郭驍玥

摘 要：污水處理行業(yè)屬于能耗密集型行業(yè)，高成本、高能耗對我國城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和管理造成了嚴(yán)重阻礙，在不足的能源供應(yīng)下，對污水處理工藝和減少設(shè)備能耗等問題進(jìn)行研究是非常必要的，不斷找尋能量優(yōu)化策略、使污水處理的高效性和低能耗得以實(shí)現(xiàn)，加大城鎮(zhèn)污水處理方面建設(shè)，確保我國的水資源環(huán)境的安全。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；城鎮(zhèn)污水；節(jié)能降耗；污泥處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.063

隨著社會的不斷進(jìn)步，越來越多國家面臨諸多的環(huán)境污染問題，水域水質(zhì)嚴(yán)重下降的現(xiàn)象不斷發(fā)生，水中生物數(shù)量越來越少，物種不斷地消亡，人類健康受到越來越嚴(yán)重的威脅，各國對污水處理及加大污水處理設(shè)施建設(shè)越來越重視，因此對城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)研究是非常必要的。

1 城鎮(zhèn)污水處理廠能源消耗組成

耗能高、占據(jù)土地過多、投資成本大、消耗時間長是傳統(tǒng)的污水處理方法的弊端。城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)是高消耗能源行業(yè)，電能、藥耗和燃料是其主要能源消耗的幾個方面。其中污水處理廠中大型用電設(shè)備有攪拌推進(jìn)器、潛水泵、風(fēng)機(jī)、螺桿泵等。在污水處理工藝過程中，大量消耗能源工藝過程有：污泥處理、生物處理供氧、提升污水和污泥等，其中比重最大的是污泥處理和污水生物處理過程，生化處理階段中在曝氣、污水提升及污泥處理等方面能源消耗也較大。目前在我國常見的二級城鎮(zhèn)污水處理廠能源消耗中，總能耗10%～20%是污水提升，總能耗的50%～70%是污水生物處理能耗（主要用于曝氣供氧），總能耗的10%～25%是污泥處理，直接總能耗的70%以上是這三者能源消耗之和。

2 城鎮(zhèn)污水處理廠技術(shù)研究

（1）用電設(shè)備降耗節(jié)能措施。在污水處理中是非常重要的設(shè)備，運(yùn)行過程中水泵消耗著大量的電能，因此為了實(shí)現(xiàn)泵房的，達(dá)到污水處理節(jié)能的目標(biāo)，必須要有有效的提高水泵的運(yùn)行效能的措施。

首先，為了在最有效的節(jié)約能耗，選擇合理的水泵是非常必要的。加速變頻調(diào)速方面的研發(fā)，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到優(yōu)化，進(jìn)而降低排水的單耗?，F(xiàn)實(shí)中。在污水凈化工作中，進(jìn)入變頻工作的狀態(tài)的電動機(jī)，變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度就可以得到調(diào)整或者是在一定范圍內(nèi)選擇電動機(jī)最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗，綜合上述，通過對于變頻器調(diào)整，使得電動機(jī)在滿足正常工作情況下，實(shí)現(xiàn)電流最小、效率最大化，實(shí)現(xiàn)了降耗節(jié)能的目標(biāo)。

其次，減小污水在處理過程中提升的高度，進(jìn)而降低污水提升泵的揚(yáng)程，合理利用地形，對水泵揚(yáng)程進(jìn)行設(shè)計也是非常必要的。同時在高程設(shè)計時盡可能的做到一次提升，選用合理的進(jìn)水口、出水口和管道連接形式，降低水頭損失可以進(jìn)一步達(dá)到降低能耗的效果。

（2）鼓風(fēng)曝氣部分降耗節(jié)能措施。曝氣系統(tǒng)和其他機(jī)械系統(tǒng)（如攪拌、回流污泥和二沉池設(shè)備等）是生化處理單元的主要組成，這也是污水處理廠的核心部分，全廠能耗的50%～70%是在這里產(chǎn)生的，對整個水廠的成本影響較大的就是曝氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗。與曝氣效率的高低有著直接關(guān)系是曝氣設(shè)備的調(diào)節(jié)能力，如果控制不到位或者調(diào)節(jié)能力，均會造成能源浪費(fèi)，所以，為提升曝氣效率降低能耗，我們應(yīng)選擇調(diào)節(jié)能力合適的曝氣設(shè)備。

（3）污泥處理系統(tǒng)降耗節(jié)能措施。隨著人們對能源需求不斷增加，新的能源類型被開發(fā)，其中，目前廣泛應(yīng)用的能源類型就有太陽能。目前，已經(jīng)有研究人員在污泥厭氧消化加熱工作中應(yīng)用太陽能方面進(jìn)行了一定的研究。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，具有較高的吸熱效率的污泥，是一種較好的吸熱體，隨太陽輻射強(qiáng)度增高淺槽式集熱器水溫升高，且隨水深增加而降低，集熱器設(shè)備可以作為厭氧消化過程中的補(bǔ)充熱源進(jìn)行應(yīng)用。此外，也有研究人員以自行設(shè)計的混合太陽能污泥干燥裝置，對機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)行了干燥處理，研究了該方式對污泥干燥處理的可行性。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，太陽能對污泥進(jìn)行干燥具有較高的可行性。

（4）其他消耗降耗節(jié)能措施。一定量的藥劑在污泥消毒、調(diào)理及除磷過程中被消耗，雖然消耗不多，但一定的節(jié)能空間也是存在的?？梢詫⑸锍准夹g(shù)應(yīng)用在除磷環(huán)節(jié)，這樣不僅不需要投加藥劑，而且產(chǎn)生的污泥量也較少。選擇，還可以使用高分子混凝劑的化學(xué)除磷方式來進(jìn)行除磷，以降低消耗藥劑。還可以進(jìn)行污泥調(diào)理（包括化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理這樣可以有效的提升污泥的脫水性能。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)還可以選使用輻射技術(shù)對污泥進(jìn)行消毒，代替高溫高壓。

在污水處理過程中，污水處理劑的使用量關(guān)系到污水處理廠的降耗節(jié)能的水平，因此，根據(jù)污水處理劑的單價以及特點(diǎn)進(jìn)行綜合選擇是在實(shí)際的工作流程中必不可少的，最大限度上提升效果，同時要保證藥劑不對于環(huán)境造成污染的基礎(chǔ)。并且也要考慮處理劑的用量。節(jié)約處理劑的用量可以在以下幾方面考慮，即傳統(tǒng)上污水處理過程中使用的處理劑可以采用天然高分子改性處理劑來代替，這種天然高分子改性處理劑更容易被生物所降解，并且得到更高的脫水效率。此外，對污水處理中所使用到的藥劑的用量進(jìn)行更為精確的計算，并且提前進(jìn)行方案設(shè)計，以降低在污水處理過程中對于藥劑造成的額外的浪費(fèi)，以期達(dá)到最佳效果。

3 結(jié)語

降低城鎮(zhèn)污水處理廠的能源能耗，可以更好的促進(jìn)城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。因此在實(shí)際工作中，提高對污水處理廠能耗有效認(rèn)識，選擇更為合理工藝系統(tǒng)，在確保處理后污水能夠符合排放的標(biāo)準(zhǔn)，更好的實(shí)現(xiàn)對水資源環(huán)境的保護(hù)的目標(biāo)的同時降低能源消耗。

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