污水厂运行中的节能降耗控制的措施研究

工作提出了越来越高的要求，应采取有效的控制措施来切实满足节能减排的需求。

关键词：污水厂；运行；节能降耗；控制措施

对于污水厂而言，其作为一种能耗密集型产业，一方面使得污水处理的运营成本出现大幅度的提升，另一方面还极大程度的加剧了社会能源危机；据相关调查研究发现，截至2015年底，我国污水处理的总电耗约为100×10kW·h/a，而城市污水处理的平均电耗就达到了0.29kW·h/m3，如何采取有效的控制措施实现污水厂的节能降耗已经成为其发展过程中亟待解决的重要问题。为此，本文围绕这一问题进行了分析研究，旨在为相关工作的开展提供参考借鉴。

1污水厂运行中的能耗分析

对我国污水厂进行调查之后发现，绝大多数污水厂的污水处理工艺都是相同的，如下图所示，其中的氧化沟和提升泵房是污水厂日耗电量最高的两个单元，约占全厂系统的75%以上。将处理级别作为标准进行划分，污水厂中主要包括了预处理、生化处理、深度处理、污泥处理与加药这四个环节，且其能耗分布由低到高的顺序为深度处理<污泥处理与加药<预处理<生化处理。

其中，在生化处理单元中的耗能设备主要有鼓风机系统、回流泵系统和其他附属设备，鼓风机系统的能耗比例已经超过了50%；预处理单元中的耗能设备包括提升泵及其附属设备，提升泵的能耗比例仅次于鼓风机系统，约为17%；污泥处理与加药单元中的耗能设备则有进泥泵系统、加药泵系统、污泥处理系统等；而输水泵系统、砂滤鼓风机系统及其附属设备又是深度处理单元中的耗能设备。因此，污水厂运行中节能降耗控制措施的采取应重点围绕以上几个环节。

2污水厂运行中的节能降耗控制措施

2.1预处理环节的节能降耗措施。预处理环节在污水厂的污水处理单元中位于前端，而提升泵是其中最为主要的耗能设备，因此，要对提升泵的型号予以科学的选择，同时适度的降低提升泵的扬程。现阶段，我国大部分污水厂中应用的提升泵都是采取人工手动启动的方法，这样的做法在水量的调节方面表现出较差的能力，如若工作人员未能及时发现液位较低，水泵就会自动停止运行，进而对泵体造成较为严重的损坏，造成了大量能源的浪费；针对这一现象，可以将低液位保护装置安装在进水泵房房中，采用变频调节的方式，通过降低电机功率、改变叶轮转速等途径对流量予以调节；相关研究发现，变频调速系统的应用与传统阀门调节方式可节能在20-40%之间。另外，提升泵在经过长时间的运行之后会发生一定的磨损现象，工作人员应定期对提升系统进行仔细的检修，对于老旧的轴承和叶轮等零部件应及时的更换，并做好隔热等维护工作。

2.2生化处理环节的节能降耗措施。在生化处理环节当中，为了达到节能降耗的目的，首先可应用智能曝气控制系统，即智能总控室和PLC控制站二者相结合的控制方法，将智能控制模块增加到智能总控制室当中，通过智能总控室中的电子计算机设备能够对各个在线仪表数据和历史数据进行随时查看，同时还可以自动绘制参数曲线；PLC站点对DO、空气流量等数据予以采集之后将其传送到智能曝气系统，会得到曝气的需氧量。其次，还应该对鼓风机进行合理选择，多级低速离心鼓风机的效率为60-70%，而进口的单级高速离心鼓风机的效率则超过了80%。再次，在生化处理单元中还可以增设独立循环水箱和制冷设备，目的在于减少对水厂自用水量的消耗；为了显著提高除尘效果，还可以将自动进风卷帘装置增设在鼓风机房的进风廊道当中。最后，应及时对回流泵中的滤布予以更换，清理缠绕在设备上的杂物。

2.3污泥處理环节的节能降耗措施。污泥进泥量对于污泥处理系统的能耗具有决定性的作用，在污泥处理环节当中采取节能降耗控制措施，一方面体现在设计过程当中，即在设计时应充分的考虑到污泥处理能力的大小，不仅要明确水质与水量的超负荷，而且要着眼于污水厂的远期发展，为今后的改造扩建做好预留工作；同时适当的减少对污泥调理剂PAM的投加量。另一方面，要对污泥的再次利用予以高度的重视，在污泥中蕴含着大量的钙铁锌和氮磷钾等元素，这些元素对于植物的生长会起到促进作用，因此可实现污泥的回收利用，实现可持续发展；此外，为了在源头上减少污泥产量，还应该重视预处理单元中格栅系统的合理应用，在延长设备使用寿命的基础上实现节能减排。

2.4污水厂改造中的节能降耗措施。除了以上提出的几点控制措施之外，污水厂运行中节能降耗目标的实现还应依托于技术工艺创新。对于污水厂中的COD而言，其最终会被微生物分解为CO2，由此可见应尽可能的减少外部碳源的使用量，基于此，以合理分配碳源的思想理念为依托，可以对传统的A2/O工艺进行升级改造，在好氧区的前端和末端位置出分别设立兼氧区；再如，在污水厂的曝气设备中可以引入微纳米气泡，其具有气泡带电性、无二次污染、界面动电势高以及能耗低等优势，使用时能够显著的提高氧传质的效率，进而满足节能降耗的需求。

结束语

综上所述，污水厂的节能降耗是我国实现节能减排的主要环节，其同时也表现出了较大的资源节约和降低能耗的潜力。以污水厂的运行特点为依据，污水厂运行中的节能降耗控制措施应集中在预处理、生化处理、污泥处理等环节当中，可从优化设计、科学的设备选型、强化运行管理与维护、合理升级改造以及应用新技术工艺等方面加以着手。污水厂的节能降耗是一项综合性的工程，在今后还需要进一步加大研究力度，进而真正实现污水处理的节能降耗。

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