廣元市第二污水處理廠節(jié)能設(shè)計(jì)

任春梅，鐘 健，譚 蓉

(中國(guó)市政工程西南設(shè)計(jì)研究總院，四川成都610081)

1 項(xiàng)目概況

廣元市第二污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)模:近期5×104m3/d(2015年)，遠(yuǎn)期10×104m3/d(2020年)。進(jìn)水水質(zhì)與城市污水接近，有部分工業(yè)廢水，出水水質(zhì)為一級(jí)A標(biāo)。采用工藝流程如圖1。

圖1 工藝流程框圖

工藝主要特點(diǎn):二級(jí)生化處理工藝采用改良A2O工藝，污泥回流至缺氧區(qū)反硝化后再回流到厭氧區(qū)，較好地解決了脫氮和除磷的矛盾，提高生物除磷效果;也可直接回流到厭氧區(qū)按傳統(tǒng)A2O方式運(yùn)行。

2 能耗狀況

污水處理過(guò)程中消耗的能源主要是水、電等。

(1)滿足工藝要求的介質(zhì)提升設(shè)備耗能:水池提升泵、污泥提升泵、泥餅泵等。

(2)維持工藝需氧要求的空氣供給設(shè)備耗能:鼓風(fēng)機(jī)。

(3)泥砂排放設(shè)備:沉砂池吸砂機(jī)、終沉池吸泥機(jī)等。

(4)使介質(zhì)免于沉降的攪拌設(shè)備耗能:沉砂池鼓風(fēng)機(jī)、厭氧池缺氧池?cái)嚢柰屏髟O(shè)備、調(diào)節(jié)池?cái)嚢柙O(shè)備等。

(5)污泥脫水設(shè)備耗能:離心脫水機(jī)等。

(6)生活及照明等耗能:通風(fēng)、空調(diào)、用水、用氣等。

3 能耗指標(biāo)分析

本項(xiàng)目污水處理級(jí)別為三級(jí)處理，能耗分析按照各級(jí)能耗、總能耗來(lái)進(jìn)行。

污水處理預(yù)處理主要包括:粗細(xì)格柵、污水提升、沉砂;二級(jí)處理以生物處理為主體工藝，主要包括:鼓風(fēng)曝氣、沉淀、污泥回流、污泥脫水等;深度處理主要包括:過(guò)濾、出水消毒等。

本項(xiàng)目單方水一級(jí)處理耗能20.56 g標(biāo)煤，二級(jí)處理耗能68.19 g標(biāo)煤，深度處理耗能6.57 g標(biāo)煤，廠前區(qū)耗能6.73 g標(biāo)煤，單方水總能耗102.05 g標(biāo)煤。

本工程處理單位水量耗電量為0.30 kW·h/m3，其中一級(jí)、二級(jí)處理部分能耗為0.26 kW·h/m3，根據(jù)進(jìn)出水水質(zhì)，處理每公斤5d生化需氧量1.65 kW·h，工程節(jié)能效果明顯，能耗較低。

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4 節(jié)能措施和節(jié)能效果分析

本工程采用的節(jié)能措施主要有以下幾個(gè)方面:

4.1 工藝節(jié)能

(1)工程出水已部分回用，本身就是個(gè)節(jié)能、節(jié)水的項(xiàng)目。

(2)處理構(gòu)筑物進(jìn)行合理分組，適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。

(3)構(gòu)筑物布置緊湊，管道無(wú)迂回，并盡量采用渠道連接，減少了流程的總水頭損失。處理構(gòu)筑物水力流程從污水經(jīng)一次提升后重力排入嘉陵江，避免了重復(fù)提升帶來(lái)的能量損失，節(jié)省了污水提升能耗。

(4)全廠采用技術(shù)先進(jìn)的微機(jī)測(cè)控管理系統(tǒng)，分散檢測(cè)和控制，集中顯示和管理，各種設(shè)備均可根據(jù)污水水質(zhì)、流量等參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或運(yùn)行時(shí)間，不僅改善了內(nèi)部管理，且可使整個(gè)污水處理系統(tǒng)在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行，使運(yùn)行費(fèi)用很低。

4.2 設(shè)備節(jié)能

(1)提升泵、剩余污泥和回流污泥泵采用高效率潛污泵。

(2)本工程耗能最大的鼓風(fēng)機(jī)采用離心式單級(jí)高速離心式鼓風(fēng)機(jī)，供氣量大小根據(jù)好氧池中溶解氧濃度的變化通過(guò)調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉角度自動(dòng)調(diào)節(jié)，在保證處理效率的前提下，使供氣量最小，節(jié)省能耗。

(3)曝氣頭采用充氧動(dòng)力效率高的盤式曝氣頭。

(4)消毒設(shè)備采用高效低壓高強(qiáng)度紫外線燈管，且關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)口，減少裝機(jī)容量和能耗。

(5)變配電設(shè)備、電動(dòng)機(jī)及照明設(shè)備均按節(jié)能設(shè)計(jì)。

4.3 建筑節(jié)能

廣元市屬于夏熱冬冷地區(qū)。本工程對(duì)綜合樓、門衛(wèi)建筑物專門進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中采取了以下基本的節(jié)能措施:

4.3.1 門窗節(jié)能設(shè)計(jì)

外窗構(gòu)造類型:塑鋼普通中空玻璃窗(5+12A+5)，傳熱系數(shù)2.70W/m2·K，自身遮陽(yáng)系數(shù)0.45，氣密性為4級(jí)，水密性為3級(jí)，可見(jiàn)光透射比0.40(見(jiàn)表3)。

表3 門窗節(jié)能設(shè)計(jì)

4.3.2 屋面的節(jié)能設(shè)計(jì)

層面節(jié)能設(shè)計(jì)見(jiàn)表4。

表4 屋面節(jié)能設(shè)計(jì)

4.3.3 外墻的保溫隔熱設(shè)計(jì)

外墻保溫設(shè)計(jì)見(jiàn)表5。

表5 外墻保溫設(shè)計(jì)

4.3.4 地面保溫隔熱設(shè)計(jì)

地面保溫設(shè)計(jì)見(jiàn)表6

表6 地面保溫設(shè)計(jì)

與《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189－2005)相比較，該建筑物的各項(xiàng)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

5 結(jié)論

(1)節(jié)能設(shè)計(jì)符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)法規(guī)、節(jié)能政策、節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。

(2)通過(guò)采取節(jié)能措施，本工程處理單位水量耗電量為0.30 kW·h/m3，其中一級(jí)、二級(jí)處理部分能耗為0.26 kW·h/m3，滿足0.28 kW·h/m3國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(二級(jí)處理，不含深度處理)，處理每公斤5d生化需氧量1.65kW.h，滿足1.5～2.0 kW·h的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，工程節(jié)能效果明顯，能耗較低。

(3)選用的設(shè)備和建筑節(jié)能設(shè)計(jì)符合相關(guān)節(jié)能技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

(4)處理廠內(nèi)的道路沖洗、綠化澆灑和脫水設(shè)備沖洗用水采用再生水，每天可節(jié)約自來(lái)水量約100m3，節(jié)省水費(fèi)約200元，年省水費(fèi)7.30萬(wàn)元。