摘 要:該文在分析污水處理廠能耗構成的基礎上,采用全過程的能耗降低措施,運用時間順序對污水處理廠處理前的能耗審核、處理中的裝置、工藝優(yōu)化、處理后排放物的節(jié)能利用的能耗降低途徑給予分析和研究,具有很強的理論和實踐意義。
關鍵詞:污水處理廠 能耗降低 措施
中圖分類號:X703文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)05(b)-0126-01
優(yōu)化污水處理廠能耗降低措施,這不僅是實現(xiàn)上述污水處理任務的重要途徑,更對我國環(huán)境資源的可持續(xù)利用具有重要意義。據(jù)此,該文將就這一問題進行研究探討。
1 污水處理廠能耗構成分析
污水處理廠的能耗構成,如圖1所示①??傮w來講,當前我國污水處理廠的能耗主要集中在曝氣裝置、污泥處理和提升以及其他設備的能耗上,因此,污水處理廠的能耗降低措施應該對上述部位進行優(yōu)化。本文接下來提供的措施也將圍繞這些部位展開。
2 基于能耗構成分析的污水處理廠能耗降低措施
利用時間順序從處理前的能耗審核,到處理過程中的裝置、工藝優(yōu)化,到污泥處理后的回收利用三方面展開對能耗降低措施的研究。
2.1 處理前的能耗審核
新形勢下,污水處理廠要改變過去那種傳統(tǒng)的“蒙頭干”的“無標準、無審核”的污水處理辦法,對污水、污泥處理過程中的能耗降低要設計具體的方案和計劃,以避免處理過程中的無計劃、無準備的能耗和能源浪費。具體做法上,污水處理廠技術部門可采用生命周期分析法,對處理系統(tǒng)的各環(huán)節(jié)、各過程進行能耗數(shù)據(jù)分析,提前預見能耗,并在此基礎上,形成降低能耗的提前的預處理辦法,以備接下來的污水處理工作利用。同時監(jiān)督部門要監(jiān)督污水處理廠的裝置維護和工藝優(yōu)化、以及是否按照審核形成的書面要求開展“最經(jīng)濟、最成本”的能耗污水處理。
2.2 處理中的裝置、工藝優(yōu)化
2.2.1 優(yōu)化曝氣系統(tǒng)
由上面的能耗構成分析可知,曝氣系統(tǒng)是當前污水處理廠一般工藝流程中能耗最大的環(huán)節(jié),曝氣系統(tǒng)是否經(jīng)濟優(yōu)化是決定污水處理效果的重要部分,對曝氣系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化措施包括:(1)精確設計曝氣頭,選用壓力損失小的管材及局部構件。(2)選用微氣泡空氣擴散裝置,可以考慮在單側設曝氣裝置的同時安裝自動調節(jié)裝置,提高氧轉移率。(3)采用混合效率更高的潛水攪拌器等來替代曝氣設備。(4)使用變頻調速風機,通過變頻調速技術提高鼓風機運行效率。
2.2.2 優(yōu)化污泥處理工藝
由上述的能耗構成分析同樣可知,污泥處理環(huán)節(jié)也是當前污水處理廠能耗較高的部分。優(yōu)化污泥處理工藝具體可按以下方法進行:
首先,在污泥濃縮、脫水前采用投加聚合物、無機化學藥品或熱處理方式調質污泥,要用天然高分子的改性絮凝劑如纖維素、淀粉、多糖類和蛋白質等代替?zhèn)鹘y(tǒng)的絮凝劑藥品如聚丙烯酞胺、聚合氯化鋁等,以避免二次污染。其中,熱處理是最好的工藝選擇之一,因為污泥經(jīng)過熱處理調質后,濾機可得含水率更低的固體濾餅,大大減輕了后續(xù)工藝的負荷。
其次,現(xiàn)有的污泥濃縮工藝有重力、浮選、離心濃縮等。重力濃縮不失為一種降低能耗的有效工藝。而污泥脫水的自然干化和機械脫水相比較來看,占地大,會污染環(huán)境?,F(xiàn)在污水處理廠一般會采取能耗最低機械脫水——干化床法,在優(yōu)化脫水工藝過程中要注重應用新能源,如使用太陽能作為輔助補充熱源進行脫水,此外,要注重引進和研究濃縮脫水一體化設備。
2.3 處理后排放物的節(jié)能利用
通過上述的工藝流程,污水處理廠會產(chǎn)出廢渣、污泥、出水等排放物,這其中,產(chǎn)量最少的是廢渣,因此對其的利用措施也較簡便,其他排放物的節(jié)能利用措施主要包括:(1)廢渣直接鋪路、制磚等。(2)利用污泥可采用:①集中厭氧消化污泥,污水處理廠利用其產(chǎn)生的CH4氣體發(fā)電供照明、鼓風、曝氣,污泥脫水等機械使用;②用作城市綠化花草肥料;③利用污泥中豐富的植物所需營養(yǎng)物質,改良礦區(qū)土地;④制造活性炭,制纖維板。(3)對出水的利用可采?。孩贈_洗機械設備、車間、道路和廠區(qū)綠化;②冷卻發(fā)電廠,城市綠化,景觀用水,建筑洗車及沖廁用水;③地下水回灌;④灌溉農(nóng)田。
綜上所述,本文運用時間順序對污水處理廠的能耗降低途徑給予分析和研究,具有很強的理論和實踐意義。此外,污水處理廠在著重能耗降低措施的研究和開發(fā)過程中,也要注重對污水處理廠管理機制的優(yōu)化措施的研究,通過過程控制和激勵機制,實現(xiàn)污水處理廠的最大效率運作,從而為能耗降低提供巨大的支持。
參考文獻
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注釋
①資料來源:徐強.污水處理節(jié)能減排新技術、新工藝、新設備[M].北京:化學工業(yè)出版社,2010.