浅议污水处理厂的节能途径

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1、浅议污水处理厂的节能途径摘要：近几年我国建成并运行的污水处理厂越来越多，但是近几年以电费为主的能耗费用不断上涨，许多污水处理厂因为无法解决巨额的运行费用而不能正常运转，使国家投巨资建设的污水处理厂没有发挥它的社会效益，致使我国的水环境状况日益恶化，因此对污水处理厂运行进行优化管理，节约能源费用，降低处理成本是保障污水处理厂正常运行的重要手段。本文通过以活性污泥法为例分析污水处理成本高的主要原因和相应采取的措施。关键词：污水处理能效节能　　1概述　　目前,我国已建成并投入运行的城市污水处理厂约180座,设计处理能力达到1050×104m3/d,其中二级生化

2、处理能力约750×104m3/d,全国城市污水二级处理率达到9%-10%。，98年度国家采取扩大内需的政策,加大城市基础设施建设的投资力度是一项重要内容。国家政策性投资主要用于大中城市的污水和垃圾处理、供水、供热、供气、城市道路和绿化等方面,其中国家立项的城市污水处理工程建设项目就达137个。国内目前建设二级污水处理厂的投资水平按单位处理水量计约为1200-1600元/m3,相应的配套排水管网投资约为400-700元/m3,污水厂单位水量处理成本0.55-0.80元/m3,单位水量运营费0.35-0.55元/m3。[1]纵观我国的污水处理厂其运行状况不容

3、乐观，尤其是近几年以电费为主的能耗费用不断上涨，许多污水处理厂不能正常运转，使国家投巨资建设的污水处理厂没有发挥它的社会效益，我国的水环境状况日益恶化。因此在能保障污水处理量和尾水达标排放的前提下，对污水处理厂运行进行优化管理，节约能源费用，降低处理成本是保障污水处理厂正常运行的重要手段。本文通过以活性污泥法为例的污水处理厂进行能耗分析与评价，提出污水处理厂的节能措施，以供污水处理厂设计人员和管理人员参考。　　2污水处理厂的能耗分析　　2.1污水处理厂的工艺流程：　　图1所示为活性污泥法的处理流程。从城市管网收集的污水井污水提升泵之后进入到污水处理厂，在

4、污水处理厂首先经过格栅、沉砂池等预处理后进入一级处理，然后再进过曝气池、二沉池等二级处理设施，最后经过加氯消毒然后排放到自然水体，二沉池产生的污泥一部分经过泵回流到曝气池，二沉池剩余污泥和初沉池的污泥经过污泥浓缩池浓缩后，再经过厌氧消化，然后由运输工具运往垃圾处理场。　　图1活性污水处理厂流程图　　2.2各个构筑物的能耗分析　　以上述工艺流程的一座典型的活性污泥污水处理厂（11.4×104m3/d）的物料及平衡数据见表一：　　表1典型活性污泥法处理厂的物料与能量平衡表[2]处理单元厂内能耗回收能量净能量1．污水提升41.3641.362．预处理3.173

5、.173．一级处理0.840.844．活性污泥法116.05116.055．消毒9.509.506．气浮浓缩15.6115.617．厌氧消化32.92-121.75-88.838．污泥外运20.1520.15总能耗239.60-121.75117.85　　其各部分的能耗比例如下图所示：　　　　图2能耗比例图　　从以上图表可以发现，节能的主要潜力在污水提升部分和生化处理阶段的曝气部分、污泥回流部分。因此面对能源价格的上涨和运行费用的缩减，节约能耗的重点主要集中在污水处理厂的二级处理的曝气系统和水泵机水泵站部分。　　3污水处理厂的节能措施　　3.1污水（泥）

6、提升泵　　提升泵的节能应首先从设计入手，进行节能设计；对于已投产的污水处理厂，提升泵节能的关键在于控制方式，只有实行提升过程的最优控制，才能达到节能的目的。[3]　　3.1.1合理降低水泵的扬程　　目前我国进行污水处理厂的设计时，水头损失普遍偏高，导致水泵的扬程计算值偏高。从水泵的有效功率Nu=rQH可以看出，r、Q一定时，Nu与H成正比，因此降低水泵的扬程节能效果显著。降低水泵的扬程可以采取以下措施：　　（1）污水处理厂的各个构筑物总体布置尽量紧凑，尽量减少弯头和阀门，连接管路尽量短，从而最大限度减少水头损失。　　（2）减小跌流的落差，例如将非淹没式的

7、堰改成淹没式的堰，水流的落差可以减小25cm。　　（3）尽量利用自然地势，实现污水自流或者利用自然落差补偿部分污水管路水头损失。　　（4）采用阻力系数系数小的管材，减少污水的沿程水头损失。　　3.1.2合理确定水泵的型号和台数　　选用流量与扬程尽量达到设计要求的污水提升泵，尽量减少水泵台数，选用高效率的污水泵。如，液下泵、潜污泵与普通卧式离心泵相比，安装形式简单，没有吸水管与启动辅助设备，直接能耗相同时，间接能耗要低得多；的溢流井，把溢流堰顶以下300mm处作为中心控制点，其上下各300mm处的水位值作为上下限控制点。溢流井的设置使吸水池水位提高1.15

8、m，而且溢流井处设置的水位和溢流量监测仪表还为泵站的最优化控制提供必要的数据。实