污水處理廠節(jié)能降耗措施淺析

楚秀杰 吳立輝

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

【關鍵詞】污水處理;節(jié)能降耗

隨著環(huán)保意識的提高，污水處理力度也隨之加大?，F(xiàn)很多污水處理廠進行提標改造工作，以提高處理效果，滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）中的一級A排放標準，污水處理廠運行過程中節(jié)能降耗不但能降低水廠的運行成本，而且能減少我國的能源危機，利于科學發(fā)展。城市污水處理運營能耗主要包括：電能、藥耗和燃料等多個方面，其中電耗約占總能耗的60%—90%，降低電耗對降低污水處理廠的運行成本具有極大的意義，本文簡要概述了污水處理廠運行過程中的節(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）選擇高效的水泵機組

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

（二）選擇變頻調(diào)速水泵

水泵一般為平方轉(zhuǎn)矩負載，軸功率與轉(zhuǎn)速成立方關系，當水泵轉(zhuǎn)速下降時，其消耗的功率也會隨之下降，因此，在調(diào)速后，保證揚程能滿足工藝要求的前提下，可采用變頻調(diào)速來降低電耗，其節(jié)電率可達20%～50%。使用變頻調(diào)速裝置后，還可以減少無功損耗，增加電網(wǎng)的有功功率，另外，利用變頻器的軟啟動功能，能減輕電機直接啟動或Y/D啟動時，啟動電流過大對電網(wǎng)的沖擊，和對電容量的要求，從而延長閥門和設備的使用壽命，降低維護、維修費用。

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，一是降低單位供風量的電耗，即用最少的電耗提供更多的風量;二是提高對供風的利用率，使進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)能的實現(xiàn)需要一個高效、節(jié)能的曝氣流程，鼓風曝氣系統(tǒng)由鼓風機（空壓機）、空氣擴散裝置（曝氣器）和一系列聯(lián)通管道組成?？梢酝ㄟ^優(yōu)化曝氣裝置和智能控制來實現(xiàn)節(jié)能降耗;可通過安裝變頻裝置改變電機轉(zhuǎn)速進行流量控制實現(xiàn)節(jié)能;還可通過合理分配曝氣池中的曝氣量實現(xiàn)節(jié)能。

（一）擇高效鼓風機

在滿足工藝要求的條件下，應盡量選擇高效的鼓風機，高效鼓風機具有以下配置：采用高效電機，鼓風機可允許變頻驅(qū)動、進出口聯(lián)合導葉。與提升泵變頻減速原理相似，變頻技術也是提高鼓風機效率的一種有效手段，在變頻的調(diào)控之下，鼓風機能夠長時間保持穩(wěn)定的運行。

（二）加強對于曝氣處理的自動化控制

根據(jù)合理的DO指標進行曝氣裝置調(diào)節(jié)是節(jié)能降耗的一個重要途徑。缺乏自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，不能根據(jù)溶DO濃度調(diào)節(jié)曝氣量，很容易導致過度曝氣，不但浪費了能量，還會導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 ，加強曝氣處理過程中的自動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。自動化控制，能夠根據(jù)水廠設備的運行狀況，提供精確并且高效的曝氣方案，從而實現(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（設備沖洗）、藥劑（脫水絮凝劑）、電、易損件等諸多消耗指標，很難進行節(jié)能指標的核實，因此，污泥處理過程中的節(jié)能需從水廠的實際情況出發(fā)，將各項能耗指標統(tǒng)一折算為費用指標，如“費用（元）/噸干泥”，以綜合指標來開展節(jié)能工作。

四、其他節(jié)能措施

污水處理的各個環(huán)節(jié)是相互聯(lián)系的，污水處理系統(tǒng)是一個整體。如果格柵設計不合理，不能有效截留懸浮物，就很容易造成提升泵堵塞，從而導致后續(xù)處理過程能耗的被動升高。對于間歇運行的設備，還可以結合電量峰平谷來運行。在合理范圍內(nèi)減小回流量，也可以實現(xiàn)節(jié)能。廠區(qū)的照明設備，在保證安全運行的條件下，可以采用間歇運行的方式，減少開啟量。另外，把節(jié)能降耗目標設置于各個環(huán)節(jié)，建立節(jié)能降耗目標，并訂立獎勵機制，從而激發(fā)員工開展節(jié)能降耗工作的積極性。

五、結語

節(jié)能降耗必須以水廠的安全穩(wěn)定運行為前提，絕不能以犧牲水質(zhì)為代價來開展節(jié)能降耗工作，這是很多水廠在生產(chǎn)過程中開展節(jié)能降耗工作的最大阻力來源，因此，開展節(jié)能降耗工作，要先對工藝運行的實際進情況行優(yōu)化和評估，然后具體情況具體分析。另外，在投入大額資金進行硬件設施升級改造之前，要先通過優(yōu)化工藝控制的方式來降低運行能耗，再科學評估投入與產(chǎn)出的經(jīng)濟合理性，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、原有設備對自控系統(tǒng)的支持程度、運行人員操作是否方便等因素，采用自動控制與人工操作有機結合的運行模式，也能在一定程度上降低能耗。

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