摘 要：隨著城市人口的逐漸增加，污水處理廠的運(yùn)作難度逐漸增加。需要在保證水質(zhì)的情況下，提高污水處理廠的運(yùn)行效率，減少運(yùn)行過程中的耗能量，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的?；诖?，本文將對污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施進(jìn)行分析。

　　1 污水處理廠節(jié)能降耗的必要性

　　城市發(fā)展中，生活和生產(chǎn)會(huì)產(chǎn)生大量污水，為減輕環(huán)境污染，保證社會(huì)效益和環(huán)境效益，促進(jìn)宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必須科學(xué)處理污水。國內(nèi)各大污水處理廠在處理污水時(shí)應(yīng)用的工藝種類和技術(shù)水平存在顯著差異，在日常運(yùn)行中會(huì)造成不同程度的能源消耗。相關(guān)調(diào)查顯示，部分污水處理廠在處理污水的過程中未進(jìn)行污泥處理，在此類處理過程中需要耗費(fèi)0.16～0.29kW·h電能。采用卡魯塞爾氧化處理方法和趙傳義的改良污水處理法均可降低電能消耗，其中前者耗能量為0.21kW·h，后者為0.15kW·h。相關(guān)調(diào)查顯示，當(dāng)前我國城市污水處理平均耗電水平顯著高于發(fā)達(dá)國家，所用方法屬于高耗能、低成效的污水處理方法，平均耗能為0.31kW·h。

　　另外，在污水處理方面，日均需要處理的污水體積達(dá)到1.36 億m3左右，日均耗電需求約為4216萬kW·h。相關(guān)資料顯示，在污水處理過程中，為保證污水處理后達(dá)到二級排放標(biāo)準(zhǔn)，需要投入生產(chǎn)成本0.5元/m2，需要投入經(jīng)營成本約0.3元/m2，即該級別污水處理廠日均生產(chǎn)成本為6000萬元左右，日均投入經(jīng)營成本3400萬元左右。該類污水處理廠運(yùn)行經(jīng)營成本約為137億元/年，生產(chǎn)成本約為230億元/年。分析宏觀統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可見其運(yùn)行費(fèi)用呈現(xiàn)增高趨勢。此種高消耗模式不符合生態(tài)文明建設(shè)要求，必須積極促進(jìn)節(jié)能降耗，通過工藝技術(shù)升級等降低能耗，提高生產(chǎn)效能。

　　2 污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施

　　2.1 曝氣設(shè)備的節(jié)能降耗

　　曝氣是整個(gè)污水處理過程耗能最大的一個(gè)環(huán)節(jié)，考慮污水處理的基本需求，污水處理廠未來使用的曝氣設(shè)備勢必會(huì)大幅增加，因此想要從根本上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，就必須對曝氣設(shè)備進(jìn)行節(jié)能技術(shù)改進(jìn)，有效控制曝氣設(shè)備的實(shí)際能耗。結(jié)合以往的曝氣設(shè)備節(jié)能降耗經(jīng)驗(yàn)，污水處理廠可以從三個(gè)方面開展優(yōu)化工作。

　　一是合理使用變頻器。變頻器可以調(diào)整曝氣設(shè)備的交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，確保風(fēng)機(jī)流量在控制范圍之內(nèi)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能降耗的效果。二是內(nèi)部優(yōu)化。溶解氧自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用可以節(jié)能降耗，同時(shí)幫助污水處理廠進(jìn)一步控制溶解氧濃度。在污水處理過程中，當(dāng)溶解氧濃度出現(xiàn)異常時(shí)，實(shí)際污水處理效果會(huì)受到直接影響，進(jìn)而造成能耗增加。溶解氧自動(dòng)控制系統(tǒng)的選擇需要考慮污水處理廠的整體規(guī)模、曝氣設(shè)備類型和污水處理量，并從污水處理的實(shí)際需求出發(fā)，合理控制溶解氧濃度。條件允許時(shí)，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步提升曝氣設(shè)備的自動(dòng)化水平，減少人工操作，以免出現(xiàn)誤差。三是曝氣設(shè)備設(shè)計(jì)優(yōu)化。從某種程度來說，曝氣設(shè)備的能源消耗取決于前期設(shè)計(jì)質(zhì)量。污水處理廠需要根據(jù)自身的經(jīng)濟(jì)情況，對曝氣設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)優(yōu)化，以提高其整體運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗效果。

　　2.2 污水提升泵站的節(jié)能降耗措施

　　污水處理廠中還有一個(gè)消耗能源較多的設(shè)備即污水提升泵，該設(shè)備本身消耗能源比較大，對污水提升泵進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，有利于在保證水質(zhì)的情況下減少污水提升泵消耗的能源。污水處理廠的污水提升泵消耗的能源較多主要是由于電機(jī)的效率不夠高，并且存在運(yùn)行控制不良的情況，設(shè)計(jì)的動(dòng)作能力需要消耗較多能源等。在減少污水提升泵的能源消耗時(shí)可以從幾個(gè)方面進(jìn)行：

　　①將污水處理廠所有的提升泵改成變頻泵，從而提高總體的性能。例如，某市的污水處理廠中使用變頻提升泵，可以節(jié)省 12%的能源。

　?、趯⒐ゎl的泵全部轉(zhuǎn)換為變頻的泵，并最終改造成調(diào)速的泵，并根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行運(yùn)行。

　　③使用多級動(dòng)態(tài)液位控制技術(shù)，在運(yùn)行過程中使用控制轉(zhuǎn)速加臺(tái)數(shù)的方法讓定速泵可以使用平均的流量進(jìn)行運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)水流波動(dòng)較大時(shí)，可以適當(dāng)?shù)卦鰷p運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)，然后改變泵的運(yùn)行速度。

　?、芗訌?qiáng)對水泵的日常養(yǎng)護(hù)，從而減少水泵的摩擦以及電能消耗。如果想要水泵實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，需要全面提高提升泵的運(yùn)行效率，需要對提升泵設(shè)備的操作進(jìn)行規(guī)范，不僅需要加大日常管理力度，還需要加強(qiáng)對泵進(jìn)行科學(xué)的參數(shù)設(shè)置，根據(jù)污水處理廠的具體運(yùn)行情況進(jìn)行改進(jìn)，不斷歸納以及總結(jié)運(yùn)作條件，選擇最好的運(yùn)作條件，從而提高提升泵的運(yùn)行效率。

　　2.3 污水處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施

　　污水生化處理、預(yù)處理環(huán)節(jié)在污水處理過程中耗能較高。以污水的預(yù)處理環(huán)節(jié)為例，格柵、沉砂池是主要耗能區(qū)域。對污泥進(jìn)行生化處理時(shí)，曝氣系統(tǒng)的使用是耗能較高的核心原因。除了在曝氣系統(tǒng)上節(jié)能降耗，還應(yīng)對污水預(yù)處理環(huán)節(jié)進(jìn)行節(jié)能降耗。沉砂池中應(yīng)用曝氣設(shè)備較易耗費(fèi)能源，因此在設(shè)計(jì)沉砂池時(shí)，可通過平流式設(shè)計(jì)、旋流式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。進(jìn)行污水處理時(shí)，格柵的應(yīng)用可促進(jìn)后續(xù)作業(yè)環(huán)節(jié)設(shè)備能耗降低，科學(xué)建設(shè)并規(guī)范使用格柵，這有利于節(jié)能降耗。格柵可設(shè)置在污水處理前段、污水渠道進(jìn)口處、泵房集水井區(qū)域。通過設(shè)置格柵，能有效攔截大型漂浮物，預(yù)防堵塞，保證污水處理設(shè)備良好運(yùn)行。

　　2.4 合理選擇污水處理設(shè)備

　　現(xiàn)階段，我國多數(shù)污水處理廠使用活性污泥法，這種污水處理方法的能耗量巨大，但同時(shí)具有很大的改進(jìn)空間。僅從污水處理設(shè)備的角度來看，水泵和泥泵的選擇最為關(guān)鍵。污水處理廠可以結(jié)合實(shí)際污水處理需求，增加變頻泵的數(shù)量，并通過調(diào)整集水井液位和回流比例來保證污水、污泥處理的靈活性。此外，可選擇空氣懸浮離心鼓風(fēng)機(jī)，其噪聲污染較小且維護(hù)保養(yǎng)難度較低。而在選擇曝氣頭時(shí)，要充分考慮其充氧能力，然后考慮節(jié)能效果?，F(xiàn)階段，市場中的主流曝氣頭為微孔曝氣頭，其主要使用橡膠材料，具有較為出色的氧氣利用率，能夠在污水中產(chǎn)生大量的氧氣泡，保證氧氣在污水中均勻分布。微孔曝氣頭的材質(zhì)為橡膠，因此整體使用壽命較長，且不易破損和堵塞。

　　3 結(jié)束語

　　綜合來看，污水處理關(guān)乎城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展和用水質(zhì)量，污水處理廠需要深刻認(rèn)識(shí)到自身的工作特征，結(jié)合污水處理需求，明確節(jié)能降耗工作要點(diǎn)，并切實(shí)加強(qiáng)日常管理，以達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[3]黃偉.污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施[ J ] .河南化工，2002 （01）：46.DOI：10.14173/j.cnki.hnhg.2002.01.024.

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