天津市某再生水廠節(jié)能分析

吳 丹

（天津天樂濱海國際投資咨詢有限公司 天津 300000）

1 天津市某再生水廠及其工藝簡介

天津市某再生水廠主要服務(wù)于天津市西部地區(qū)的污水回收利用，環(huán)內(nèi)服務(wù)面積達(dá)70km2，再生水處理系統(tǒng)近期出水5萬m3/d、規(guī)劃遠(yuǎn)期出水10萬m3/d。

再生水進(jìn)水由污水處理廠的V型濾池引出，進(jìn)水中除溶解性總固體（濃度≤1600mg/）、氯離子（濃度≤500mg/L）、COD、色度、總大腸菌群外，其他指標(biāo)已基本達(dá)到天津市新地方標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB12/599-2015）中A標(biāo)準(zhǔn)的要求。

再生水出水水質(zhì)《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）、《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T18920-2002）、《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2002）中觀賞性景觀用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，滿足溶解性總固體（TDS）濃度≤1000mg/L，氯離子濃度≤250mg/L的要求。

采用“超濾（CMF）+反滲透（RO）+清水池次氯酸鈉消毒”的處理工藝。再生水系統(tǒng)進(jìn)水由污水廠V型濾池出水池引出（近期約5.78萬m3/d），經(jīng)過泵提升后進(jìn)入綜合膜車間，經(jīng)過超濾膜后產(chǎn)水5.2萬m3/d，其中4萬m3/d經(jīng)過反滲透膜處理后產(chǎn)水2.8萬m3/d，與另外1.2萬m3/d的超濾出水及污水處理廠的部分Ⅳ類水出水（1萬m3/d）混合進(jìn)入清水池，在清水池中加氯滿足輸送管道中的余氯要求。清水池出水（近期5萬/天）進(jìn)入送水泵房，由水泵加壓后輸送至再生水管網(wǎng)。

2 天津市某再生水廠主要能耗分析

在天津市某再生水廠的整個(gè)工藝流程中，反滲透高壓泵的能耗占整個(gè)工藝流程的43.3%，是再生水廠能耗最大單元，其次是再生水供水泵能耗占12%，濾液輸送泵能耗占10.3%。

根據(jù)測算，天津市某再生水廠萬元產(chǎn)值綜合能耗為0.31噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元，根據(jù)2017版天津市產(chǎn)業(yè)能效指南中“污水處理及再生利用”行業(yè)總產(chǎn)值能耗標(biāo)準(zhǔn)0.0461噸標(biāo)準(zhǔn)煤/萬元相比，能耗偏高，具有較大的節(jié)能降耗潛力。

3 天津市某再生水廠節(jié)能措施分析

針對再生水廠的能耗情況，本文從新建此類項(xiàng)目的角度提出再生水廠的節(jié)能措施，供各類新建或提升改造的再生水廠參考。

再生水廠的建筑物布置應(yīng)緊湊、節(jié)約占地，各構(gòu)筑物盡可能的按工藝流程布置，結(jié)合進(jìn)出水方向，避免管線迂回，達(dá)到流程過程中節(jié)能的目的。另外總平面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮綠化布置，從而可以改善水廠的總體熱環(huán)境，充分利用夏季自然風(fēng)。

再生水廠采用超濾+反滲透工藝，根據(jù)超濾系統(tǒng)運(yùn)行所需要的跨膜壓差合理選擇抽吸水泵的揚(yáng)程，根據(jù)進(jìn)出水含鹽量合理選擇高壓泵揚(yáng)程，有效避免揚(yáng)程浪費(fèi)，節(jié)省電耗。

廠區(qū)平面布置時(shí)盡量使處理構(gòu)筑物布置緊湊，連接管路短而直，以減少水頭損失，從而減少水泵的揚(yáng)程。同時(shí)對提升泵實(shí)行合理控制，使水泵在高效率段運(yùn)轉(zhuǎn)。另外要做好廠區(qū)內(nèi)各工段的耗能計(jì)量與管理工作。

送水泵、沖洗水泵等部分高耗能電機(jī)采用變頻調(diào)速控制方式。

再生水廠的自動(dòng)控制系統(tǒng)建議采取能夠?qū)⒐芾韺雍涂刂茖臃珠_的集散型控制系統(tǒng)以及監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過現(xiàn)場控制分站完成所在工藝單元的優(yōu)化運(yùn)行，中央控制站完成再生水廠與污水廠整個(gè)廠區(qū)工藝單元間的協(xié)調(diào)運(yùn)行，從而實(shí)現(xiàn)最佳控制與數(shù)據(jù)采集，合理調(diào)整工況，保證高效工作。

定期對再生水廠的設(shè)備、管道進(jìn)行檢修，提高運(yùn)行效率。

結(jié)語

再生水廠的節(jié)能降耗工作直接關(guān)系到污水處理行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，當(dāng)前關(guān)于再生水廠能耗的研究還比較少，社會(huì)各界應(yīng)持續(xù)給予關(guān)注，推動(dòng)起工藝流程改進(jìn)、主要耗能設(shè)備節(jié)能選型、改造等，為城市可持續(xù)發(fā)展做出努力。

[1]臧超，詹健.城市污水廠節(jié)能降耗措施初探凈水技術(shù)2015.2 75-77.

[2]楊敏，李亞明，魏源送等.大型再生水廠不同污水處理工藝的能耗比較與節(jié)能途徑.環(huán)境科學(xué)2015.6 2203-2209.