污水處理廠節(jié)能降耗措施分析

張 明

（莊河市光水污水處理有限公司，遼寧大連 116400）

1 污水處理廠現(xiàn)狀以及能源消耗分析

1.1 污水處理廠運行分析

污水處理廠的有效運行關(guān)乎城市發(fā)展的方方面面，隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展，污水處理廠的工作壓力越來越大，相對于過去十幾年，現(xiàn)階段污水處理廠的工作量提高了十幾倍，由于相應的污水處理設(shè)備較為落后且工藝流程較為欠缺，污水在處理過程中伴隨的能耗也越來越大，整個行業(yè)均出現(xiàn)污水處理效率不高等問題。為解決污水處理效率不高、能耗大的問題，需要引入新型的污水處理設(shè)備，信息管理控制設(shè)備以及先進的工藝流程和管理制度。

1.2 污水廠能源損耗分析

污水處理廠在對污水進行轉(zhuǎn)運拉升及對其中微生物進行處理，需要消耗大量能量。其中污水廠各種污水處理設(shè)備對污水進行轉(zhuǎn)運使用的電力占據(jù)工廠總電力的60%以上，如何解決污水的轉(zhuǎn)運效率是污水處理廠節(jié)能減排的關(guān)鍵所在，同時為了加快污水和污泥的處理速度，也需要消耗大量能量對微生物進行降解，因此，合理優(yōu)化污水處理工藝流程也是節(jié)能減排的環(huán)節(jié)之一。

2 污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)對生態(tài)環(huán)保的重要性

在加強生態(tài)環(huán)保工作中，污水處理廠起到了不可替代的支撐作用，為城市居民宣傳了生態(tài)環(huán)保的重要性，實現(xiàn)了讓更多居民對節(jié)約、環(huán)保的意義有一定認知，切實從自身角度出發(fā)，減少水資源浪費，以此實現(xiàn)注重節(jié)約用水及循環(huán)利用，對生態(tài)環(huán)保工作強化起到了促進作用。且污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)的革新，促進了社會持續(xù)化發(fā)展，在環(huán)境保護工程開展過程中，其目的就是在于減少資源的消耗以及污染的侵害，以此保障社會可持續(xù)發(fā)展，而污水處理為環(huán)保工程較為關(guān)鍵的一環(huán)，對社會可持續(xù)發(fā)展起到了促進作用。

3 污水處理廠節(jié)能降耗的措施

3.1 曝氣設(shè)備的節(jié)能降耗措施

在污水處理廠中曝氣機消耗的電能最多，想要在污水處理廠中實現(xiàn)節(jié)能降耗，需要改進曝氣機，從而落實節(jié)能降耗工作。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，污水處理廠中50%以上的電能消耗是由曝氣機消耗的。可以從三個方面達到節(jié)能降耗的目的。①可以使用變頻器有效優(yōu)化交流電動機轉(zhuǎn)速原理，更好地把控風機的流量，從而促進風機實現(xiàn)節(jié)能降耗。②可以從內(nèi)部進行處理，選擇以及應用溶解氧自動控制系統(tǒng)，有效控制好溶解氧的濃度。在進行污水處理的過程中如果溶解氧的濃度出現(xiàn)異常會直接影響污水處理的效果。因此，需要選擇溶解氧自動控制系統(tǒng)，科學、合理地控制溶解氧的濃度，最后可以使用人工操作手段，從而降低存在的誤差，進而降低污水處理過程中消耗的能源。③改善曝氣系統(tǒng)，能夠更加精準地控制曝氣設(shè)備，從而更好地降低能源消耗。例如，可以在有關(guān)部門的協(xié)助下，根據(jù)污水處理廠的經(jīng)濟情況進行曝氣設(shè)計的改善，采取在第一環(huán)節(jié)占比35%、第二環(huán)節(jié)占比30%、第三環(huán)節(jié)占比25%的方法設(shè)置曝氣，從而提高曝氣設(shè)備的工作效果，逐漸降低能源消耗。

3.2 污水提升泵站的節(jié)能降耗措施

污水處理廠中還有一個消耗能源較多的設(shè)備即污水提升泵，該設(shè)備本身消耗能源比較大，對污水提升泵進行改進設(shè)計，有利于在保證水質(zhì)的情況下減少污水提升泵消耗的能源。污水處理廠的污水提升泵消耗的能源較多主要是由于電機的效率不夠高，并且存在運行控制不良的情況，設(shè)計的動作能力需要消耗較多能源等。在減少污水提升泵的能源消耗時可以從幾個方面進行：①將污水處理廠所有的提升泵改成變頻泵，從而提高總體的性能。例如，某市的污水處理廠中使用變頻提升泵，可以節(jié)省12%的能源。②將工頻的泵全部轉(zhuǎn)換為變頻的泵，最終改造成調(diào)速的泵，并根據(jù)實際的情況進行運行。③使用多級動態(tài)液位控制技術(shù)，在運行過程中使用控制轉(zhuǎn)速加臺數(shù)的方法讓定速泵可以使用平均的流量進行運行。當出現(xiàn)水流波動較大時，可以適當?shù)卦鰷p運轉(zhuǎn)臺數(shù)，然后改變泵的運行速度。④加強對水泵的日常養(yǎng)護，從而減少水泵的摩擦以及電能消耗。如果想要水泵實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，需要全面提高提升泵的運行效率，對提升泵設(shè)備的操作進行規(guī)范，不僅需要加大日常管理力度，還需要加強對泵進行科學的參數(shù)設(shè)置，根據(jù)污水處理廠的具體運行情況進行改進，不斷歸納以及總結(jié)運作條件，選擇最好的運作條件，從而提高提升泵的運行效率。

3.3 污泥處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施

污水處理廠中進行污泥處理的環(huán)節(jié)也非常重要。進行污泥處理的步驟比較多，由于污泥中的污染物比較多，目前沒有足夠理想的方法進行處理。在進行污泥處理的過程中，需要尋求一種方法，可以對污泥中的資源進行回收利用，從而達到污泥處理環(huán)節(jié)節(jié)能降耗的目的。在進行污泥處理的過程中可以分為三個部分，分別為污泥的脫水、穩(wěn)定和濃縮。在污泥脫水中主要使用機械脫水以及自然脫水兩種方法。其中，使用最多的為機械脫水，機械脫水中消耗的能源為電能，使用離心脫水的方法消耗的電能較少，但是沒有辦法達到較好的預處理污泥的效果，還很容易發(fā)生機械磨損的情況。因此，需要找到更好的脫水技術(shù)，在保證污泥處理效果的情況下降低能源消耗。污泥的穩(wěn)定可以分為三個環(huán)節(jié)，分別為厭氧、好氧、堆肥。有些污水處理廠不對污泥實行穩(wěn)定處理，直接對污泥進行脫水。一般來說，在厭氧環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的沼氣可以為在穩(wěn)定過程中使用的能量提供補充。污泥的濃縮過程中一般使用單純氣浮技術(shù)，而使用生物氣浮技術(shù)進行替代，有利于提高濃縮的效率，還可以達到減少能源消耗的目的。另外，可以將處理后的污泥進行回收利用，在污泥中揮發(fā)性有機物占比較大，日本一般使用厭氧的方法消化消減污泥，其中，每噸污泥可以產(chǎn)生約680m3的沼氣，通過磷酸型的電池殼能夠得到50%的污水處理廠的能源。對于污泥的回收利用主要通過厭氧消化的方法產(chǎn)生沼氣，將可焚燒的污泥作為燃料產(chǎn)生熱能回收，對燃燒后的污泥或者部分污泥進行堆肥。

3.4 污水處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施

在污水處理廠中，污水的生化處理以及污水預處理環(huán)節(jié)使用的能源較多。其中，污水的預處理中主要分為格柵以及沉砂池。污水預處理中節(jié)能降耗的措施：①在沉砂池中很容易由于曝氣設(shè)備導致能源消耗較大。在設(shè)計沉砂池時，需要使用平流式以及旋流式的方法，從而實現(xiàn)節(jié)能降耗。②在進行污水預處理過程中需要科學合理地設(shè)置格柵，在污水處理過程中使用格柵本身無法起到較大的節(jié)能作用，但是可以降低后期其他設(shè)備的能源消耗。因此，必須嚴格落實格柵的設(shè)置。一般需要將格柵設(shè)置在污水處理廠的前段位置、污水渠道的進口位置、泵房的集水井位置等，可以將較大的漂浮物進行截留，避免造成堵塞的情況，有利于促進污水處理設(shè)備的穩(wěn)定運行。

3.5 著重提高污水處理廠在自動化方面的水平

自動化技術(shù)是現(xiàn)階段污水事業(yè)發(fā)展過程中較為重要的一項，從一定程度上而言，我國各領(lǐng)域都在通過自動化水平的提升，實現(xiàn)對運行成本投入的減少，以此實現(xiàn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的最大化提升。針對我國污水處理廠而言，自動化管理是一項較為重要的建設(shè)性工程，其信息技術(shù)以及自動化技術(shù)與污水處理過程有機結(jié)合的情況下，可以有效規(guī)避污水處理過程中出現(xiàn)的節(jié)能問題以及環(huán)保問題的發(fā)生。將信息化技術(shù)與污水處理設(shè)備連接，以計算機為控制主體，在運行的過程中，信息化處理系統(tǒng)可在短時間內(nèi)對運行設(shè)備的有關(guān)參數(shù)進行全面分析，并以分析結(jié)果為基礎(chǔ)，對污水處理設(shè)備進行動態(tài)化調(diào)整，其中涵蓋了處理故障信息、設(shè)備運行狀態(tài)的調(diào)整。此外，自動化水平會根據(jù)污水處理效果的情況，對其處理進行優(yōu)化，以實現(xiàn)污水處理質(zhì)量的最大化提升。因此。隨著污水處理廠規(guī)模的不斷擴大，污水處理廠在運行管理方面面臨著巨大的壓力，提高自動化程度，是提高污水處理保證的基礎(chǔ)性同時，在一定程度上降低了工作人員的勞動強度，以此保證污水處理廠在經(jīng)濟效益最大化以及環(huán)保節(jié)能的基礎(chǔ)上提高污水處理效率以及污水處理質(zhì)量。此外，現(xiàn)階段我國大部分污水處理廠已開始全面推廣在線監(jiān)測污水出水的技術(shù)，將出水有關(guān)數(shù)據(jù)通過傳輸?shù)姆绞较颦h(huán)保管理部門進行提供，減少了環(huán)保管理部門抽查工作量的同時，可以對一些要求不符的污水進行進一步處理，以便工作人員利用有關(guān)系統(tǒng)完成后續(xù)的排放工作以及管理工作，以保證排出的污水滿足我國污水排放的標準。鑒于此，污水處理廠應以擴建污水處理廠基礎(chǔ)設(shè)備以及自動化水平為基礎(chǔ)，切實圍繞自動化控制開展有關(guān)工作，落實環(huán)保節(jié)能這一核心目標的同時，對污水處理廠可持續(xù)發(fā)展具有深遠意義。

4 結(jié)語

污水處理質(zhì)量以及效率與生活在污水處理廠周圍居民的日常生活有直接關(guān)系，同時還會影響到周圍環(huán)境。因此，以污水處理廠現(xiàn)階段發(fā)展情況進行了一系列研究，發(fā)現(xiàn)引進先進設(shè)備以及技術(shù)可以有效保障污水處理質(zhì)量以及效率得到提升，并在一定程度上滿足我國節(jié)能環(huán)保宏觀戰(zhàn)略，促使污水處理廠可持續(xù)發(fā)展。