污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)的思考

關(guān)重慶

摘要：指出了污水處理屬于能源消耗密集型產(chǎn)業(yè)，當(dāng)前我國城市發(fā)展速度不斷增加，城市污水排放量也在不斷地加劇，而國家對于污水處理廠的出水水質(zhì)要求逐步提高，所以污水處理廠的運(yùn)行成本也在相應(yīng)地增加?；诖吮尘跋路治鲅芯苛宋鬯幚韽S污水節(jié)能技術(shù)的具體應(yīng)用，并提出了污水處理節(jié)能的對策，旨在促進(jìn)污水處理廠污水處理工作有效開展。

關(guān)鍵詞：污水處理廠;污水處理;節(jié)能技術(shù);能源消耗

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-9944（2019）18-0094-02

1引言

由于當(dāng)前我國污水排放量呈逐年遞增發(fā)展趨勢，因此必須要進(jìn)一步加大污水處理力度。再加之每年應(yīng)用于污水處理的費(fèi)用不斷的增加，同時由于排放量明顯超出原處理廠的應(yīng)有負(fù)荷，所以構(gòu)建了數(shù)批的新污水處理廠。分析當(dāng)前我國大部分污水處理廠主要選用的是二級處理方式，能源消耗主要包括電耗、藥耗、水耗。水耗主要是生活生產(chǎn)用水，包括設(shè)備沖洗以及藥劑配置。相比較其他兩類能源消耗所占比例較小，節(jié)能效果較低，所以本文從以下幾方面著重探討電耗和藥耗。

2污水處理廠能源消耗組成

2.1電耗

電耗是污水處理廠運(yùn)行成本中的重要內(nèi)容，通常而言，處理每噸污水需要耗電約為0.15～0.28kW時，由此能夠看出電費(fèi)占據(jù)污水處理成本的60%。當(dāng)前我國大部分污水處理廠選用氧化溝與SBR處理工藝。電耗應(yīng)用于生物單元供氧系統(tǒng)與污水提升系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)在污水處理系統(tǒng)中有效應(yīng)用電耗，能夠提高泵與曝氣風(fēng)機(jī)的功率。

2.2藥耗

當(dāng)前我國污水處理規(guī)模逐步擴(kuò)大，排放標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地提高。大部分城市對于城鎮(zhèn)生活污水處理執(zhí)行一級排放標(biāo)準(zhǔn)，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，排放標(biāo)準(zhǔn)也會進(jìn)一步提高，如果只依靠傳統(tǒng)的生物系統(tǒng)進(jìn)行處理難以滿足相關(guān)要求，所以必須要外部獨(dú)家，處理藥劑等穩(wěn)定性的關(guān)鍵措施。

3污水處理廠污水處理節(jié)能技術(shù)對策

3.1電耗節(jié)能對策

設(shè)計是確保污水處理工程質(zhì)量的重要前提，也是控制運(yùn)行成本的基礎(chǔ)條件，必須要對污水處理廠的設(shè)計，嚴(yán)格把好質(zhì)量關(guān)，切實(shí)降低污水處理運(yùn)行成本，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗。當(dāng)前我國城市污水量逐步增多，污水處理廠的先進(jìn)技術(shù)與先進(jìn)設(shè)備的需求量也在不斷增加，對于傳統(tǒng)的技術(shù)以及設(shè)備優(yōu)化升級有助于實(shí)現(xiàn)污水處理廠節(jié)能降耗。所以在污水處理廠建設(shè)初級階段，必須有效加強(qiáng)廠區(qū)與水排污系統(tǒng)建設(shè)，能夠從源頭上切實(shí)降低水量，避免污水量過大時也能夠有效進(jìn)行分流分壓。同時應(yīng)當(dāng)積極有效的開發(fā)能耗較小的處理新技術(shù)與新方法，充分應(yīng)用區(qū)域的自然條件，科學(xué)合理的選擇工藝，例如超導(dǎo)磁分離法以及人工濕地法。

超導(dǎo)磁分離法是一種超導(dǎo)磁分離廢水處理裝置，包括磁種和絮凝劑投放器、混合器和超導(dǎo)磁分離器。本裝置預(yù)先加入磁種，使本身無磁性的有害物質(zhì)與磁種充分結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)磁分離凈化廢水，因此能夠廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生活廢水處理。同時，本發(fā)明成本低、效率高、耗電量小、可實(shí)現(xiàn)無人值守自動運(yùn)行。中科院理化所在磁種子材料和超導(dǎo)磁體冷卻技術(shù)上取得創(chuàng)新進(jìn)展，采用等離子有機(jī)覆膜技術(shù)在Fe3O4磁性顆粒表面生長帶活性基團(tuán)的有機(jī)薄膜，這層納米厚度的薄膜可以有效地捕捉污水中的有機(jī)物、無機(jī)離子，代替了有機(jī)絮凝劑的加入，而且由于有機(jī)膜與Fe3O4有很強(qiáng)的結(jié)合力，使得這種新型復(fù)合“磁種子”材料可以重復(fù)使用，較單純的Fe3O4磁種子材料有明顯優(yōu)勢。

人工濕地法污水處理系統(tǒng)由預(yù)處理單元和人工濕地單元組成。通過合理設(shè)計可將生化需氧量（BOD5）、懸浮物（SS）、營養(yǎng)鹽、原生動物、金屬離子和其它物質(zhì)處理達(dá)到二級和高級處理水平。預(yù)處理主要去除粗顆粒和降低有機(jī)負(fù)荷。構(gòu)筑物包括酸化池（雙層沉淀池）、化糞池、組合塘、初沉池。人工濕地單元中的流態(tài)采用推流式、階梯進(jìn)水式、回流式或綜合式。人工濕地對廢水的處理綜合了物理、化學(xué)和生物3種作用。人工濕地運(yùn)行穩(wěn)定后，填料表面和植物根系中生長了大量的微生物形成生物膜，廢水流過時，懸浮物被填料及根系阻檔截留，有機(jī)質(zhì)通過生物膜的吸附及同化、異化作用而得以去除。濕地床層中因植物根系對氧的傳遞釋放，使其周圍的微環(huán)境中依次呈現(xiàn)出好氧、缺氧和厭氧狀態(tài)，保證了廢水中的氮、磷不僅能被植物及微生物作用營養(yǎng)成分直接吸收，還可以通過硝化、反硝化作用及微生物對磷的過量積累作用從廢水中去除，最后通過濕地基質(zhì)的定期更換或植物收割使污染物最終從系統(tǒng)中去除。

當(dāng)前污水提升泵能耗較大，主要原因在于實(shí)際的凈水量較小，低于設(shè)計水量，所以必須要確保提升泵在最佳的工作區(qū)域運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)污水提升，泵設(shè)計應(yīng)當(dāng)有效避免估算，同時應(yīng)用變頻器能夠增加水泵的工作效率，同時加速變頻調(diào)速研究進(jìn)一步優(yōu)化電機(jī)轉(zhuǎn)速。應(yīng)當(dāng)及時處理進(jìn)入污水處理系統(tǒng)的漂浮物，才能夠最大程度上的延長潛水泵的使用壽命。在此過程中要由確保曝氣設(shè)備，避免通過控制閥門開度進(jìn)行風(fēng)量調(diào)節(jié)，可以選用變頻風(fēng)機(jī)有效控制風(fēng)量，鼓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行過程中應(yīng)當(dāng)有效避免船震問題，通常而言，生物池上要安裝氧化還原電位與溶氧儀等各項(xiàng)儀器。當(dāng)前我國大部分氧化工工藝效率較差，并且功率大，耗電量大，可以通過氧化溝內(nèi)進(jìn)一步增加曝氣，有助于提高處理量。

3.2藥耗節(jié)能對策

3.2.1適當(dāng)添加藥劑

污水處理廠在凈化污水過程中要根據(jù)水質(zhì)的不同，適量性的添加不同藥劑。在水質(zhì)當(dāng)中添加不同的藥劑，是為了更好地中和去除各類化學(xué)物質(zhì)，例如要想去除水中的總氮就必須要投放相應(yīng)的碳源增加反硝化，要想去除水中的總磷則需要投放PAC或三氯化鐵來消除，在投放藥劑的過程當(dāng)中，要根據(jù)污水的水質(zhì)和對公益的要求利用科學(xué)的措施，高效的增強(qiáng)水質(zhì)的清晰度，才降低藥劑的使用量，在投放藥劑過程中也要根據(jù)季節(jié)的變化，而對投放量進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x取，當(dāng)溫度降低時碳源投入的數(shù)量會有所增加，溫度較高時除磷藥劑投放量會逐步得到得到增多。污水處理廠在實(shí)施水質(zhì)凈化時，當(dāng)廠家的規(guī)模越大，單位投加量越小。

污水處理廠在處理御泥和絮凝劑時要進(jìn)行脫水處理，絮凝劑在選擇過程當(dāng)中要根據(jù)淤泥的類型適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行選取。確定絮凝劑型號之前要對淤泥的型號進(jìn)行試驗(yàn)，通過深入性的探究試驗(yàn)，選取合適的絮凝劑以確定藥品的加入量和加入的比例。此類的污水處理方式能夠有效的降低能耗，污水處理廠絮凝劑在種類選擇和投放比例選擇過程中，要結(jié)合污水的實(shí)際狀況內(nèi)進(jìn)行綜合性的對比，從而確定絮凝劑的投放量。

在工業(yè)廢水和生活污水處理過程中，會產(chǎn)生大量的污泥，尤其是來自生化處理過程中的有機(jī)剩余污泥。這些剩余污泥主要由親水性帶負(fù)電的膠體顆粒組成，顆粒細(xì)小很不均勻（直徑在0.1～10um之間），呈絮狀及膠狀結(jié)構(gòu)，比重小，不易下沉、壓實(shí)，含水量高（一般都在95%以上）、過濾比阻值較大、不易脫水、穩(wěn)定性差易腐蝕發(fā)臭，若不及時處理會造成嚴(yán)重環(huán)境污染。因此，添加適量的絮凝劑對污水處理具有一定的作用，可以有效降低污泥產(chǎn)出，更好地凈化水質(zhì)污水。

3.2.2其他消耗降耗措施

在污水處理過程中，需要向污水當(dāng)中添加適量的藥劑，在添加藥劑時藥劑的使用量會直接影響到污水處理的效果。但是由于藥劑作用到污水當(dāng)中，會產(chǎn)生不一樣的效果，所以在污水處理階段，利用其他的消耗降耗節(jié)能措施是有待研究的新課題。在污水處理中要根據(jù)污水處理的單位和特點(diǎn)適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行選擇，最大限度的提高污水處理的效果，保證藥劑在投放過程中降低對環(huán)境的污染，提升藥劑使用的效果。通過節(jié)約處理藥劑的用量，在傳統(tǒng)的污水處理過程中利用高分子的處理藥劑，代替?zhèn)鹘y(tǒng)性的藥劑，可以將污水當(dāng)中的有壞物質(zhì)高效的吸附和凝聚，從而有效的降低污水的污染。利用高分子藥劑在處理磷元素時，能夠有效的降低，要記得消耗掉，對污泥進(jìn)行有效的處理，增強(qiáng)污泥的脫水性，從而實(shí)現(xiàn)嗯降耗的目標(biāo)。還可以在污水處理當(dāng)中選用輻射技術(shù)對，污水進(jìn)行輻射消毒，通過代替高溫高壓更加科學(xué)和安全。

可以應(yīng)用生物膜，活性污泥工藝處理焦化污水，同時能夠去除污水中的氨氮與COD，據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示COD去除率為85%～95%，經(jīng)過該項(xiàng)生物處理技術(shù)之后，指標(biāo)能夠達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用脫氨除磷法能夠去除99%以上的氨氮。氧化糖中也可以進(jìn)行耗氧與厭氧性分解作用與光合作用，通過各類作用相互影響，能夠大大降低氧化糖效率，并且釋放較大的空間位置，但是由于氧化有機(jī)物所需要氧氣來源不足，可能會導(dǎo)致氧化作用，并不完全會產(chǎn)生極大的臭味，由于屬于開放性系統(tǒng)處理效率會受到季節(jié)溫度的影響，產(chǎn)生波動，該型處理方法只能夠應(yīng)用于溫暖的地方。

4結(jié)語

當(dāng)前環(huán)境保護(hù)與污水處理能源消耗問題，逐漸突出節(jié)能降耗，決定著污水處理廠的可持續(xù)發(fā)展，污水處理廠的節(jié)能降耗受到了國家與社會的廣泛重視。所以新時期污水處理廠必須要引進(jìn)開發(fā)新工藝與新設(shè)備，切實(shí)提高處理自動化水平，構(gòu)建全程節(jié)能管理機(jī)制，建立多級響應(yīng)機(jī)制，有效促進(jìn)污水處理廠的日常運(yùn)行，切實(shí)降低污水處理廠的運(yùn)行電耗與藥耗，從而促進(jìn)污水處理走向高效率發(fā)展。