楚秀杰 吳立輝

【摘要】為降低生產(chǎn)運(yùn)行成本，節(jié)約能源，污水處理廠進(jìn)行節(jié)能降耗工作勢(shì)在必行，本文主要對(duì)降低污水處理過(guò)程中電能的措施進(jìn)行了概述。

【關(guān)鍵詞】污水處理;節(jié)能降耗

隨著環(huán)保意識(shí)的提高，污水處理力度也隨之加大?，F(xiàn)很多污水處理廠進(jìn)行提標(biāo)改造工作，以提高處理效果，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2002）中的一級(jí)A排放標(biāo)準(zhǔn)，污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中節(jié)能降耗不但能降低水廠的運(yùn)行成本，而且能減少我國(guó)的能源危機(jī)，利于科學(xué)發(fā)展。城市污水處理運(yùn)營(yíng)能耗主要包括：電能、藥耗和燃料等多個(gè)方面，其中電耗約占總能耗的60%—90%，降低電耗對(duì)降低污水處理廠的運(yùn)行成本具有極大的意義，本文簡(jiǎn)要概述了污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中的節(jié)約電能的措施。

一般污水處理廠，污水提升能耗占總能耗的10%～20%，污水生物處理能耗（主要用于曝氣供氧）占總能耗的50%～70%，污泥處理占總能耗的10%～25%。

一、污水提升節(jié)能

（一）選擇高效的水泵機(jī)組

水泵機(jī)組效率=泵效率×電動(dòng)機(jī)效率，水泵節(jié)能，首先要選擇配套的適合水廠實(shí)際條件的高效泵和高效電動(dòng)機(jī)組。

（二）選擇變頻調(diào)速水泵

水泵一般為平方轉(zhuǎn)矩負(fù)載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關(guān)系，當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速下降時(shí)，其消耗的功率也會(huì)隨之下降，因此，在調(diào)速后，保證揚(yáng)程能滿足工藝要求的前提下，可采用變頻調(diào)速來(lái)降低電耗，其節(jié)電率可達(dá)20%～50%。使用變頻調(diào)速裝置后，還可以減少無(wú)功損耗，增加電網(wǎng)的有功功率，另外，利用變頻器的軟啟動(dòng)功能，能減輕電機(jī)直接啟動(dòng)或Y/D啟動(dòng)時(shí)，啟動(dòng)電流過(guò)大對(duì)電網(wǎng)的沖擊，和對(duì)電容量的要求，從而延長(zhǎng)閥門和設(shè)備的使用壽命，降低維護(hù)、維修費(fèi)用。

二、曝氣系統(tǒng)節(jié)能

曝氣系統(tǒng)的節(jié)能可分為兩大方面，一是降低單位供風(fēng)量的電耗，即用最少的電耗提供更多的風(fēng)量;二是提高對(duì)供風(fēng)的利用率，使進(jìn)入曝氣池壓縮空氣中的氧氣得到最大程度的利用。這兩方面節(jié)能的實(shí)現(xiàn)需要一個(gè)高效、節(jié)能的曝氣流程，鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)（空壓機(jī)）、空氣擴(kuò)散裝置（曝氣器）和一系列聯(lián)通管道組成。可以通過(guò)優(yōu)化曝氣裝置和智能控制來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗;可通過(guò)安裝變頻裝置改變電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行流量控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能;還可通過(guò)合理分配曝氣池中的曝氣量實(shí)現(xiàn)節(jié)能。

（一）擇高效鼓風(fēng)機(jī)

在滿足工藝要求的條件下，應(yīng)盡量選擇高效的鼓風(fēng)機(jī)，高效鼓風(fēng)機(jī)具有以下配置：采用高效電機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)可允許變頻驅(qū)動(dòng)、進(jìn)出口聯(lián)合導(dǎo)葉。與提升泵變頻減速原理相似，變頻技術(shù)也是提高鼓風(fēng)機(jī)效率的一種有效手段，在變頻的調(diào)控之下，鼓風(fēng)機(jī)能夠長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的運(yùn)行。

（二）加強(qiáng)對(duì)于曝氣處理的自動(dòng)化控制

根據(jù)合理的DO指標(biāo)進(jìn)行曝氣裝置調(diào)節(jié)是節(jié)能降耗的一個(gè)重要途徑。缺乏自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不能根據(jù)溶DO濃度調(diào)節(jié)曝氣量，很容易導(dǎo)致過(guò)度曝氣，不但浪費(fèi)了能量，還會(huì)導(dǎo)致污泥的沉降性變差。能耗隨混合液DO濃度的增大而增大，曝氣池中的DO濃度從2mg/L升高到4mg/L，曝氣裝置的耗電量將增加近30%。另外 ，加強(qiáng)曝氣處理過(guò)程中的自動(dòng)化控制也可以增大污水凈化的效率，人工調(diào)節(jié)閥門的開(kāi)度，不但不精確，而且具有很大的隨意性，很容易產(chǎn)生控制方面的誤差。自動(dòng)化控制，能夠根據(jù)水廠設(shè)備的運(yùn)行狀況，提供精確并且高效的曝氣方案，從而實(shí)現(xiàn)精確控制。

三、污泥處理節(jié)能

污泥處理系統(tǒng)的能耗涉及水（設(shè)備沖洗）、藥劑（脫水絮凝劑）、電、易損件等諸多消耗指標(biāo)，很難進(jìn)行節(jié)能指標(biāo)的核實(shí)，因此，污泥處理過(guò)程中的節(jié)能需從水廠的實(shí)際情況出發(fā)，將各項(xiàng)能耗指標(biāo)統(tǒng)一折算為費(fèi)用指標(biāo)，如“費(fèi)用（元）/噸干泥”，以綜合指標(biāo)來(lái)開(kāi)展節(jié)能工作。

四、其他節(jié)能措施

污水處理的各個(gè)環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系的，污水處理系統(tǒng)是一個(gè)整體。如果格柵設(shè)計(jì)不合理，不能有效截留懸浮物，就很容易造成提升泵堵塞，從而導(dǎo)致后續(xù)處理過(guò)程能耗的被動(dòng)升高。對(duì)于間歇運(yùn)行的設(shè)備，還可以結(jié)合電量峰平谷來(lái)運(yùn)行。在合理范圍內(nèi)減小回流量，也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。廠區(qū)的照明設(shè)備，在保證安全運(yùn)行的條件下，可以采用間歇運(yùn)行的方式，減少開(kāi)啟量。另外，把節(jié)能降耗目標(biāo)設(shè)置于各個(gè)環(huán)節(jié)，建立節(jié)能降耗目標(biāo)，并訂立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，從而激發(fā)員工開(kāi)展節(jié)能降耗工作的積極性。

五、結(jié)語(yǔ)

節(jié)能降耗必須以水廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行為前提，絕不能以犧牲水質(zhì)為代價(jià)來(lái)開(kāi)展節(jié)能降耗工作，這是很多水廠在生產(chǎn)過(guò)程中開(kāi)展節(jié)能降耗工作的最大阻力來(lái)源，因此，開(kāi)展節(jié)能降耗工作，要先對(duì)工藝運(yùn)行的實(shí)際進(jìn)情況行優(yōu)化和評(píng)估，然后具體情況具體分析。另外，在投入大額資金進(jìn)行硬件設(shè)施升級(jí)改造之前，要先通過(guò)優(yōu)化工藝控制的方式來(lái)降低運(yùn)行能耗，再科學(xué)評(píng)估投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)合理性，以確定投入與產(chǎn)出的合理性。且污水生物處理系統(tǒng)是非線性、多變量的處理過(guò)程，而且具有大滯后的性質(zhì)，并不一定要建立閉環(huán)的全自控系統(tǒng)，可以綜合考慮水廠的工藝現(xiàn)狀、原有設(shè)備對(duì)自控系統(tǒng)的支持程度、運(yùn)行人員操作是否方便等因素，采用自動(dòng)控制與人工操作有機(jī)結(jié)合的運(yùn)行模式，也能在一定程度上降低能耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭付新.城市污水處理節(jié)能降耗途徑探析[J].綠色科技，2017.2： 113-114.

[2]劉李祥，張金松，等.城市污水廠全流程節(jié)能降耗示范工程分析[J].中國(guó)給綠色化工，2016.6： 66-67.

[3]張志峰，孟少卿.污水處理節(jié)能降耗問(wèn)答[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2010.12：66-220.

[4]許巧哲.城市污水處理節(jié)能降耗措施研究應(yīng)用進(jìn)展 [J].綠色化工，2016.6： 66-67.