污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施探討

汪洋

山東和正環(huán)保工程有限公司 山東濟(jì)南 250000

1 污水處理設(shè)備的特點

工業(yè)污水處理設(shè)備的特點在于可以處理較大容量的貨物，有著較為廣泛的適用性，同時較為安全可靠，也適用于自動化的當(dāng)代工程項目。這類污水處理設(shè)備的維護(hù)和檢修較為容易，且有著較強(qiáng)的普適性。新型污水處理設(shè)備在我國當(dāng)前的工業(yè)生產(chǎn)過程中適用性較為廣泛。從國內(nèi)外的不同污水處理設(shè)備實際應(yīng)用情況來看，新型污水處理設(shè)備的整體功能較為多元，應(yīng)用的范圍也得到了擴(kuò)大。新型污水處理設(shè)備近年來得到了普及，并且有非常良好的工業(yè)生產(chǎn)效果。除此之外，能夠遠(yuǎn)距離運行的新型污水處理設(shè)備成為了工業(yè)產(chǎn)業(yè)污水處理系統(tǒng)中的主力軍[1]。

2 城市污水處理廠主要能耗來源

2.1 電耗

城市污水處理廠運行中，其消耗電量是相當(dāng)大的，特別是隨著人口數(shù)量增加、污水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，未來污水處理廠電量消耗也將不斷增加。雖然污水廠消耗電量在攀升，但其中的節(jié)能潛力仍然很大，特別是其中的污水提升、曝氣處理和污泥處理這三部分運行環(huán)節(jié)，電耗占比相當(dāng)大。生化處理過程中，使用的鼓風(fēng)機(jī)曝氣和進(jìn)出水軸流泵等設(shè)備的耗能相當(dāng)大。

2.2 藥耗

城市污水處理廠運行中，主要需要的藥劑是生化反應(yīng)中化學(xué)除磷使用的聚合氯化鋁和在污泥脫水系統(tǒng)中添加的絮凝劑。但一般由于污水處理中藥劑投加量不合理，缺乏智能化等情況，難以實現(xiàn)理想的絮凝效果，而加大藥劑投加量和污水處理成本。同時，由于這些藥劑降解性差，因此容易產(chǎn)生二次污染問題。

2.3 水耗

污水處理廠通過有效處理，可以使污水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而能夠節(jié)約水資源、減少浪費和污染。但在污水處理廠運行中，由于未完善其中水回用系統(tǒng)，其中很多處理工藝比如冷卻水、噴淋用水等都采用自來水，在處理后達(dá)標(biāo)的水也未再次回首利用，因此污水處理廠水耗較大，不僅浪費了凈水資源，且加大了污水處理的成本[2]。

3 污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施

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(jī)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(jìn)曝氣機(jī)，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(jī)消耗的?？梢詮娜齻€方面達(dá)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(jī)轉(zhuǎn)速原理，更好地把控風(fēng)機(jī)的流量，從而促進(jìn)風(fēng)機(jī)實現(xiàn)節(jié)能降耗。②可以從內(nèi)部進(jìn)行處理，選擇以及應(yīng)用溶解氧自動控制系統(tǒng)，有效控制好溶解氧的濃度。在進(jìn)行污水處理的過程中如果溶解氧的濃度出現(xiàn)異常的情況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(xué)、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(jìn)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(zhǔn)地控制曝氣設(shè)備，從而更好地降低能源消耗。

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(jìn)行改進(jìn)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(jī)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(jìn)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，并最終改造成調(diào)速的泵，并根據(jù)實際的情況進(jìn)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(jìn)行運行。當(dāng)出現(xiàn)水流波動較大時，可以適當(dāng)?shù)卦鰷p運轉(zhuǎn)臺數(shù)，然后改變泵的運行速度。④加強(qiáng)對水泵的日常養(yǎng)護(hù)，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(biāo)，需要全面提高提升泵的運行效率，需要對提升泵設(shè)備的操作進(jìn)行規(guī)范，不僅需要加大日常管理力度，還需要加強(qiáng)對泵進(jìn)行科學(xué)的參數(shù)設(shè)置，根據(jù)污水處理廠的具體運行情況進(jìn)行改進(jìn)，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]。

3.3 污泥處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗措施

污水處理廠中進(jìn)行污泥處理的環(huán)節(jié)也非常重要。進(jìn)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(jìn)行處理。在進(jìn)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(jìn)行回收利用，從而達(dá)到污泥處理環(huán)節(jié)節(jié)能降耗的目的。在進(jìn)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(jī)械脫水以及自然脫水兩種方法。其中，使用最多的為機(jī)械脫水，機(jī)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(dá)到較好的預(yù)處理污泥的效果，還很容易發(fā)生機(jī)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(jìn)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(bǔ)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(jìn)行替代，有利于提高濃縮的效率，還可以達(dá)到減少能源消耗的目的。

4 結(jié)語

城市污水處理廠運行中，會消耗大量的能源，對此要積極采取措施做好能源控制工作，通過設(shè)備、技術(shù)和工藝流程的改進(jìn)，以強(qiáng)化污水處理運行效率，減少其中的電耗、藥耗等，不僅控制了能源浪費，且可減少成本投入。