摘 要:污水處理廠是現(xiàn)代城鎮(zhèn)建設(shè)必不可缺的節(jié)能減排設(shè)施,是一個(gè)地方生態(tài)文明建設(shè)成效的基本要求和重要標(biāo)志,對(duì)構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。本文首先介紹了我國(guó)污水處理廠能源消耗現(xiàn)狀,其次提出污水處理廠的節(jié)能減排途徑,最后分析了污水資源與能源綜合利用,為我國(guó)污水處理廠發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:污水處理廠 節(jié)能減排 途徑
污水處理廠是現(xiàn)代城鎮(zhèn)建設(shè)必不可缺的節(jié)能減排設(shè)施,是一個(gè)地方生態(tài)文明建設(shè)成效的基本要求和重要標(biāo)志,對(duì)構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。當(dāng)前,從整體上來(lái)看我國(guó)對(duì)污水處理廠建設(shè)和排放標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高,污水處理綜合能力顯著提升,但依然存在一些問(wèn)題。本文根據(jù)我國(guó)污水處理廠的實(shí)際情況,基于相關(guān)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ),就我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)途徑問(wèn)題進(jìn)行研究和探討。
1 我國(guó)污水處理廠能源消耗的現(xiàn)狀
1.1 污水處理廠運(yùn)行過(guò)于簡(jiǎn)化
按照國(guó)家要求,大多城鎮(zhèn)的污水處理廠都購(gòu)置和設(shè)立了健全的污水處理工藝設(shè)備,但在實(shí)際運(yùn)行上存在過(guò)度簡(jiǎn)化的問(wèn)題,一些污水處理廠為節(jié)約運(yùn)行成本和費(fèi)用,只是簡(jiǎn)單的對(duì)污泥進(jìn)行處理并將其隨意堆放,有的甚至只是在應(yīng)付檢查時(shí)處理一下,造成一些城市出現(xiàn)“污泥圍城”的嚴(yán)重問(wèn)題。
1.2 污水處理廠的能源消耗整體較高
在據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),在污水處理廠的整體運(yùn)行費(fèi)用中,能耗費(fèi)用占了總運(yùn)行費(fèi)用的43.5%,因此我國(guó)污水處理廠是一個(gè)能源消耗整體比較大的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)。近年來(lái),隨著世界能源危機(jī)的加劇,能源價(jià)格節(jié)節(jié)攀升,一些污水處理廠因?yàn)樽陨砟芎妮^高,使得全廠運(yùn)行費(fèi)用節(jié)節(jié)升高,造成利潤(rùn)無(wú)法填補(bǔ)成本的情況,從而影響了污水處理廠的持續(xù)工作和發(fā)展。
1.3 污水處理廠的運(yùn)行成本較高
隨著越來(lái)越多的污水處理廠由政府包攬變?yōu)槭袌?chǎng)化經(jīng)營(yíng),污水處理廠的運(yùn)營(yíng)成本問(wèn)題成為決定污水處理廠可持續(xù)發(fā)展能力的關(guān)鍵。污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用主要包括管理費(fèi)、折舊費(fèi)、動(dòng)力費(fèi)、維修費(fèi)、人工費(fèi)等,從當(dāng)前的實(shí)際來(lái)看,我國(guó)污水處理廠的運(yùn)行成本較高,其中管理費(fèi)和折舊費(fèi)占了一半以上的比例。
2 污水處理廠的節(jié)能減排途徑
2.1 在工藝優(yōu)選中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
污水處理工藝設(shè)備對(duì)投資和運(yùn)行成本具有初始性和長(zhǎng)期性的重要影響,也決定了能耗和排放量的水平。因此,在污水處理廠建設(shè)過(guò)程中,要積極選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行成本高、處理效率高、排放物較低、操作和維修簡(jiǎn)便的工藝設(shè)備。
2.2 在高效裝置中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
在污水處理廠的整體運(yùn)營(yíng)費(fèi)用中,電能消耗所占比重比較高,因此采取相應(yīng)的節(jié)能減排措施,應(yīng)從耗電設(shè)備入手才能大有可為。廠區(qū)污水處理廠的耗電部位主要集中在曝氣裝置、輸送泵及其他耗電設(shè)備。其中,曝氣系統(tǒng)耗電占總能耗的絕大部分在40%~70%,污水提升耗電約占總能耗的10%~20%。因此,可以采取有效措施對(duì)初次提升泵、剩余污泥泵、污泥回流泵、內(nèi)回流泵、反應(yīng)器深度、氣泡液體接觸時(shí)間等進(jìn)行優(yōu)化,從而節(jié)省人力物力財(cái)力,實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能減排目標(biāo)。
2.3 在污水提升過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
污水提升泵,是污水提升過(guò)程中所消耗能源最大的設(shè)備,但其具有很大的節(jié)能減排空間。而我國(guó)目前的具體情況是,在設(shè)計(jì)污水處理廠的高程時(shí),相關(guān)數(shù)據(jù)普遍都偏高,從而造成提升泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程也普遍過(guò)高,以至于污水處理廠的整體電耗量較大。因此,為減少污水處理廠的能耗,應(yīng)對(duì)污水提升泵進(jìn)行進(jìn)一步的節(jié)能改造和設(shè)計(jì),從而促使污水提升過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排。
2.4 在污水處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
污水處理過(guò)程是消能的關(guān)鍵和核心部分,因此要積極關(guān)注這部分的技能減排舉措。一方面,可以通過(guò)對(duì)曝氣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造,從而降低污水處理廠的整體能源消耗量,這就需要對(duì)曝氣裝置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),并在具體的操作過(guò)程中進(jìn)行科學(xué)控制,才能有效提高整個(gè)曝氣系統(tǒng)的總能效指數(shù)。另一方面,選擇曝氣設(shè)備時(shí)要充分考慮其調(diào)節(jié)能力和供氧能力,從而有效地避免能源的浪費(fèi)。此外,在選擇鼓風(fēng)機(jī)時(shí),可以選擇變頻調(diào)速風(fēng)機(jī),這樣才更有利于便捷操作和減少故障,從而實(shí)現(xiàn)合理控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量的目的,最終達(dá)到節(jié)能減排的整體效果。
2.5 在污泥處理過(guò)程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排
污泥處理中,在嚴(yán)格按照章程指導(dǎo)進(jìn)行科學(xué)操作和合理運(yùn)行的前提下,可以投入適當(dāng)?shù)母咝跄齽?,從而減少污泥脫水系統(tǒng)的整體能源消耗量。在設(shè)備優(yōu)選上,要積極選擇效率高、能耗低的設(shè)備,努力降低和減少設(shè)備的磨損率,努力降低整體的運(yùn)行費(fèi)用,進(jìn)而節(jié)約污泥處理系統(tǒng)中造成的能源消耗量。同時(shí),要充分發(fā)揮厭氧沼氣的功能和作用,通過(guò)燃燒沼氣來(lái)實(shí)現(xiàn)加溫、取暖發(fā)電來(lái)降低電能等綜合性效果。
2.6 在管理創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)
現(xiàn)階段,我國(guó)的污水處理廠管理模式還比較傳統(tǒng)和落后。大多污水處理廠還在主要依靠政府來(lái)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)。這種管理模式容易造成資源的浪費(fèi),并不利于處理廠運(yùn)行效率的提高,從而嚴(yán)重阻礙污水處理企業(yè)和行業(yè)的持續(xù)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷改革和完善的情況下,應(yīng)積極順應(yīng)社會(huì)發(fā)展態(tài)勢(shì),努力推進(jìn)污水處理廠建設(shè)運(yùn)營(yíng)的市場(chǎng)化、產(chǎn)業(yè)化和專業(yè)化。
3 污水資源與能源綜合利用
隨著我國(guó)污水處理廠市場(chǎng)化水平的不斷提升,行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的劇烈程度越來(lái)越大,水價(jià)微利趨勢(shì)越來(lái)越明顯。要充分利用現(xiàn)代光伏節(jié)能技術(shù),積極推動(dòng)污水的能源化以及污泥的減量化、資源化,不斷提升污水處理廠資源和能源的綜合利用水平和效率。
3.1 對(duì)熱泵系統(tǒng)改造,實(shí)現(xiàn)污水熱能利用
可以將污水熱能作為廠內(nèi)制冷、制熱的自用型能源,也可以通過(guò)不斷開(kāi)拓市場(chǎng),以合理價(jià)格為周邊用戶提供制冷和供熱服務(wù),從而實(shí)現(xiàn)污水熱源的資源化和經(jīng)濟(jì)利益化。開(kāi)展污水處理和光伏發(fā)電的創(chuàng)新融合設(shè)計(jì),建設(shè)清潔能源應(yīng)用與污水處理行業(yè)的示范項(xiàng)目。項(xiàng)目的電量可全部用于污水處理,有力促進(jìn)了污水處理廠的節(jié)能減排。
3.2 充分發(fā)揮污泥的價(jià)值
在污泥處理過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生沼氣等具有較高再利用價(jià)值的各類副產(chǎn)品。對(duì)于沼氣,可以通過(guò)并網(wǎng)銷售,或者自建沼氣加氣站實(shí)現(xiàn)直接銷售,從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。鳥(niǎo)糞石具有氨、磷等重要有機(jī)成本,可以積極與農(nóng)資部門和企業(yè)聯(lián)系,將其作為一種緩釋肥料,將其在化肥市場(chǎng)進(jìn)行銷售,從而獲取較好的經(jīng)濟(jì)收益。
4 結(jié)語(yǔ)
目前我國(guó)污水處理廠面臨的節(jié)能減排形式依然比較嚴(yán)峻,集中基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備建設(shè)和運(yùn)行管理費(fèi)用是問(wèn)題的關(guān)鍵所在。要實(shí)現(xiàn)污水處理廠節(jié)能減排的高效目標(biāo),努力在提高投資效率、更新污水處理設(shè)備、提升污水處理方法、優(yōu)化廠內(nèi)管理秩序、增強(qiáng)污水處理廠整體可持續(xù)發(fā)展能力,努力促使污水處理廠資源和能源的綜合、充分利用,不斷提升我國(guó)污水處理廠節(jié)能增效的綜合能力與水平。
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作者簡(jiǎn)介:
王鑫(1985.5),男,漢族,畢業(yè)于沈陽(yáng)理工大學(xué),環(huán)境工程專業(yè),碩士研究生,工程師,主要從事排水管線及泵站運(yùn)行、監(jiān)測(cè)分析、設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場(chǎng)管理等工作。