污水處理廠的節(jié)能降耗措施與應(yīng)用

李春向

摘 要：近年來，由于城市的發(fā)展速度加快，城市的污水量也不斷增加，這些污水如果不經(jīng)處理就排放到江河中，則會(huì)導(dǎo)致水源受到污染，使生態(tài)環(huán)境受到破壞。所以對(duì)這部分城市污水進(jìn)行處理是必不可少的。文章針對(duì)衡水市污水處理廠的實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)節(jié)能技術(shù)改造進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)通過建立激勵(lì)機(jī)制加強(qiáng)員工的管理進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：技術(shù)改造；工藝優(yōu)化；錯(cuò)峰運(yùn)行；節(jié)能降耗

在進(jìn)行污水處理技術(shù)方面我國處于落后狀態(tài)，而且在進(jìn)行污水處理過程中存在著耗電量大的問題，所以與先進(jìn)國家相比，我國在污水處理上還存在著很大的節(jié)能空間，無論是曝氣設(shè)備還是污水污泥設(shè)備，都具有較大的節(jié)能潛力，目前普通存在著能耗過高的問題，所以當(dāng)前污水處理成本偏高，而且使能源消耗過度，不利于能源的可持續(xù)利用，另一方面也加強(qiáng)了環(huán)境的污染，這與當(dāng)前我國建立節(jié)約型社會(huì)的宗旨相違背，所以需要在污水處理過程中，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，從而推動(dòng)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的進(jìn)程，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

1 節(jié)能技術(shù)改造

1.1 增設(shè)快速濃縮池

隨著我國對(duì)排水標(biāo)準(zhǔn)的不同提升，目前不僅需要對(duì)出水COD進(jìn)行控制，同時(shí)還要控制NH3-N、TP等，而且一些濃縮池所剩余的部分污泥還會(huì)釋放磷，所以針對(duì)這種情況，目前在一些新建的污泥處理廠內(nèi)，則不再進(jìn)行濃縮池的設(shè)置，這就為后期污水處理的成本增加埋下了伏筆。因?yàn)檫@勢(shì)必會(huì)在污泥脫水時(shí)電耗增加，而且藥耗量也會(huì)上升。所以針對(duì)于剩余污泥在濃縮池內(nèi)停留時(shí)釋放磷的問題，則需要在利用向污泥內(nèi)添加絮凝劑來解決，而且這些絮凝劑也不需要再額外購置，其只需將脫水濾液中剩余的部分進(jìn)行添加即可，這樣可以有效的減少污泥在濃縮池內(nèi)停留的時(shí)間，避免了磷的釋放，而且也達(dá)到了濃縮的效果，這樣在污水處理時(shí)，其脫水效率也會(huì)有較大程度的提高，同時(shí)也不用過多的增加藥耗，對(duì)節(jié)約成本起到關(guān)鍵的作用。

1.2 污水提升泵的變頻改造

通常在選擇污水提升泵時(shí)，其都會(huì)以最大揚(yáng)程和最大流量的設(shè)計(jì)來對(duì)水泵的參數(shù)進(jìn)行選擇，這就導(dǎo)致使用過程中，水泵則處于低揚(yáng)程、大流量和低效區(qū)的狀態(tài)下，直接導(dǎo)致耗電量的增加，而且電機(jī)極易出現(xiàn)過熱的情況。

針對(duì)于這個(gè)問題，可以通過對(duì)水泵的性能曲線進(jìn)行改變，從而對(duì)其效率進(jìn)行調(diào)整，而通過對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，可以使水泵趨于高效區(qū)內(nèi)，而且沒有能量的損失，運(yùn)行的效率也處于較高的水平。所以利用變頻調(diào)速技術(shù)對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，具有較大的優(yōu)勢(shì)，可以說是電機(jī)的主流技術(shù)之一。對(duì)提高電機(jī)的效率，降低能耗起到了積極的意義。對(duì)于水泵來說，流量Q與轉(zhuǎn)速n成正比，揚(yáng)程H與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比，而軸功率P與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比。

利用變頻電機(jī)的這種節(jié)能技術(shù)，根據(jù)其集水池水位的變化規(guī)律，我廠采用智能化節(jié)電設(shè)備對(duì)其污水提升泵進(jìn)行了變頻節(jié)能改造。采用多點(diǎn)水位控制、水位探測儀采取多層次水位探測，使水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速根據(jù)水位高低進(jìn)行變頻調(diào)節(jié)。設(shè)定集水池的水位為H時(shí)，變頻電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速為700r/min。對(duì)應(yīng)的變頻器頻率為45Hz。當(dāng)進(jìn)水井水位高于或低于H時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)偏差值？蓀H，？蓀H增大（為正），變頻電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速升高，泵的流量越大，水位隨之下降；反之，？蓀H減?。樨?fù)）時(shí)，變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速變小，水泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，進(jìn)水量持續(xù)穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯。

2 優(yōu)化工藝運(yùn)行實(shí)現(xiàn)節(jié)能

2.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化配置

對(duì)一個(gè)正常運(yùn)行的活性污泥法污水處理系統(tǒng)而言，其工藝參數(shù)主要是污泥濃度（MLSS）、溶解氧（DO），相關(guān)聯(lián)參數(shù)主要有進(jìn)水水量、水質(zhì)（COD、BOD5、NH3-N）以及其他工藝參數(shù)（如污泥回流比R、污泥沉降比SV30、剩余污泥排放量、污泥有機(jī)負(fù)荷率）等。其中，進(jìn)水水量和進(jìn)水水質(zhì)無法控制，但MLSS和DO是可調(diào)控的。相對(duì)而言，污泥濃度高，需要的氧氣供應(yīng)量就大，能耗就高；而污泥濃度低，雖然有利于氧氣在污泥絮凝體內(nèi)的傳遞，使氧利用率提高，能夠減少氧氣供應(yīng)量，降低能耗，但出水污染指標(biāo)較高。

污泥濃度的調(diào)控依據(jù)主要是污泥負(fù)荷率，而污泥負(fù)荷率是活性污泥增長率、有機(jī)物去除率、氧利用率、污泥的凝聚吸附性能等性能指標(biāo)的重要影響因素。對(duì)有脫氮除磷要求的污水處理廠而言，污泥負(fù)荷率一般要求控制在0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）以下。但由于進(jìn)水BOD5檢測起來所需時(shí)間較長，用BOD5污泥負(fù)荷率很難及時(shí)指導(dǎo)調(diào)控曝氣池中的污泥濃度。特別是進(jìn)水水質(zhì)較為復(fù)雜的污水處理廠，用BOD5污泥負(fù)荷率調(diào)控工藝運(yùn)行時(shí)更缺乏時(shí)效性。

通過長期的運(yùn)行實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)用污泥的COD負(fù)荷率控制曝氣池內(nèi)的污泥濃度更便捷，且有一定的指導(dǎo)意義。通過對(duì)剩余污泥排放量的控制、回流污泥比的適時(shí)調(diào)整，將污泥的COD負(fù)荷率設(shè)定在某個(gè)變化區(qū)間，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，可以有效降低污水處理的電耗。就我廠而言，當(dāng)污泥負(fù)荷率為0.07-0.1kgCOD/（kgMLSS.d）時(shí)，曝氣池中的氧氣供應(yīng)量較設(shè)計(jì)供氧量可降低10-20%，甚至更多。氧氣供應(yīng)量的減少可以直接降低鼓風(fēng)機(jī)的能耗。

2.2 錯(cuò)峰運(yùn)行

目前我國各電力企業(yè)對(duì)于污水處理廠所采用的電價(jià)計(jì)費(fèi)方式為大工業(yè)電價(jià)，由于大工業(yè)電價(jià)計(jì)費(fèi)方式分為峰段、平段、尖段和谷段四個(gè)不同的時(shí)段，而且每個(gè)時(shí)段計(jì)價(jià)的金額都有較大差異，其中平段的計(jì)價(jià)金額與居民用電價(jià)格基本相同，谷段的計(jì)價(jià)金額則低于居用正常電價(jià)的百分之五十左右，其他兩個(gè)階段則高于居民電價(jià)的百分之五十以上，這就需要污水處理廠在生產(chǎn)過程中，需要科學(xué)的進(jìn)行調(diào)度，針對(duì)各時(shí)段來進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)行的安排，從而有效的達(dá)到節(jié)約電費(fèi)的目的。由于污泥脫水段耗電量大，所以需要充分的利用谷段的時(shí)間來安排運(yùn)行，會(huì)取得非常好的節(jié)約電費(fèi)的效果。

3 建立激勵(lì)機(jī)制

任何工藝流程和運(yùn)行模式都離不開人這個(gè)主要生產(chǎn)要素，人是生產(chǎn)過程中的主要因素，所以在污水處理程序中，不論應(yīng)用多好的運(yùn)行模式，無論其工藝控制有多高的水平，但如果沒有一線工人的細(xì)心操作，那么提高污水處理效率和質(zhì)量則是空談。所以需要充分的發(fā)揮一線工人的主觀能動(dòng)性，調(diào)動(dòng)起員工的工作積極性和主動(dòng)性，從而確保污水處理運(yùn)行的優(yōu)質(zhì)、高效。這就需要制定科學(xué)合理的激勵(lì)機(jī)制，如再制定科學(xué)的能耗考核指標(biāo)、藥劑考核指標(biāo)、水量水質(zhì)關(guān)聯(lián)考核指標(biāo)、總費(fèi)用控制指標(biāo)，全員參與，職責(zé)明細(xì)，節(jié)約分成獎(jiǎng)勵(lì)，超標(biāo)適量處罰。在這些科學(xué)合理的激勵(lì)制度下，可以有效的調(diào)動(dòng)起員工的工作熱情，使員工的收益提高，使其價(jià)值得以充分的體現(xiàn)出來，利用經(jīng)濟(jì)杠桿的作用，使員工時(shí)刻牢記節(jié)能降耗，從而在工作中慢慢養(yǎng)成習(xí)慣，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)，而且個(gè)人收益也得以增加，可謂實(shí)現(xiàn)了雙贏的局面。

4 結(jié)束語

目前全球都面臨著水資源的危機(jī)，雖然近幾年來我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和環(huán)境保護(hù)的投入都有所增加，加強(qiáng)了對(duì)環(huán)境綜合治理的力度，這使污染物排放得到了有效的控制，有效的改善了環(huán)境的質(zhì)量。但我國水污染的形勢(shì)還處于非常嚴(yán)竣的狀態(tài)。所以對(duì)于污水處理廠來講，其還需要加強(qiáng)設(shè)備改造的力度，加強(qiáng)技術(shù)的投入，優(yōu)化調(diào)控好各項(xiàng)配置，使生產(chǎn)設(shè)備處于高效的運(yùn)行狀態(tài)，從而確保污水處理系統(tǒng)運(yùn)行的良好性，使其達(dá)到節(jié)能降耗的效果，不僅使污水處理的運(yùn)行成本降低，而且也與當(dāng)前建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的目標(biāo)相吻合。

參考文獻(xiàn)

[1]張麗，張善發(fā).城市污水處理廠節(jié)能的技術(shù)對(duì)策[J].上海水務(wù)，2003，19（2）：18-24.