把目標分解細化到污水處理的每一環節，結合獎懲機制的運用來激發廣大工作人員開展節能降耗的熱情。

結語：

污水處理廠的節能降耗要滲透至企業生產經營的每一個環節。為實現節能降耗目標需從初期設計開始著手，從設備選型、污泥處理、處置方式及強化技術節能等多方面的考慮，為降低污水處理的資源消耗而提供相應的硬件和技術支持。在實際運行過程中，污水處理廠要結合自身企業的污水處理量和水質情況完善節能降耗措施，并通過完善管理機制，加強日常生產經營管理來為污水處理廠的節能降耗提供更多好的途徑。

參考文獻：

[1]關重慶.污水處理廠節能降耗技術的思考[J].綠色科技，2019（18）：94～95.

[2]敖伊敏，龐小平，梁宏宇.淺談污水處理節能降耗途徑[J].中國資源綜合利用，2019（8）：115-117.

[3]郭付新.城市污水處理節能降耗途徑探析[J].綠色科技，2017（04）：113-114.

作者簡介：

萬華順（1999.05-），男，漢族，河南省信陽市潢川縣人，鄭州大學，水利科學與工程學院，給排水科學與工程專業，本科生

崔世龍（1999.11-），男，漢族，河北省邯鄲市臨漳縣人，鄭州大學，水利科學與工程學院，給排水科學與工程專業，本科生