污水處理廠節(jié)能減排的方法及途徑

摘 要：污水處理廠是現(xiàn)代城鎮(zhèn)建設(shè)必不可缺的節(jié)能減排設(shè)施，是一個(gè)地方生態(tài)文明建設(shè)成效的基本要求和重要標(biāo)志，對構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。本文首先介紹了我國污水處理廠能源消耗現(xiàn)狀，其次提出污水處理廠的節(jié)能減排途徑，最后分析了污水資源與能源綜合利用，為我國污水處理廠發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：污水處理廠 節(jié)能減排 途徑

污水處理廠是現(xiàn)代城鎮(zhèn)建設(shè)必不可缺的節(jié)能減排設(shè)施，是一個(gè)地方生態(tài)文明建設(shè)成效的基本要求和重要標(biāo)志，對構(gòu)建資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)具有重要意義。當(dāng)前，從整體上來看我國對污水處理廠建設(shè)和排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高，污水處理綜合能力顯著提升，但依然存在一些問題。本文根據(jù)我國污水處理廠的實(shí)際情況，基于相關(guān)的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，就我國城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)途徑問題進(jìn)行研究和探討。

1 我國污水處理廠能源消耗的現(xiàn)狀

1.1 污水處理廠運(yùn)行過于簡化

按照國家要求，大多城鎮(zhèn)的污水處理廠都購置和設(shè)立了健全的污水處理工藝設(shè)備，但在實(shí)際運(yùn)行上存在過度簡化的問題，一些污水處理廠為節(jié)約運(yùn)行成本和費(fèi)用，只是簡單的對污泥進(jìn)行處理并將其隨意堆放，有的甚至只是在應(yīng)付檢查時(shí)處理一下，造成一些城市出現(xiàn)“污泥圍城”的嚴(yán)重問題。

1.2 污水處理廠的能源消耗整體較高

在據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在污水處理廠的整體運(yùn)行費(fèi)用中，能耗費(fèi)用占了總運(yùn)行費(fèi)用的43.5%，因此我國污水處理廠是一個(gè)能源消耗整體比較大的行業(yè)和產(chǎn)業(yè)。近年來，隨著世界能源危機(jī)的加劇，能源價(jià)格節(jié)節(jié)攀升，一些污水處理廠因?yàn)樽陨砟芎妮^高，使得全廠運(yùn)行費(fèi)用節(jié)節(jié)升高，造成利潤無法填補(bǔ)成本的情況，從而影響了污水處理廠的持續(xù)工作和發(fā)展。

1.3 污水處理廠的運(yùn)行成本較高

隨著越來越多的污水處理廠由政府包攬變?yōu)槭袌龌?jīng)營，污水處理廠的運(yùn)營成本問題成為決定污水處理廠可持續(xù)發(fā)展能力的關(guān)鍵。污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用主要包括管理費(fèi)、折舊費(fèi)、動(dòng)力費(fèi)、維修費(fèi)、人工費(fèi)等，從當(dāng)前的實(shí)際來看，我國污水處理廠的運(yùn)行成本較高，其中管理費(fèi)和折舊費(fèi)占了一半以上的比例。

2 污水處理廠的節(jié)能減排途徑

2.1 在工藝優(yōu)選中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

污水處理工藝設(shè)備對投資和運(yùn)行成本具有初始性和長期性的重要影響，也決定了能耗和排放量的水平。因此，在污水處理廠建設(shè)過程中，要積極選擇技術(shù)先進(jìn)、運(yùn)行成本高、處理效率高、排放物較低、操作和維修簡便的工藝設(shè)備。

2.2 在高效裝置中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

在污水處理廠的整體運(yùn)營費(fèi)用中，電能消耗所占比重比較高，因此采取相應(yīng)的節(jié)能減排措施，應(yīng)從耗電設(shè)備入手才能大有可為。廠區(qū)污水處理廠的耗電部位主要集中在曝氣裝置、輸送泵及其他耗電設(shè)備。其中，曝氣系統(tǒng)耗電占總能耗的絕大部分在40%～70%，污水提升耗電約占總能耗的10%～20%。因此，可以采取有效措施對初次提升泵、剩余污泥泵、污泥回流泵、內(nèi)回流泵、反應(yīng)器深度、氣泡液體接觸時(shí)間等進(jìn)行優(yōu)化，從而節(jié)省人力物力財(cái)力，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能減排目標(biāo)。

2.3 在污水提升過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

污水提升泵，是污水提升過程中所消耗能源最大的設(shè)備，但其具有很大的節(jié)能減排空間。而我國目前的具體情況是，在設(shè)計(jì)污水處理廠的高程時(shí)，相關(guān)數(shù)據(jù)普遍都偏高，從而造成提升泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程也普遍過高，以至于污水處理廠的整體電耗量較大。因此，為減少污水處理廠的能耗，應(yīng)對污水提升泵進(jìn)行進(jìn)一步的節(jié)能改造和設(shè)計(jì)，從而促使污水提升過程能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能減排。

2.4 在污水處理過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

污水處理過程是消能的關(guān)鍵和核心部分，因此要積極關(guān)注這部分的技能減排舉措。一方面，可以通過對曝氣系統(tǒng)進(jìn)行節(jié)能改造，從而降低污水處理廠的整體能源消耗量，這就需要對曝氣裝置進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，并在具體的操作過程中進(jìn)行科學(xué)控制，才能有效提高整個(gè)曝氣系統(tǒng)的總能效指數(shù)。另一方面，選擇曝氣設(shè)備時(shí)要充分考慮其調(diào)節(jié)能力和供氧能力，從而有效地避免能源的浪費(fèi)。此外，在選擇鼓風(fēng)機(jī)時(shí)，可以選擇變頻調(diào)速風(fēng)機(jī)，這樣才更有利于便捷操作和減少故障，從而實(shí)現(xiàn)合理控制風(fēng)機(jī)風(fēng)量的目的，最終達(dá)到節(jié)能減排的整體效果。

2.5 在污泥處理過程中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排

污泥處理中，在嚴(yán)格按照章程指導(dǎo)進(jìn)行科學(xué)操作和合理運(yùn)行的前提下，可以投入適當(dāng)?shù)母咝跄齽?，從而減少污泥脫水系統(tǒng)的整體能源消耗量。在設(shè)備優(yōu)選上，要積極選擇效率高、能耗低的設(shè)備，努力降低和減少設(shè)備的磨損率，努力降低整體的運(yùn)行費(fèi)用，進(jìn)而節(jié)約污泥處理系統(tǒng)中造成的能源消耗量。同時(shí)，要充分發(fā)揮厭氧沼氣的功能和作用，通過燃燒沼氣來實(shí)現(xiàn)加溫、取暖發(fā)電來降低電能等綜合性效果。

2.6 在管理創(chuàng)新中實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)

現(xiàn)階段，我國的污水處理廠管理模式還比較傳統(tǒng)和落后。大多污水處理廠還在主要依靠政府來建設(shè)和運(yùn)營。這種管理模式容易造成資源的浪費(fèi)，并不利于處理廠運(yùn)行效率的提高，從而嚴(yán)重阻礙污水處理企業(yè)和行業(yè)的持續(xù)健康長遠(yuǎn)發(fā)展。在社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)不斷改革和完善的情況下，應(yīng)積極順應(yīng)社會(huì)發(fā)展態(tài)勢，努力推進(jìn)污水處理廠建設(shè)運(yùn)營的市場化、產(chǎn)業(yè)化和專業(yè)化。

3 污水資源與能源綜合利用

隨著我國污水處理廠市場化水平的不斷提升，行業(yè)競爭的劇烈程度越來越大，水價(jià)微利趨勢越來越明顯。要充分利用現(xiàn)代光伏節(jié)能技術(shù)，積極推動(dòng)污水的能源化以及污泥的減量化、資源化，不斷提升污水處理廠資源和能源的綜合利用水平和效率。

3.1 對熱泵系統(tǒng)改造，實(shí)現(xiàn)污水熱能利用

可以將污水熱能作為廠內(nèi)制冷、制熱的自用型能源，也可以通過不斷開拓市場，以合理價(jià)格為周邊用戶提供制冷和供熱服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)污水熱源的資源化和經(jīng)濟(jì)利益化。開展污水處理和光伏發(fā)電的創(chuàng)新融合設(shè)計(jì)，建設(shè)清潔能源應(yīng)用與污水處理行業(yè)的示范項(xiàng)目。項(xiàng)目的電量可全部用于污水處理，有力促進(jìn)了污水處理廠的節(jié)能減排。

3.2 充分發(fā)揮污泥的價(jià)值

在污泥處理過程中，會(huì)產(chǎn)生沼氣等具有較高再利用價(jià)值的各類副產(chǎn)品。對于沼氣，可以通過并網(wǎng)銷售，或者自建沼氣加氣站實(shí)現(xiàn)直接銷售，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。鳥糞石具有氨、磷等重要有機(jī)成本，可以積極與農(nóng)資部門和企業(yè)聯(lián)系，將其作為一種緩釋肥料，將其在化肥市場進(jìn)行銷售，從而獲取較好的經(jīng)濟(jì)收益。

4 結(jié)語

目前我國污水處理廠面臨的節(jié)能減排形式依然比較嚴(yán)峻，集中基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備建設(shè)和運(yùn)行管理費(fèi)用是問題的關(guān)鍵所在。要實(shí)現(xiàn)污水處理廠節(jié)能減排的高效目標(biāo)，努力在提高投資效率、更新污水處理設(shè)備、提升污水處理方法、優(yōu)化廠內(nèi)管理秩序、增強(qiáng)污水處理廠整體可持續(xù)發(fā)展能力，努力促使污水處理廠資源和能源的綜合、充分利用，不斷提升我國污水處理廠節(jié)能增效的綜合能力與水平。

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作者簡介：

王鑫（1985.5），男，漢族，畢業(yè)于沈陽理工大學(xué)，環(huán)境工程專業(yè)，碩士研究生，工程師，主要從事排水管線及泵站運(yùn)行、監(jiān)測分析、設(shè)計(jì)及施工現(xiàn)場管理等工作。