摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平在逐步提高，在日常生活中產(chǎn)生的污水和垃圾也在增加。污水對(duì)人類的健康影響很大，污水處理是一個(gè)現(xiàn)代化的城市發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。但污水處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，目前，污水處理工藝能耗高，處理效率低。基于此，本文對(duì)城市污水處理廠的節(jié)能途徑進(jìn)行了研究，為提高效率，節(jié)能減排，提出了幾點(diǎn)建議。以期對(duì)城市污水處理的未來發(fā)展有所幫助。

關(guān)鍵詞：污水處理；能耗；節(jié)能

前言：隨著污水處理廠和處理能力的提升，污水處理標(biāo)準(zhǔn)也越來越嚴(yán)格，對(duì)排放水質(zhì)的要求也越來越高。污水處理經(jīng)歷了從傳統(tǒng)污水處理、營(yíng)養(yǎng)物去除、營(yíng)養(yǎng)物深度去除和營(yíng)養(yǎng)物極限去除等發(fā)展過程。污水處理廠是高能耗行業(yè)，隨著能源危機(jī)的加劇和對(duì)水環(huán)境要求的提高，節(jié)能降耗是各行各業(yè)面臨的重要需求。

1、城市污水處理廠能源消耗主要方面

1.1電耗

根據(jù)美國(guó)每年用電數(shù)據(jù)分析可以看出，城市污水處理廠所消耗的電量是總電量的3%，在人口數(shù)量不斷增加和對(duì)污水排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高的情況下，預(yù)計(jì)未來15年內(nèi)污水處理所需要消耗的電量還將繼續(xù)增加20%左右。在我國(guó)情況也是如此，隨著城市污水廠的發(fā)展所消耗的電量所占比例將逐年增加，但是仍存在很大的節(jié)能潛力。在城市污水廠的運(yùn)行中電耗所占比例較大的是污水提升、生化曝氣和污泥濃縮處理三部分。在污水生化處理中需要的鼓風(fēng)機(jī)曝氣、潛水?dāng)嚢杵骱瓦M(jìn)出水軸流泵都消耗了大量的能耗，其中鼓風(fēng)機(jī)是節(jié)能降耗的重點(diǎn)。

1.2藥耗

在城市污水處理廠中所需要的化學(xué)藥劑主要是生化反應(yīng)中化學(xué)除磷需要的聚合氯化鋁（PAC）和污泥脫水系統(tǒng)中添加的絮凝劑聚丙烯酰胺（PAM）。但是，通常在污水廠的運(yùn)行過程中由于藥劑投加量投加時(shí)間的控制不夠智能化等原因?qū)е滦跄Ч焕硐?，促使藥劑的投加量增加，大大增加了污水處理成本，同時(shí)，這些藥劑的降解性能較差容易對(duì)環(huán)境造成二次污染。

1.3水耗

國(guó)內(nèi)許多污水處理廠的中水回用系統(tǒng)都尚未健全，污水處理工藝中的冷卻水、反沖洗水、噴淋用水、辦公用水等均采用自來水，而處理后達(dá)到出水標(biāo)準(zhǔn)的中水并未得到充分利用，因此，造成污水廠內(nèi)水資源的消耗，對(duì)凈水資源造成了浪費(fèi)，同時(shí)也增加了處理成本。

2、城市污水處理廠的節(jié)能降耗途徑

2.1節(jié)約電能的措施

2.1.1電機(jī)節(jié)能

電機(jī)能耗是污水處理廠電能消耗的主要部分，常用的電機(jī)包括風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、水泵、污泥泵等，為了提高污水廠電氣節(jié)能效果，必須做好電機(jī)的節(jié)能設(shè)計(jì)，采取有效的節(jié)能措施。電機(jī)能耗高低的影響因素主要包括電機(jī)自身性能、數(shù)量、容量、配置、控制方式、運(yùn)行管理等因素，可從這幾個(gè)方面入手采取節(jié)能措施：在購(gòu)置電機(jī)時(shí)，應(yīng)優(yōu)選效率高、能耗低、運(yùn)行可靠的電機(jī)。污水處理廠要結(jié)合實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，合理設(shè)計(jì)電機(jī)容量，確保電機(jī)輸出功率與機(jī)械負(fù)載功率相匹配，提高電機(jī)的負(fù)載率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電機(jī)自然功率因素的改善；在選擇水泵時(shí)，污水處理廠要根據(jù)用水量、季節(jié)變化、最大流量等條件進(jìn)行選擇，預(yù)留出一定額度；一般情況下，電機(jī)完全達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間不超過10%，其余時(shí)間均處于低效運(yùn)行。由于電機(jī)處于高效運(yùn)行狀態(tài)下才能降低電能消耗，所以污水處理廠應(yīng)采用優(yōu)化調(diào)控方式，對(duì)電機(jī)輸出負(fù)荷進(jìn)行合理設(shè)置，調(diào)控電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，使電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)，降低電能耗用量。

2.1.2城市污水處理優(yōu)化

2.1.2.1污水生物脫氮技術(shù)

從很多污染水源的成分分析中能夠發(fā)現(xiàn)，我國(guó)水污染最重要的原因就是水體富營(yíng)養(yǎng)化，即使是在污水處理技術(shù)不斷發(fā)展的今天，還依然不能將這個(gè)問題進(jìn)行有效解決?，F(xiàn)在水體富營(yíng)養(yǎng)化情況愈發(fā)嚴(yán)重，想要解決這個(gè)問題，目前只有依靠脫氮除磷的方法。

2.1.2.2氧化溝脫氮技術(shù)

利用推流式反應(yīng)器和氧化溝脫氮技術(shù)相結(jié)合，這種污水處理技術(shù)的速度較快，又能和溝內(nèi)的混合溶液快速融合在一起。其通過活性污泥中的微生物與細(xì)菌對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解去除，進(jìn)而達(dá)到凈化污水的目的。

2.1.2.3缺氧技術(shù)

缺氧技術(shù)就是前置反硝化技術(shù)，經(jīng)缺氧池處理后的廢水用提升泵提升至生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。這項(xiàng)技術(shù)操作過程簡(jiǎn)單并且造價(jià)較低，目前被廣泛應(yīng)用于各個(gè)城市的污水處理廠。

2.1.2.4三級(jí)活性污泥技術(shù)

三級(jí)活性污泥技術(shù)就是將反硝化、消化和氨化三個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行有效結(jié)合，污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。以此達(dá)到污水處理的效果，這種污水處理的方式較為復(fù)雜且造價(jià)偏高，是目前國(guó)內(nèi)多數(shù)污水處理廠常用處理工藝之一。

2.1.3污水處理的電氣節(jié)能優(yōu)化控制

在對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)，電氣節(jié)能也有著十分重要的作用。因?yàn)槌鞘形鬯幚淼倪^程要求節(jié)約成本，降低能源消耗。因此在配電過程中減少配電線路對(duì)電能的消耗能夠有效保證在電氣節(jié)能中降低線路的損耗。

2.1.4采用遺傳算法優(yōu)化控制

通過實(shí)踐表明，遺傳算法是一種在污水處理中比較有效的解決問題的方法，它以自然選擇和遺傳機(jī)理的搜索形式為基礎(chǔ)，通過這種方式對(duì)DO溶解氧（dissolved oxygen）變化量展開有效的控制，以便于更好的將在自然選擇中的繁殖和變異現(xiàn)象模擬出來。

2.1.5照明節(jié)能

城市污水處理廠中的照明系統(tǒng)，在電氣能耗中所占的比例較大，為此，應(yīng)采取有效的措施降低照明系統(tǒng)能耗。

2.1.5.1對(duì)光源進(jìn)行合理選擇

隨著城市污水處理廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大，大型車間數(shù)量也隨之增多。在大型車間中，需要采用充足的光源以滿足生產(chǎn)條件。為了實(shí)現(xiàn)照明節(jié)能，污水處理廠應(yīng)合理選擇節(jié)能型的光源。大型廠房應(yīng)采用大功率細(xì)管徑熒光燈、高壓鈉燈或金屬鹵化物燈，這些光源的節(jié)能效果較高。在污水處理廠配電室、辦公室、值班室等人員工作的地方，要盡量避免使用白熾燈，而是要選擇緊湊型熒光燈、三基色細(xì)管徑熒光燈或金屬鹵化物小功率燈等。

2.1.5.2選用節(jié)能型光源附件

鎮(zhèn)流器是照明系統(tǒng)中的重要組成部分，其種類眾多、性能各異，在選擇氣體放電燈的鎮(zhèn)流器時(shí)，要盡量避免使用普通電感型鎮(zhèn)流器，而是要使用電子鎮(zhèn)流器、低能耗鎮(zhèn)流器，以達(dá)到降低線損、提高供電質(zhì)量的效果。在氣體放電燈中設(shè)置就地補(bǔ)償電容，提高燈具的功率因素，在同等照明亮度和時(shí)長(zhǎng)的情況下降低線損。

2.1.5.3優(yōu)化照明控制系統(tǒng)

污水處理廠的值班室、辦公室的燈具控制應(yīng)采用一對(duì)一的控制方式，而在大型車間中可根據(jù)生產(chǎn)情況采取區(qū)域型控制方式，在滿足照明需求的情況下實(shí)現(xiàn)節(jié)能；在樓梯間、公共走道等場(chǎng)所采用聲光控方式，降低燈具的電能消耗，做到人來燈開、人走燈閉，提高節(jié)電效果；廠區(qū)內(nèi)的道路采用光控方式，白天吸收太陽(yáng)能，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為電能，天黑時(shí)自動(dòng)開啟照明，天亮關(guān)閉照明，實(shí)現(xiàn)道路照明的自動(dòng)化控制，避免電能浪費(fèi)。

2.2藥劑的節(jié)約措施

絮凝劑的分類有很多種，包括單一的有機(jī)絮凝劑、無機(jī)絮凝劑、微生物絮凝劑和復(fù)合絮凝劑，污水廠在選擇絮凝劑時(shí)要綜合價(jià)格和絮凝性能綜合進(jìn)行選擇。盡量選擇投加量少的高效能絮凝劑，這樣既可以防止對(duì)環(huán)境造成二次污染，同時(shí)還可以降低污水處理成本，例如一些微生物絮凝劑。絮凝劑的投加量和投加時(shí)間對(duì)處理效果也有非常大的影響，所以要采用智能化的藥劑投加系統(tǒng)，減少誤差避免不必要的浪費(fèi)。

2.3回用水的合理應(yīng)用

污水廠應(yīng)合理應(yīng)用自身處理后的中水用于廠區(qū)綠化灌溉、設(shè)備反沖洗水等。減少對(duì)自來水資源的浪費(fèi)，同時(shí)，污水廠還可以與例如熱電廠合作，將處理達(dá)標(biāo)的中水用于熱交換進(jìn)行二次利用，即能創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益又對(duì)資源實(shí)現(xiàn)合理利用。

3、結(jié)束語(yǔ)：

城市污水處理廠的節(jié)能降耗是一項(xiàng)重要工作，要綜合考慮多方面因素，從各個(gè)單體設(shè)備入手，分析能源消耗的構(gòu)成，在綜合廠區(qū)整體工藝對(duì)設(shè)備及運(yùn)行進(jìn)行綜合管理和協(xié)調(diào)，在保證出水指標(biāo)的情況下節(jié)能增效。

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作者簡(jiǎn)歷：

姓名：楊光；畢業(yè)院校：長(zhǎng)春工程學(xué)院；學(xué)歷：大學(xué)本科；主修專業(yè)： 建筑環(huán)境與設(shè)備工程、建筑監(jiān)理；

曾就職于中國(guó)通用機(jī)械工程有限公司和中國(guó)水利水電科學(xué)研究院；多次擔(dān)任大型國(guó)際招標(biāo)項(xiàng)目的項(xiàng)目經(jīng)理；長(zhǎng)期駐扎于非洲、馬來西亞、緬甸等國(guó)家，有著豐富的國(guó)內(nèi)外項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)。多次獲得中國(guó)機(jī)械工業(yè)集團(tuán)頒發(fā)的優(yōu)秀團(tuán)干部及青年突擊手等榮譽(yù)稱號(hào)。現(xiàn)就職于中國(guó)重型機(jī)械有限公司，擔(dān)任項(xiàng)目經(jīng)理及專業(yè)工程師職務(wù)。