城鎮(zhèn)污水處理廠的能耗分析及節(jié)能降耗措施
發(fā)布日期：2017-12-15 點擊：878
近年來我國城市化建設(shè)進程速度較快，城市每天有大量的污水需要進行處理，這也導(dǎo)致城市水資源匱乏現(xiàn)象十分突出。目前城鎮(zhèn)污水處理廠在對污水處理過程中存在能源消耗量大的問題，為了實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標，需要對污水處理廠能耗情況進行分析，從而采取有效措施實現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能。
1、污水處理廠的能耗分析
城鎮(zhèn)污水處理廠每天都需要對城市生產(chǎn)生活中產(chǎn)生的大量污水進行處理，采取各種方法將污水中的污染物進行分離，從而使排放的水質(zhì)能夠達到規(guī)定的標準，這不僅能夠有效的保護水資源環(huán)境，而且對經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展也具有非常重要的意義。
一直以來我國污水處理廠發(fā)展都較為緩慢，污水處理廠能源消耗量大的問題得不到有效重視。近年來人們生活水平提升速度較快，對水質(zhì)處理有了更高的要求，加之大量污水處理廠的興建，這也使污水排放標準更為嚴格。排放標準的提升，進一步加劇了污水處理過程中能源的消耗量，這使污水處理廠能源消耗問題越來越受到重視。當前我國污水處理廠在污水處理過程中，在提升污水和污泥、生物處理供氧及污泥處理等工藝過程中存在大量的能源消耗問題，特別是污水生物處理和污泥處理過程中能耗比重更大，在曝氣、污水提升及污泥處理等生化處理階段也存在著較大的能耗。由于污水處理廠存在著能源消耗大及運行成本高的問題，這對城市污水處理廠的建設(shè)和發(fā)展起到了較大的阻礙作用，因此需要加大對污水處理工藝和設(shè)備能耗能效等問題進行研究，注重新工藝的應(yīng)用，從而實現(xiàn)污水處理的高效性和低能耗，加快城鎮(zhèn)污水處理廠建設(shè)，確保水資源環(huán)境的安全。
2、城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能措施
2.1污水提升系統(tǒng)的節(jié)能措施
水泵作為污水處理廠中非常重要的設(shè)備，其在運行過程中存在著大量的電能消耗，因此需要有效的提高水泵的運行效能，實現(xiàn)泵房的節(jié)能，從而達到污水處理廠節(jié)能降耗的目標。
首先，科學(xué)對水泵揚程進行設(shè)計，實現(xiàn)水泵的節(jié)能。
在對污水廠高程設(shè)計過程中，普遍采用估算方法來對水頭損失進行計算，而且估算值往往都要高于正確值，這就導(dǎo)致實際設(shè)計過程中水泵揚程存在偏高的現(xiàn)象。因此在對污水處理廠設(shè)計時，對于污水處理系統(tǒng)總水位差的計算需要與地形有效結(jié)合，并利用詳細的水力學(xué)進行計算，這樣所確定的水泵揚程也更為合理。同時為了能夠進一步達到節(jié)能的效果，還需要盡可能的降低水泵揚程，即在高程設(shè)計時盡可能的做到一次提升，選用合理的設(shè)備型式來對構(gòu)筑物的進水口、出水口和管道之間進行連接，有效的降低水頭損失。同時還可以利用可調(diào)堰代替固定堰，利用淹沒堰代替非淹沒堰，合理對構(gòu)筑物進行布置。
其次，重視設(shè)備的管理和更換，以此來達到節(jié)能的效果。
當前部分污水處理廠泵房效率較低，設(shè)備能耗一直居高不下，無法實現(xiàn)水量的連續(xù)調(diào)節(jié)，這就導(dǎo)致污水處理廠能耗量很難降下來，因此需要對水泵進行改造，以此來達到水泵節(jié)能的效果。在對水泵改造過程中，可以利用就頻調(diào)速度技術(shù)，將其在污水提升系統(tǒng)中進行應(yīng)用，實現(xiàn)泵站設(shè)備的合理搭配，提高水泵運行效率，并進一步減少水泵運行過程中對電網(wǎng)帶來的沖擊。在設(shè)計污水廠水泵機組過程中，盡可能選擇同一泵型及同一型號的水泵，這樣可以為后續(xù)的維修和管理工作帶來更多便利。在實際水泵運行過程中，需要針對實際情況進行科學(xué)合理的操作，盡可能減少水泵啟動的頻率。
2.2曝氣系統(tǒng)的節(jié)能措施
當前我國城鎮(zhèn)污水處理廠在對污水中有機物進行降解時主要采用好氧處理工藝，通過利用曝氣方法向污水混合液中供氧，使污水中有機物與微生物之間能夠有效接觸，實現(xiàn)有機物的降解。這個過程中曝氣系統(tǒng)需要較大的耗電量，因此需要做好曝氣系統(tǒng)的節(jié)能工作。
首先，合理對曝氣系統(tǒng)規(guī)模進行確定。
在污水處理廠設(shè)計客串，需要以時高峰或是日高峰需氧量來確定曝氣系統(tǒng)的規(guī)模。而且在曝氣系統(tǒng)運行過程中，采取合理的控制措施，這樣即使在氧氣不足的情況下，活性污泥濁也能夠正常運行一段時間，不會對水質(zhì)帶來太大的影響。
其次，在選擇曝氣設(shè)備時要綜合考慮供氧能力與調(diào)節(jié)能力。污水處理廠曝氣系統(tǒng)曝氣效率的好壞與曝氣設(shè)備的設(shè)計規(guī)模和可調(diào)節(jié)性有了直接的關(guān)系，因此在具體設(shè)計時，需要綜合考慮供氧能力和調(diào)節(jié)能力，并以此作為依據(jù)來選擇曝氣設(shè)備，從而實現(xiàn)曝氣系統(tǒng)的節(jié)能。
再次，有效對風(fēng)量進行控制。污水處理廠風(fēng)量需要借助于氣閥調(diào)節(jié)來進行控制，因此可以采用變頻調(diào)速系統(tǒng)，自動控制風(fēng)量，實現(xiàn)良好的節(jié)能效果。
最后，在反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計時要與氧傳遞規(guī)律有效結(jié)合。
2.3污泥處理系統(tǒng)的節(jié)能措施
現(xiàn)階段我國的污泥處理要想減少污泥脫水系統(tǒng)的能耗，不僅要選擇高效絮凝劑，還要科學(xué)的調(diào)整各個環(huán)節(jié)的關(guān)系，降低電耗和用水量，提高壓濾機的效率。在污泥處理過程中，可以采取以下兩種措施實現(xiàn)節(jié)能的目標。
其一，選擇高效低能耗設(shè)備。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，目前開發(fā)了帶式濃縮脫水一體機和臥螺沉降離心脫水機，這兩種設(shè)備占地面積少，自來水耗量小，能耗較低，運行條件好，設(shè)備磨損率低，運行費用低，得到了廣泛的應(yīng)用。
其二，厭氧沼氣的利用。污水的厭氧處理可產(chǎn)生甲烷沼氣，將沼氣送至鍋爐房或者居民住宅燃燒，可用于消化池加溫、污水廠取暖等。另一方面，沼氣還可以用于發(fā)電，一般大中型城市污水二級處理廠的沼氣發(fā)電量可大大補償全廠用電量，降低了污水廠電能消耗及運行費用。
2.4藥劑消耗節(jié)能措施
在污泥消毒、調(diào)理及除磷過程中都需要消耗一定量的藥劑，雖然消耗比例并不大，但也存在著一定的節(jié)能空間。即在除磷環(huán)節(jié)，可以采用生物除磷技術(shù)，不僅不需要投加藥劑，而且污泥產(chǎn)量也少。選擇化學(xué)除磷時，可以使用高分子混凝劑來進行除磷，降低藥劑的消耗。為了有效的提升污泥的脫水性能，需要進行污泥調(diào)理，通常會以化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理兩種工藝為主。選使用輻射技術(shù)進行污泥消毒，不需要高溫高壓，有利于實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標。
3、結(jié)束語
實現(xiàn)城市污水處理廠的節(jié)能能耗，可以更好的促進城市的可持續(xù)發(fā)展。因此在實際工作中，需要有效的提高對污水處理廠能耗的認識，合理選擇工藝系統(tǒng)，進一步減少能源的消耗及降低運行成本，確保處理完成的污水能夠符合排放的標準，更好的實現(xiàn)對水資源環(huán)境的保護。
