污水处理厂降低能耗分析.doc

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1、污水处理厂降低能耗分析摘要：在可持续发展战略的引导下，国内众多企业纷纷将节能减排作为企业发展的主要路线。相较于有色金属、钢铁等高耗能行业来说，污水处理行业所用能耗相对来说较低，故一直没有得到人们的足够重视。事实上污水处理同样也有着比较高的能耗，作为密集型产业，其每年能耗同样不低。以近些年国内污水处理厂能耗实际情况展开研究，从多个角度阐述国内污水处理厂的问题，并基于新技术、新工艺提出新型污水治理思路，希望能够为污水处理厂提供新的发展思路。关键词：污水处理厂；能耗控制；优化控制；节能降耗污水处理行业

2、是一种能耗十分密集的产业，其能耗除了包括我们所能理解的电能消耗以外，还包括燃料能源消耗、化学用剂消耗。当然作为大头的电能消耗在污水处理中占有着极高的比重，据资料显示电耗在污水处理中所占比例在60%~90%之间。数据表明2017年全国污水排放总量为812亿t，假设对这些污水进行全部的处理，需消耗总电量191.2亿kWh，相当于2018年国内总耗电量0.41%，2018年GDP为0.021%。由此可以看出，污水处理工作正面临着节能降耗的严峻性与紧迫性问题。1国内污水处理厂的能耗情况5学海无涯过去因忽

3、视了污水处理厂综合资源消耗问题，故国内对污水处理厂的能耗研究起步比较晚。根据近些年的研究可以看出，对于城市污水处理节能降耗的研究重心主要有2方面，第一个方面改良污水处理工艺，第二个方面优化污水处理厂的运营与管理。有学者通过改良传统工艺的方式实现了污水处理厂能耗的有效控制，有学者则用清洁生产方式，展开了对污水处理清洁生产的研究，帮助当地污水处理厂实现了可持续发展。相对于美国的污水处理厂耗电量0.2kWh/m3来说，国内污水处理厂的耗电量高达0.29kWh/m3，该数据显然远超发达国家。从该数据来看

4、，我国显然有着十分巨大的节能潜能。污水处理过程中生化供氧有着最大的能耗，其约占污水处理总能耗的1/2[1]。此外，在污水处理系统中有一个提升系统，该系统会消耗处理厂电量的25%，为整个污水处理厂中第二耗电量的设施。所以，做好曝气设备节能与泵功率的提升是解决污水处理厂高耗能问题的重要思路。2国内污水厂能耗治理措施5学海无涯2.1优化生化池控制。在污水处理系统中，曝气系统是最核心的污染物处理设备，当然该设备也是污水处理厂耗能最高的设备，是污水处理厂节能降耗控制与研究的重点对象。在生产过程中，不论是曝

5、气量出现过高还是曝气量出现过低都会影响到生化池反应效果。比如在曝气量出现过高的情况时，生化池有机污染物就会在DO过高的情况下迅速分解，该现象会导致微生物缺少足够的营养，此时的活性污泥会出现自我分解、自我膨胀的情况。偏高的曝气量会加剧电能消耗量，影响了最终的能源消耗情况[2]。与之对应的是如果曝气量低于正常水平，那么生化池微生物将失去原有的生存空间，失去原有的对污染物的处理能力、处理效率，严重影响水质。优化曝气装置的过程中，需要做好供氧设备性能的优化工作，这样才能够获得更多的曝气动力。当前很多污水

6、处理厂生化池所用的方法都是微孔曝气，这种类型的曝气装置很容易发生堵塞问题，且有着较高的维护费用，对污水处理厂的运营管理来说有着不好的负面影响。射流曝气器能够改善这一问题，充分弥补这类曝气装置缺陷。射流曝气装备与微孔曝气装备二者的区别是非常显著的。相较于微孔曝气器来说，射流曝气器有着更出众的抗水力冲击能力与氧转移效率。此外，射流曝气器的处理能力也十分出众，比如射流曝气每度电能够处理COD的量为3.36kg，BOD5的量为1.21kg，而微孔爆气则只能做到每度电处理COD的量为1.57kg，BOD5

7、的量为0.93kg。因污水处理厂本身的特性便是滞后性，故其运行方式与其他的工艺系统有很大的不同，常应用PID控制方法。该方法会进一步加剧污水处理滞后性，且该技术自控效果并不稳定，很容易出现水质处理不达标的问题。为改变这一情形需要应用精确控制的方式，该方式会降低鼓风机能耗，降低出水TN含量。应用智能专家系统可以将TP浓度控制在0.13mg/L，相较于优化前，其浓度降低了19%[3]。此外，还有双DO控制阀，保持恒定DO梯度，赋予系统低能耗高效脱氮性能。以上曝气控制思路均运用了DO单变量控制。传统单

8、变量控制无法应对当前人们对污水处理的严格要求，关于曝气量的控制如今已经从过去的单变量向多变量方向发展。2.2优化泵控制。影响污水处理厂进水量的因素有很多，诸如季节、时间、天气等的波动都会带给其很大的影响。当前比较常用的处理方式为根据流量确定所选用泵。实际过程中在水泵满负荷条件下，其运转时间通常不到10%，该现象会浪费大量的中间能源。制定合理的优化思路，全面提升污水优化能力，绘制进出水高程能够尽最大努力减少水头损失，确保水5学海无涯泵可以始终维持高效状态。提升水泵性能。降低水泵能耗的方法有很多，其