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时间:2018-10-25
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1、污水处理厂运行的节能降耗技术发展【摘要】我国经济发展速度不断加快,城镇建设规模也随之增长,在污水处理量增长的过程中,污水处理厂能耗问题引起了社会各界的广泛关注。本文根据我国污水处理厂能耗情况进行分析,提出了污水处理厂的节能降耗途径,并且对现有设备进行了一定优化改造,通过多个环节的节能降耗处理,实现降低成本、减少用电消耗的目标。【关键词】污水处理厂;节能降耗;技术发展近年来,我国县级污水处理设备数量不断增加,污水处理率得到了明显提高,在国家政策的支持下,未来几年污水处理规模将不断加大。在污水处理量加大的同时,耗电量也随之增长,为了实现我国可持续发展战略目标,必须采取合理的
2、节能降耗措施,使污水处理厂总能耗得到有效控制,为我国社会经济发展提供助力。1.污水处理厂能耗情况我国污水厂使用的处理工艺并不相同,而且实际能耗数据也有较大差别。根据资料统计,在不进行污泥处理的情况下,污水处理耗电量为0.16-0.29kW?h/m3,而通过我国学者的研宄,使用卡鲁塞尔氧化处理工艺的耗电量为0.21kW?h/m3。通过赵传义进行优化改良的A2/0污水处理工艺,处理每吨水耗电量只有0.15kW?h,可以看出该方法节能效果非常优秀。根据城市污水处理平均电耗统计,我国现阶段平均电耗已经达到0.31kW?h/m3,能耗要远超发达国家污水处理能耗。以0.31kW?h
3、/m3为基础进行计算,在2014年我国污水处理量就将达到1.36亿m3/d,而耗电量就将接近4216万kW?h/d。以上海某污水处理厂在2014年的生产成本进行计算,该厂满足二级排放标准,生产成本0.489元/m3,经营成本0.285元m3,以此标准计算,在2014年度,该厂需要承担的生产成本为5986万元/d,经营成本为3436万元/d,年生产成本为229亿元,年经营成本为136亿元,与2010年总运行费用相比,约有24.5%的增长。1.污水处理厂节能技术与发展途径2.1能量利用审核通过能量利用审核,可以为污水处理厂正常生产经营提供准确的数据,并且为污水处理技术改造方
4、案选择提供参考。通过生命周期进行污水处理的成本分析,并对处理系统与单元组件进行优化,实现降低污水处理能耗与成本的目标。通过能力利用评价审核能量利用效果,并且辅助污水处理厂进行设备维护,使设备可以及时进行改进或更换。能量审核评价包括两步,其一是可行性研宄,需要对技术方案进行整体性评估,并且完成初步的设计,明确项目范围,成本、财政评价等资料;其二是对设计工程进行详细标注,根据在线监测系统对改造后实际效果进行判断。根据工程前期情况进行研宄,审核污水处理厂的全部工作流程,保证其单元具有良好的节能降耗效果。2.2反应器在线数未来城市规模将不断增长,污水处理量也会随之增长,为了承载
5、工业废水与大雨的冲击,在运行阶段需要所有反应器容积维持在线状态,这种情况会导致活性污泥系统维持在低负荷状态。如负荷率处于正常水平,则污水处理的能量使用效果也会有所上升。例如旱季进行污水处理时,如果生物反应器维持2个以上运行状态,则需要对污水处理进行合理分析,评价停止一部分生物反应器后,是否会影响污水处理厂的正常负荷,经研宄表明,在旱季停止部分反应器后,仍然可以保证污水处理厂的正常运作。1.节能降耗设备改造3.1曝气组件根据美国80年代北美地区资料统计,当年北美地区曝气设备能耗为1.4X106kW,在这其中,曝气系统消耗的能源约占污水处理厂总能源消耗的45%-75%,所以
6、,曝气组件的节能改造是污水处理厂节能降耗的重要内容之一。扩散曝气系统是最为常见的充氧方式,设备实际充氧能力受多种因素影响,其中包括池体形状、曝气类型、安装深度、气压、温度、污水特征等。OTE是判断曝气系统效率的核心指标,通过改善OTE,可以提高系统能量使用效率,而影响OTE的因素包括水深、水质、气泡、风速、密度、堵塞情况等。OTE受生物反应扩散器数量影响,数量越多,OTE也会有所提高,部分污水处理厂根据反应池大小设计曝气器位置,也有部分污水处理厂将曝气器的微孔更换为粗孔,通过这些方法,均可有效提高污水处理用电效率。部分曝气头在更换完成后,每年可节约用电费用120000美
7、元,经计投资仅需3年即可回收。在进行混合液悬浮处理时,可以通过高效率的混合设备取代曝气设备,通过这种方法,不仅可以提高处理效率,还可以使能量需求降至合理范3.2水泵水泵设备在活性污泥处理中经常使用,其中包括提升泵、回流泵、内回流泵、污泥泵。根据北美地区实际运行效果,水头提升降低0.4m,即可节约成本0.0415美元/(m3?d)。为了保证水泵运行效果,可以采取以下措施进行改造。水泵在运行阶段,需要维持在高效区间,两台泵设置85%额定流量,代替3台泵55%额定流量;合理调节水位,使水粟启闭次数降低,稳定出水水流;使用大型水泵优化运行功率。1
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