污水处理厂节能降耗的运行策略研究

摘 要：污水处理厂在净化污水的工艺流程中要消耗大量的能源，这就无形中提升了污水处理成本。本文首先简要分析来污水处理厂运行现状和能耗分析，然后从影响污水处理的多个要素讨论节能降耗的策略。

关键词：污水处理;节能降耗;运行策略

一、污水处理厂运行现状和能耗分析

（一）运行现状

污水处理工作备受关注，污水厂处理负荷增加，由于设备陈旧和工艺落后等因素，造成了污水处理厂的成本不断增加。污水处理厂当下运行的特点是污水处理质量差强人意，污水处理成本增加，企业经济效益不容乐观，污水处理之后的污泥对环境造成不同程度的二度污染。污水处理厂运行现状急需改变，节能降耗理念下，污水处理厂需要从设备、工艺、运行管理等多方面进行改革和优化，从而实现污水处理质量有保障，污水处理工艺效率高，减少能耗损失，降低成本，提升企业经济效益。

（二）能耗分析

第一，污水提升方面。其能源消耗与提升的高度以及提升的效率息息相关。正常而言，污水提升消耗的电量大概是总电量的20%，目前，大多污水厂水泵选型过大，因为实际水量常常达不到设计的最大流量，这就严重减低了水泵的效率，直接导致投入过高，能源消耗过大。第二，曝气溶氧方面。一般好氧段溶解氧的浓度不宜过高，大概在1.5～2.5mg/L之间，一旦溶解氧过高，就会提高污水中有机物的分解速度，从而导致微生物不能获得足够的食物和营养，进而产生大量的能源消耗。

二、污水处理厂节能降耗策略

（一）总体节能优化运行

全流程总体节能优化运行策略是建立在污水处理内能的合理调配基础上的。从污水处理厂能量平衡分析，污水内能随污水处理单元过程而削减，应结合各物质组分在各种处理条件下的变化特点，合理分配污水能量物质的流向，减少有机污染物在处理单元利用氧作为电子受体的量。城市污水处理厂全流程节能降耗优化运行策略总体指导思想：以污水处理全流程节能降耗为目标，以水质保证为约束条件，以“全局最优、局部适应”为原则，以联合调控全厂区内的控制部件为手段，以多参数智能化运行控制条件为基础，形成城市污水处理厂全流程节能降耗优化运行成套技术。

（二）单元节能优化运行

单元节能对象是污水处理厂的泵，泵的功率和耗电情况以及实际处理效果三者之间要达到一个平衡值。泵节电就是降低电能耗费，节能工作要保证正常的污水处理工作，具体要考虑以下几点。第一，选泵要科学。在选泵之前要确定本单元污水处理工作量，然后选择相应型号的泵，这样就避免来泵的功率过高而浪费电能。第二，要合理利用地势特点来节约能耗。根据污水处理厂的地形，来降低污水提升的高度，从而减轻泵的工作负担，在这种情况下，也可选择扬程相对较小的泵来节能。第三，优先选择潜污泵和液下泵，因为其能耗要低于离心泵，并且安装简单、故障率低、使用寿命长。第四，要定期对机泵进行维护和保养，降低摩擦产生的电耗，同一工段的机泵要保证一开一备，避免机泵故障造成整体停工。

（三）节能工艺优化升级

污水处理厂节能降耗的根本上工艺优化升级，要根据实际污水的成分和处理量对现有的处理工艺进行评价，对薄弱环节进行改进和升级。现阶段污水处理工艺种类繁多，污水处理工作影响参数比较多，在工艺选择和优化时要关注三个重点要素，分别上工艺特征、能耗大小、运行条件。生化池依靠微生物分解和化学反应来处理污水，几乎不涉及其他能耗，然而后续的处理环节能耗较大。生化池要列入重点考虑对象，要根据污水成分变化和处理效果来设计生化池，必须保证生化池的净化作用满足处理需求，该环节处理效果越好，后续污水处理负荷越小。污水处理要重视有机物的净化问题，虽然微生物可以分解大部分有机物，然而还有很多残存的有机物对环节造成威胁。节能优化升级要考虑提升强度以彻底清除有机物。节能降耗前提下，深度处理模式被广泛应用到污水处理工作中，所以混凝沉淀池的优化备受关注。混凝沉淀的净水作用是通过药剂与污染物发生理化反应而产生沉淀并沉积于池底而实现净水。这种净水方式能耗相对来说较小，但是需要较长时间进行沉淀，如果污水日处理量非常大，则对混凝池的工作效率要求高，工艺就必须升级，当下已经将混凝池和V型滤池、转盘过滤等结合起来进一步提升水处理质量。

（四）处理设备仔细甄选

污水处理设备的选择属于一项重要性工作内容，污水处理设备对处理效果和成本都有影响，仔细甄选处理设备，可以在保证处理效果的前提下降低成本，同样也可以通过设备甄选来实现运行中能耗最低。污水处理厂成本不仅包括设备购进，也包括设备运行中的电能消耗，降低设备损失的能耗也备受关注。当下，活性物与处理法应用广泛，水泵和泥泵对处理效果影响最大，机泵的能耗损失对运行成本影响深远。选择时要注意泵的工作能力和污水处理需求是否匹配。由于污水處理厂的污水组分和污水处理量不是一成不变的，所以变频泵更加适合，可以根据实际需要来调整参数，保证积水井的液位和回流比始终处于理想状态。实际运行发现，污水处理厂按照变频泵可节能30%。除此之外，曝气设备能耗也引人关注。搅拌、曝气和回流上曝气设备的三大部分，也是污水处理运行中能耗的主体。既有的机械曝气耗能非常多，鼓风曝气离心机的处理效果良好且能耗相对低得多。鼓风曝气离心机的优点很多，比如，噪音低，这说明机械磨损少，设备运行中几乎没有不必要的能损;再如，调节范围大，可以根据需要精准控制，避免能源浪费。在甄选鼓风曝气离心机时需要注意其充氧能力，氧气泡直径小则分散均匀，设备的污水处理效果会更好，微孔曝气头因为橡胶材质而实现来氧气好利用率，广受欢迎。

（五）水耗管理不可小觑

污水处理厂节能降耗也要关注自身的水耗管理，经过处理的污水如果已经达到回用水标准，则可以代替自来水应用到污水处理工作当中。这样就节约来自来水资源，充分利用了自己处理过的污水。比如，在污水装置滤网清洗和管路冲洗工作中就可以回用水，在药剂配置中也可以使用回用水，厂区绿化和设备冷却等都可以使用回用水代替自来水。

对污水处理厂的水耗进行管理，尽量使用回用水代替自来水，一方面可以降低运行成本，另一方那面可以节约自来水资源，减缓淡水资源匮乏带来的供水压力，切实将节能降耗落实到实处。污水处理工艺中的设备清洁工作非常重要，处理不净影响污水净化效果，所以自来水需求量非常大，税号管理则可以大幅度节约用水。

（六）综合利用相关能源

污水处理厂在完成污水净化之后还会产生大量的污泥，这些污泥处理不当会再度对环境产生污染。对此，已经避免用填埋和堆肥的方式来进行处理，焚烧的方法对空气污染较大也不提倡。以无害环境和利用资源为目的，当下实现了以污水处理厂污泥为原料进行沼气生产。污泥中厌氧菌在分解有机物时产生沼气，沼气可以充分燃烧，同时便于保存，能够进行运输，属于一种新型的清洁能源。而且这类沼气可以进行发电，节约了电能，过程中产生的热水又可以加热和消化污泥，使得污泥的数量不断缩小，实现污泥的无害化。这与就可以将污水处理之后的废物变成新的经济创收项目，同时也彻底实现来污水的深度净化，也避免来处理污泥带来的能源消耗。

三、结语

综上所述，污水处理厂节能降耗运行策略要从整体着手实现总体节能，要深入细节以实现各个单元都节能降耗，要以工艺优化升级为主要手段，要在设备选择上下功夫寻求最高性价比，要通过回用水利用来降低水耗，要综合利用能源实现污水处理全程节能降耗且开发燃气资源。总之，节能降耗要贯穿于污水处理的各个环节，在能耗降低问题上要从技术、设备、资源转化、自我净化污水自我使用等多个维度来共同开展。

参考文献：

[1]卢嘉锡.城市污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施[J].低碳世界，2018（08）.

[2]臧超.江西典型工艺城市污水厂能耗分析及节能措施研究[D].南昌大学，2015.

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