時(shí)間：2023-05-25 15:09:26
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很多自來(lái)水廠都存在出水渾濁、色度較大的現(xiàn)象，通過(guò)監(jiān)測(cè)這些水中都含有大量的錳元素，所以說(shuō)這些水廠最主要的問(wèn)題就是水廠的水錳含量超標(biāo)。拿一個(gè)典型的例子來(lái)看，例如，合肥市六長(zhǎng)水就存在這樣的問(wèn)題，在正常的生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)水質(zhì)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)水質(zhì)中含有大量的錳元素，雖然已經(jīng)采取了相應(yīng)的措施但是錳含量依然很高，經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在對(duì)自來(lái)水進(jìn)行處理時(shí)一定要讓凈水構(gòu)筑物和設(shè)備處于滿(mǎn)負(fù)荷的情況下，針對(duì)混合時(shí)間、接觸時(shí)間和處理速度等數(shù)據(jù)進(jìn)行全方位的設(shè)計(jì)。
2.提高自來(lái)水廠節(jié)能降耗優(yōu)化措施分析
2.1確保機(jī)械設(shè)備高效運(yùn)行
自來(lái)水廠建設(shè)投產(chǎn)使用以后，需要根據(jù)水廠的取水量以及凈水能力進(jìn)行估計(jì)。為了達(dá)到降低降耗的目的需要確定專(zhuān)門(mén)的節(jié)能課程，在這個(gè)課程中必須包括用水標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)儀器、健全凈水構(gòu)建物檢測(cè)技術(shù)摸清生活污水反應(yīng)池的基本結(jié)構(gòu)和狀況進(jìn)行詳細(xì)的觀察，從中找出提高節(jié)能降耗的方法。實(shí)踐證明對(duì)反應(yīng)池進(jìn)行改造是確保機(jī)械設(shè)備高效運(yùn)行的重要方式，反應(yīng)池在整個(gè)節(jié)水過(guò)程中對(duì)能源的消耗占總體比例最大，技術(shù)改革以后，不但可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的還能實(shí)現(xiàn)設(shè)備合理搭配的目的。確保機(jī)械設(shè)備高效運(yùn)行還有一個(gè)方法就是對(duì)取水泵揚(yáng)程進(jìn)行準(zhǔn)確的定位，取水泵揚(yáng)程確定一般是根據(jù)河床抽水到反應(yīng)池為基礎(chǔ)，這個(gè)過(guò)程最重要的是對(duì)能源消耗進(jìn)行定位，要是定位的數(shù)據(jù)過(guò)高在一定程度上會(huì)影響機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行，其實(shí)在可以根據(jù)水位變化確定枯水期和豐水期數(shù)值，選擇一臺(tái)機(jī)組配備兩套合適的葉輪，從而保證取水揚(yáng)程。
2.2提升水泵節(jié)能優(yōu)化技術(shù)
推升自來(lái)水廠節(jié)能降耗的消耗，最重要的方式就是從水泵節(jié)能方法出發(fā)，對(duì)節(jié)能設(shè)計(jì)進(jìn)行全方位的思考，對(duì)水泵節(jié)能優(yōu)化技術(shù)的設(shè)計(jì)一般會(huì)根據(jù)管道系統(tǒng)的特性選擇科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，讓水泵發(fā)揮重要的作用。實(shí)現(xiàn)水泵節(jié)能優(yōu)化技術(shù)，需要從獨(dú)立性角度對(duì)水泵進(jìn)行設(shè)計(jì)，與此同時(shí)選擇和水泵相匹配的電機(jī)也很重要，一般為了實(shí)現(xiàn)水泵節(jié)能優(yōu)化技術(shù)都會(huì)選用高效運(yùn)行的水泵技術(shù)，雖然這個(gè)電機(jī)要比傳統(tǒng)電機(jī)價(jià)格高處15%以上，但是該技術(shù)維護(hù)費(fèi)用很低，并且投入后可以幫助水廠順利完成技術(shù)升級(jí)工作。所以說(shuō)綜合其技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，提高水泵節(jié)能優(yōu)化技術(shù)必須要選擇高效節(jié)能技術(shù)電機(jī)。
2.3優(yōu)化污泥脫水節(jié)能技術(shù)
優(yōu)化污泥脫水技術(shù)會(huì)涉及到以下主要兩方面即：脫水機(jī)類(lèi)型選擇、增加藥劑投入量。污泥脫水機(jī)器主要有包括五個(gè)類(lèi)型，板框式污泥處理技術(shù)、帶式污泥脫水機(jī)、離心式污泥脫水技術(shù)等。對(duì)帶式污泥脫水技術(shù)進(jìn)行分析，可以得出離心式污泥脫水技術(shù)具有工作穩(wěn)定節(jié)能消耗的優(yōu)點(diǎn)，但是這項(xiàng)技術(shù)具有運(yùn)行效率不高且維修資金消耗較大的缺點(diǎn)，因此這項(xiàng)技術(shù)很少的被企業(yè)采用。板框式污泥處理技術(shù)和其他技術(shù)相比在污泥餅效率高度30%以上，但是這項(xiàng)技術(shù)也存在一定的缺陷，就是該項(xiàng)技術(shù)占地面積較大、運(yùn)行速率低、運(yùn)行效率較低，而且對(duì)環(huán)境存在二次污染的后果，所以說(shuō)很多自來(lái)水廠會(huì)采用離心脫水處理技術(shù)。一些企業(yè)也采用氧化溝處理方式對(duì)生活用水進(jìn)行處理，這項(xiàng)技術(shù)要考慮到減少排泥量的效果，提高排泥量一般會(huì)采用提高污泥井?dāng)?shù)量的措施，在這個(gè)過(guò)程中可以通過(guò)對(duì)沉淀池時(shí)間以及污泥排量進(jìn)行合理控制，來(lái)達(dá)到縮短污泥池工作時(shí)間提高工作效率的目的。合理對(duì)排污量進(jìn)行控制還包括提高離心機(jī)的運(yùn)行速度、增加脫水機(jī)臺(tái)數(shù)和縮短運(yùn)行時(shí)間的方式來(lái)有效的降低節(jié)能消耗。據(jù)調(diào)查很多自來(lái)水處理廠都配置了變頻自動(dòng)投放藥物系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物數(shù)量進(jìn)行合理投放的目的，這個(gè)系統(tǒng)在自來(lái)水廠的投入在根本上達(dá)到了減少藥物使用量的目的。例如，該項(xiàng)技術(shù)在深圳一家自來(lái)水處理廠投入，取得了良好的效果，這個(gè)水廠占地面積約為14千米，雖然場(chǎng)地面積較小，但是處理技術(shù)的投入為該長(zhǎng)帶來(lái)的效益卻是以往的兩倍，該工廠還考慮了精確的氣體控制方法，這些技術(shù)在2009年進(jìn)行的改造，并且針對(duì)耗能大的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，將風(fēng)壓技術(shù)引入到改造內(nèi)容中，讓主控技術(shù)根據(jù)風(fēng)壓以及所需要的風(fēng)機(jī)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)控制，從而實(shí)現(xiàn)了水廠改良技術(shù)全面升級(jí)的目的。
2.4針對(duì)錳元素超標(biāo)進(jìn)行調(diào)試實(shí)驗(yàn)
針對(duì)自來(lái)水廠存在錳元素超標(biāo)的情況一般會(huì)采取添加氯元素實(shí)現(xiàn)錳沉淀的效果，在這個(gè)過(guò)程中，氯會(huì)將四價(jià)錳除掉。實(shí)驗(yàn)證明這項(xiàng)技術(shù)雖然處理工藝很簡(jiǎn)單，但是處理效果卻很好，所以為了保證錳元素更好的沉淀必須要做好滿(mǎn)負(fù)荷生產(chǎn)，要用這種生產(chǎn)工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)錳元素沉淀工作。
3.結(jié)束語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】節(jié)能降耗機(jī)組；混凝效果；消毒；加強(qiáng)管理
自來(lái)水企業(yè)中水廠的能耗和藥耗占自來(lái)水的制水成本的30%以上。因此加強(qiáng)水廠生產(chǎn)管理，加大節(jié)能降耗技術(shù)改造力度，可在實(shí)現(xiàn)安全優(yōu)質(zhì)供水的前提下降低制水成本，提高自來(lái)水企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
我公司經(jīng)過(guò)多年的供水生產(chǎn)管理、實(shí)踐和不斷總結(jié)，節(jié)能降耗措施已從以下幾個(gè)方面得到實(shí)踐并取得較好的效果：
一、確定合理的取水揚(yáng)程確保機(jī)泵設(shè)備經(jīng)濟(jì)高效
運(yùn)行一般來(lái)說(shuō)，水廠建成投產(chǎn)后可以根據(jù)最大取水量、現(xiàn)有凈水構(gòu)筑物標(biāo)高、河床最低枯水位來(lái)校核取水揚(yáng)程，確定合理的取水揚(yáng)程。為降低電耗，為此我們確立了專(zhuān)門(mén)的節(jié)能攻關(guān)課題，用水準(zhǔn)儀對(duì)水廠歷史枯水位到凈水構(gòu)筑物的高差進(jìn)行測(cè)量，對(duì)反應(yīng)池的構(gòu)造和狀態(tài)進(jìn)行觀察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)取消消能井成了降低整個(gè)取水揚(yáng)程的關(guān)鍵。反應(yīng)池改造后整個(gè)取水揚(yáng)程會(huì)降低，進(jìn)而降低了電耗。技改后的機(jī)組不但節(jié)能、機(jī)組搭配更合理并節(jié)約改造資金萬(wàn)元。
取水泵揚(yáng)程的確定以滿(mǎn)足水泵能從河床抽水至反應(yīng)池為基礎(chǔ)，如果定得過(guò)高可能使能耗增大；如果豐水期與枯水期河床水位相差太大也可以讓一臺(tái)機(jī)組配備兩套葉輪。準(zhǔn)確確定取水揚(yáng)程有利于節(jié)能降耗。合理搭配機(jī)組，取水泵要降低能耗提高水泵上水率，必須盡可能避免吸水管在同一個(gè)吸水井的機(jī)組同時(shí)開(kāi)機(jī)。如果同時(shí)開(kāi)兩臺(tái)機(jī)吸水，井水位下降很快，吸水揚(yáng)程增大，水泵容易產(chǎn)生氣蝕將影響水泵的出水流量使耗電率增大。當(dāng)吸水井容積及吸水井之間的連通管直徑小時(shí)尤其明顯。在生產(chǎn)調(diào)度中，掌握每臺(tái)機(jī)組的實(shí)際效率，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行開(kāi)、停機(jī)的調(diào)度，效率高的水泵機(jī)組而將效率低的機(jī)組作為備用，并在適當(dāng)時(shí)進(jìn)行改造以進(jìn)一步提高水廠的經(jīng)濟(jì)調(diào)度。
另外，變頻調(diào)速系統(tǒng)在供水行業(yè)已經(jīng)得到了較為廣泛的采用。它不僅能控制供水壓力、調(diào)節(jié)供水量，更重要的是在節(jié)能降耗上具有優(yōu)勢(shì)。但由于目前投資較高而且變速泵只有在兩臺(tái)或多臺(tái)并聯(lián)運(yùn)行節(jié)能效果較好，這可以根據(jù)經(jīng)濟(jì)技術(shù)適當(dāng)采用。
二、優(yōu)化凈水構(gòu)筑物提高混凝效果
凈水構(gòu)筑物的形式尤其是反應(yīng)池的設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)凈水效果和礬耗起著關(guān)鍵的作用。不同的反應(yīng)池有不同的控制指標(biāo)對(duì)其流速的變化、速度梯度及反應(yīng)池停留時(shí)間有不同的要求?？刂撇缓线m時(shí)有可能影響混凝效果增加礬耗。如有的水廠工程反應(yīng)池為穿孔旋流反應(yīng)池，投產(chǎn)后由于池體格數(shù)少、流速小，混凝效果差礬耗大?？赏ㄟ^(guò)對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行技術(shù)測(cè)定找出問(wèn)題所在。在技術(shù)改造過(guò)程中，在反應(yīng)池前三格加裝隔板，通過(guò)嚴(yán)格的核算控制過(guò)流截面，改變水的流速和延長(zhǎng)水的流程，提高反應(yīng)池前段的速度、梯度，增大顆粒間的碰撞幾率。改造后礬耗比改造前降低了，沉淀池出水濁度降低了。因此優(yōu)化反應(yīng)池的控制參數(shù)對(duì)于提高混凝效果降低礬耗具有重要的意義。
三、控制好余氯量是保證自來(lái)水消毒效果的關(guān)鍵
控制好余氯量是保證消毒效果的關(guān)鍵。但加氯量過(guò)多不僅浪費(fèi)，水中的有害的消毒副產(chǎn)物也會(huì)隨之增加。因此，確定出廠水余氯的原則是杜絕水介疾病的發(fā)生，確保飲水衛(wèi)生，按照細(xì)菌數(shù)規(guī)律來(lái)確定余氯。從人體健康和降耗的角度出發(fā)，在確保水質(zhì)的前提下盡可能減少加氯量。一般來(lái)說(shuō)，水余氯過(guò)高大多出于保險(xiǎn)心理。針對(duì)這種情況，我們可以考慮幾個(gè)方面，如出廠水取樣點(diǎn)是否合理。取樣點(diǎn)距離過(guò)近消毒時(shí)間不夠，即使余氯高細(xì)菌指標(biāo)有可能也會(huì)超標(biāo)。不定期檢驗(yàn)濾后水的細(xì)菌和總大腸菌群，評(píng)估一次加氯的效果和調(diào)整加氯量，原水中氨氮含量高時(shí)考慮以總氯來(lái)控制水余氯。
四、加強(qiáng)自來(lái)水生產(chǎn)管理，做到安全、優(yōu)質(zhì)、高效
【關(guān)鍵詞】水廠；節(jié)能；改造；運(yùn)行方式
近年來(lái)，我國(guó)政府相繼出臺(tái)了一系列加強(qiáng)節(jié)能工作的政策措施，節(jié)能降耗工作被提到前所未有的高度，是當(dāng)前各行各業(yè)的熱點(diǎn)課題。自來(lái)水廠在實(shí)施生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)中存在著不同程度的能量損耗，并因此而影響著自來(lái)水廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和用能效益。下面就結(jié)合實(shí)例，詳細(xì)說(shuō)明在水廠中如何通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并經(jīng)過(guò)技術(shù)改造，達(dá)到節(jié)能的目的，希望能提供經(jīng)驗(yàn)大家借鑒。
1.修復(fù)過(guò)度磨損的水泵水封環(huán)
在開(kāi)展水廠節(jié)能挖潛中對(duì)各個(gè)泵站的水泵效率進(jìn)行摸底分析，發(fā)現(xiàn)某水廠取水泵房的水泵效率發(fā)生下降，從泵效測(cè)試結(jié)果來(lái)看，比對(duì)水泵工況曲線，小時(shí)流量降低了約300立方米。通過(guò)進(jìn)一步查對(duì)泵房歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，效率下降現(xiàn)象與其前一段時(shí)間的取水泵房外取水格柵損壞修補(bǔ)時(shí)間相近，因此懷疑水泵在格柵損壞期間吸入異物造成水泵損壞。打開(kāi)泵殼檢查發(fā)現(xiàn)水泵的水封環(huán)間隙磨損超標(biāo)，大部分水封環(huán)已磨損超過(guò)3毫米以上，個(gè)別磨損達(dá)到8毫米，遠(yuǎn)超過(guò)維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)的0.25～1.10毫米。由于格柵損壞后，導(dǎo)致水泵從水源中吸入異物直徑大于正常的泥沙粒徑，加劇水泵內(nèi)水封環(huán)磨損。水封環(huán)磨損超標(biāo)將導(dǎo)致水泵內(nèi)出水高壓區(qū)到吸水低壓區(qū)的泄流量増大，從而使得水泵效率大幅降低。
針對(duì)該問(wèn)題，立刻對(duì)每臺(tái)取水泵進(jìn)行開(kāi)蓋檢查，更換超限磨損的水封環(huán)。更換水封環(huán)后，取水泵站的水泵出水量恢復(fù)到了水泵額定性能曲線的正常水平，由表1可以看到更換水封環(huán)前后水泵效率變化非常顯著。
2.改變水泵冷卻運(yùn)行條件
水泵軸承冷卻原先從每側(cè)均直接引流一組冷卻水，冷卻水經(jīng)軸承后夏季水溫溫升0.8℃，但冷卻水量調(diào)節(jié)已經(jīng)很細(xì)，再調(diào)節(jié)將容易發(fā)生閥門(mén)堵塞。后選擇把冷卻水改為雙側(cè)返流使用，在驅(qū)動(dòng)側(cè)的軸承冷卻水再供給非驅(qū)動(dòng)側(cè)，改造后溫升1.6℃，整體不超過(guò)30℃，冷卻水量卻減少了一半，從而節(jié)約了相應(yīng)冷卻水的水資源費(fèi)用以及加壓能耗。
3.水泵泵殼及葉輪噴涂節(jié)能涂料
水廠配水泵站安裝14SA-10A型和24SH-9A型雙吸離心泵均為鑄鐵材質(zhì)的水泵，這組水泵使用已經(jīng)有10年以上，泵體內(nèi)部銹蝕較為嚴(yán)重，泵殼凹凸不平，采用高分子超滑涂層對(duì)其進(jìn)行節(jié)能改造，改造后經(jīng)測(cè)試水泵能耗降低最大可達(dá)到10%。
分析節(jié)能原因：改造前泵殼打開(kāi)可見(jiàn)泵殼內(nèi)壁和葉輪表面已經(jīng)嚴(yán)重銹蝕，其中泵殼部分表面銹蝕層達(dá)到1-2厘米，葉輪表面銹蝕深度有3-5毫米，通過(guò)噴砂打掉銹蝕層后，使用高分子涂料和填料進(jìn)行抹平和噴涂處理，處理后表面粗糙度可達(dá)到Ra
故此對(duì)于非不銹鋼的水泵機(jī)組進(jìn)行推廣應(yīng)用，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如下：
其中第二批噴涂后出現(xiàn)水泵出水喘振現(xiàn)象，導(dǎo)致無(wú)法閥門(mén)全開(kāi)運(yùn)行，系統(tǒng)效率不升反降，故此但這屬于極個(gè)別的現(xiàn)象，主要是噴涂后個(gè)別水泵在低揚(yáng)程區(qū)域流量曲線與效率曲線形成雙峰特性所引起的。除了這一項(xiàng)特例外，水廠舊水泵采用噴涂后多達(dá)十幾種型號(hào)水泵效率都得到提升。
4.改進(jìn)運(yùn)行管理方式
水廠部分設(shè)備是分多期采購(gòu)的，不同批次的設(shè)備之間可能存在性能差異，故此可以通過(guò)能效分析，尋找運(yùn)行組合優(yōu)化方式達(dá)到節(jié)能目標(biāo)。
案例1、某水廠的內(nèi)部提升泵站的提升軸流泵分兩批采購(gòu)，在裝機(jī)后經(jīng)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)比對(duì)發(fā)現(xiàn)，后一批采購(gòu)的水泵效率要略高于前一批水泵，兩者之間的效率相差在2.5～5%之間。
故此，通過(guò)比對(duì)歷史數(shù)據(jù)，在日常開(kāi)泵時(shí)，對(duì)水泵的開(kāi)停機(jī)進(jìn)行了優(yōu)先級(jí)分級(jí)，日常供水負(fù)荷未達(dá)到最大值時(shí)可以?xún)?yōu)先啟動(dòng)第二批水泵，第一批水泵僅保持最低限度的運(yùn)行。通過(guò)調(diào)控開(kāi)停泵優(yōu)先次序基本上達(dá)到主用機(jī)組全部都是高效泵組，而低效泵組僅作為備用機(jī)組使用，使得整個(gè)泵站的電耗有所下降，見(jiàn)表2。
案例2、水泵泵站吸水井分為東西兩側(cè)，每側(cè)配兩臺(tái)機(jī)組，合計(jì)4臺(tái)水泵，由于兩側(cè)管路流量特性相似，以其中一側(cè)為例，開(kāi)單臺(tái)機(jī)和開(kāi)雙臺(tái)機(jī)組，則其泵站吸水井到出水總管回合段的水流流速相差一倍，而管路無(wú)論是動(dòng)壓頭和阻力都是和流速的平方成正比。
故此根據(jù)如此分析，在開(kāi)兩臺(tái)機(jī)時(shí)合理平均分配吸水井機(jī)組負(fù)荷流速將較負(fù)荷集中在一側(cè)時(shí)低一半，管路摩擦及動(dòng)壓頭損失相差4倍，實(shí)測(cè)兩種不同運(yùn)行方式之間水頭損失相差超過(guò)0.7米，當(dāng)取水管路越遠(yuǎn)時(shí)影響也將更明顯。
通過(guò)工藝、設(shè)備綜合分析，把找到的各項(xiàng)機(jī)組運(yùn)行管理要求逐步細(xì)化，最終達(dá)到優(yōu)化節(jié)能降耗的目的。
5.結(jié)語(yǔ)
總之，水廠節(jié)能工作需要從基本細(xì)節(jié)之處著眼，通過(guò)完善基礎(chǔ)的運(yùn)行維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)的能效數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在不影響正常供水壓力的前提下，制定出有效可行的節(jié)能方案，盡力在減少成本的情況下創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)利益，使水廠處于良好運(yùn)行狀態(tài)，這也是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)。 [科]
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗；精細(xì)管理；提高效益
濟(jì)南某污水處理廠于2009年7月開(kāi)工建設(shè)，2010年6月正式商業(yè)運(yùn)行。該廠設(shè)計(jì)日處理污水量3萬(wàn)t，采用改良型AAO工藝［1－2］，曝氣方式為底部微孔曝氣，深度處理采用V型砂濾池過(guò)濾＋紫外線消毒，出水要求達(dá)到國(guó)家一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)不斷的探索、實(shí)踐、總結(jié)，在公司“高效率運(yùn)行，高品質(zhì)發(fā)展”工作思路的指導(dǎo)下，從工藝控制、設(shè)備維保、日常管理、人員管理4個(gè)方面制定出一套有效的節(jié)能降耗控制方案。
1工藝控制
1．1工藝節(jié)能降耗管理制度
制定內(nèi)部搶水、外部保水、合理調(diào)度、科學(xué)管理的管理方針，結(jié)合該廠實(shí)際進(jìn)水情況，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，從開(kāi)源和節(jié)流兩方面入手，提高進(jìn)水量，精細(xì)化管理每一道工藝，每一臺(tái)設(shè)備的運(yùn)行模式，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
1．2開(kāi)源的具體措施
該廠隸屬濟(jì)南西部開(kāi)發(fā)區(qū)，周?chē)髽I(yè)、居民生活小區(qū)都在建設(shè)中，所以進(jìn)水水質(zhì)偏低，為此在保證出水達(dá)標(biāo)前提下，超設(shè)計(jì)負(fù)荷處理污水方案，采取內(nèi)部搶水、外部保水的措施。1）內(nèi)部保水。制定了《水廠管網(wǎng)進(jìn)水調(diào)整方案》和《水廠汛期水量控制方案》，方案在保證后續(xù)工藝和出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下，詳細(xì)制定了日常和汛期兩種時(shí)期如何根據(jù)進(jìn)水泵房液位和后續(xù)工藝變化進(jìn)行進(jìn)水泵的調(diào)節(jié)，力爭(zhēng)最大化的保證進(jìn)水量，并對(duì)值班班組加強(qiáng)培訓(xùn)，要求其必須嚴(yán)格按調(diào)整方案的要求進(jìn)行搶水工作。2）外部搶水。外部搶水指不斷加強(qiáng)和完善管網(wǎng)巡視制度，及時(shí)掌握管網(wǎng)進(jìn)水量的變化情況，加強(qiáng)與管網(wǎng)管理部門(mén)的溝通聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)異常如集水井破裂、管路堵塞等問(wèn)題能不等、不靠，第一時(shí)間與相關(guān)部門(mén)聯(lián)系，督促協(xié)助相關(guān)部門(mén)解決管網(wǎng)問(wèn)題，盡最大可能的保證在最短時(shí)間內(nèi)解決問(wèn)題，保證該廠的進(jìn)水量充足。
1．3節(jié)流具體措施
在工藝控制中，節(jié)能降耗主要體現(xiàn)在電耗、藥耗等方面。通過(guò)近幾年的運(yùn)行實(shí)踐，在出水達(dá)標(biāo)的前提下，將節(jié)能降耗精細(xì)化到每一道工藝、每一臺(tái)設(shè)備。
1．3．1電耗節(jié)能
1）粗、細(xì)格柵及旋流除砂系統(tǒng)。進(jìn)水中大塊固體、砂粒相對(duì)來(lái)說(shuō)比較少，日產(chǎn)柵渣量和砂量較少且比較穩(wěn)定，因此，將粗、細(xì)格柵和旋流除砂系統(tǒng)設(shè)備的開(kāi)啟模式從連續(xù)開(kāi)啟改為間歇開(kāi)啟，其中粗、細(xì)格柵是每2h開(kāi)啟10min，旋流除砂系統(tǒng)為每日2次，每次30min。這樣大大降低了電耗。
2）鼓風(fēng)機(jī)。按照設(shè)計(jì)要求，鼓風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟模式為兩用一備，開(kāi)啟的風(fēng)機(jī)滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行電流270A，風(fēng)量9600m3•h－1。實(shí)際運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于進(jìn)水水質(zhì)偏低，實(shí)際需要的曝氣量無(wú)需滿(mǎn)負(fù)荷。因此，在試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了進(jìn)一步的精細(xì)化管理，要求值班人員根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和生物池DO值，及時(shí)對(duì)風(fēng)機(jī)電流進(jìn)行微調(diào)整，保證了節(jié)省電能的最大化。
3）內(nèi)回流泵。目前進(jìn)水碳源偏低，并且進(jìn)水TN也相對(duì)偏低。根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)啟內(nèi)回流泵進(jìn)行硝態(tài)氮回流的意義不大，不運(yùn)行內(nèi)回流泵也能保證出水TN達(dá)標(biāo)。所以，目前已停運(yùn)全部4臺(tái)內(nèi)回流泵，節(jié)省電能。
4）濾池。V型砂濾池是該廠深度處理的重要單元，從投運(yùn)以來(lái)，為了保證V型砂濾池能夠以最低的成本達(dá)到最高的處理效果，在沖擊負(fù)荷、反洗周期、反洗各階段的時(shí)間等方面進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，通過(guò)這些實(shí)驗(yàn)確定了最優(yōu)的運(yùn)行方案。目前，V型砂濾池確定反洗周期24h，氣洗、氣水聯(lián)洗、水洗時(shí)間分別是3min、5min和5min，在保證過(guò)濾效果的同時(shí)達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。
1．3．2藥耗降耗
1）PAFC（聚合氯化鋁鐵）藥耗。在生產(chǎn)過(guò)程中，為了保證除磷效果，在生物除磷的同時(shí)，也投加PAC（聚合氯化鋁）進(jìn)行化學(xué)除磷。運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，該廠的生物除磷效果比較好，所以，調(diào)整了原設(shè)計(jì)要求中的連續(xù)加藥方式，采用間歇加藥，并且不固定加藥量，而是根據(jù)每日的化驗(yàn)數(shù)據(jù)合理安排PAC的投加時(shí)間和投加量，這樣就降低了藥耗。同時(shí)，在藥劑選型上，通過(guò)相關(guān)渠道和驗(yàn)證［3－4］，發(fā)現(xiàn)PAFC在投加量和絮凝效果上要優(yōu)于PAC，2012年，將PAC更換成PAFC，降低了生產(chǎn)成本。
2）PAM藥耗。通過(guò)在生產(chǎn)運(yùn)行中長(zhǎng)期摸索、實(shí)踐，根據(jù)活性污泥無(wú)機(jī)含量高，易脫水和脫水機(jī)運(yùn)行的特點(diǎn)，從2013年下半年起，對(duì)脫水機(jī)配藥裝置的配比進(jìn)行了調(diào)整，將配比由原來(lái)的2‰下調(diào)到1．5‰。通過(guò)調(diào)整，出泥含水率仍能達(dá)到80％以下，噸泥藥耗也有所降低。噸干泥藥耗同比下將6％，達(dá)到了降低藥耗的效果。
2設(shè)備維保
污水處理廠中設(shè)備的維修、保養(yǎng)是一項(xiàng)重點(diǎn)工作，較高的設(shè)備完好率是保證生產(chǎn)順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，所以，設(shè)備的維修保養(yǎng)及管理同樣是污水廠節(jié)能降耗的重要內(nèi)容。如何提高效率、縮短維修導(dǎo)致停水停產(chǎn)的時(shí)間，減少同類(lèi)型故障發(fā)生率是維修過(guò)程中面臨的一個(gè)重大問(wèn)題。該污水廠在多年的維修保養(yǎng)工作中加強(qiáng)管理，細(xì)心總結(jié)，逐步形成了一套完善的節(jié)能降耗管理措施。
1）通過(guò)精細(xì)化管理嚴(yán)格執(zhí)行“設(shè)備保養(yǎng)制度”和“設(shè)備三級(jí)巡視制度”，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問(wèn)題，及時(shí)處理消除隱患，將故障消除在初發(fā)期。在建立健全管理制度的基礎(chǔ)上，落實(shí)設(shè)備三級(jí)巡檢制度，根據(jù)其內(nèi)容結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢查，在很大程度上提高了設(shè)備操作者保養(yǎng)、維護(hù)設(shè)備的積極性。通過(guò)檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，及時(shí)總結(jié)，舉一反三，同一個(gè)故障盡量不再重復(fù)出現(xiàn)，提高了設(shè)備的維修效率，降低了重復(fù)成本消耗。
2）建立健全設(shè)備檔案，做好維修前準(zhǔn)備，避免停工待件。經(jīng)過(guò)4年的生產(chǎn)運(yùn)行，設(shè)備逐步進(jìn)入維修期，由于廠家提供的技術(shù)資料有限，難以提供準(zhǔn)確的備品、備件，對(duì)及時(shí)維修減少故障停機(jī)時(shí)間非常不利，為此，該廠開(kāi)始對(duì)設(shè)備的維修過(guò)程以照片形式記錄，準(zhǔn)確記錄備品、備件的型號(hào)和維修過(guò)程，方便今后的查閱和技術(shù)分析。維修過(guò)程嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行，并按技術(shù)要求驗(yàn)收后再投入運(yùn)行。
3）對(duì)易損件、供應(yīng)周期長(zhǎng)的備品備件，提前考慮，建立合理庫(kù)存。杜絕出現(xiàn)因備品備件不足導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)的現(xiàn)象。在配件采購(gòu)上對(duì)于價(jià)格較高的配件，通過(guò)各種形式盡量選擇既能滿(mǎn)足技術(shù)要求價(jià)格相對(duì)低廉的替代，嘗試用價(jià)格低的國(guó)產(chǎn)品牌配件替代價(jià)格高的進(jìn)口或合資品牌配件，降低采購(gòu)費(fèi)用。
4）提高業(yè)務(wù)技能，科學(xué)進(jìn)行優(yōu)化改造。維修成本主要有人工成本和配件成本組成，降低人工成本從提高維修人員的技術(shù)素質(zhì)入手，對(duì)維修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)、書(shū)本、向公司申請(qǐng)技術(shù)支持的形式進(jìn)行學(xué)習(xí)，然后再以技術(shù)會(huì)議形式進(jìn)行交流、共享，以確定最佳的維修方案。同時(shí)在工作中不斷總結(jié)創(chuàng)新，對(duì)某些設(shè)備進(jìn)行局部?jī)?yōu)化改造，從而達(dá)到降低維修人力、物力的要求。
3日常管理
3．1日常辦公消耗管理
1）辦公室統(tǒng)盡量采用無(wú)紙化辦公，減少紙張用量，節(jié)約資源。
2）規(guī)定空調(diào)使用溫度。規(guī)定辦公樓內(nèi)空調(diào)開(kāi)啟條件：冬天室溫低于6℃，夏天室溫高于30℃。夏季空調(diào)的使用保持在25℃以上，長(zhǎng)時(shí)間離開(kāi)辦公室關(guān)閉空調(diào)。
3）冬季取暖鍋爐的使用，實(shí)行精細(xì)化管理。每天根據(jù)天氣溫度進(jìn)行調(diào)整，車(chē)間里取暖溫度以達(dá)到保證設(shè)備正常運(yùn)行的最低溫度為準(zhǔn)。
3．2廠區(qū)環(huán)境的管理
1）對(duì)廠區(qū)照明燈進(jìn)行優(yōu)化開(kāi)啟方案。方案中明確規(guī)定根據(jù)季節(jié)不同設(shè)定不同的照明開(kāi)啟和關(guān)閉時(shí)間，并且根據(jù)夜晚時(shí)間調(diào)整開(kāi)啟照明燈的組數(shù)，剛?cè)胍购屠杳魇情_(kāi)啟一半，深夜里開(kāi)啟全部。在保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的情況下，節(jié)省電能。
2）加強(qiáng)回用水利用率。在廠區(qū)綠化，脫水機(jī)沖洗等方面，充分利用該廠的回用水系統(tǒng)，節(jié)約用水。
3）加強(qiáng)對(duì)廠區(qū)水管、閥門(mén)、管道的定期檢查與維護(hù)，杜絕滴漏現(xiàn)象發(fā)生，冬季做好防凍措施。
4人員管理
所有的節(jié)能降耗措施制度都需要員工去執(zhí)行、落實(shí)，所以，要真正做到節(jié)能降耗，污水處理廠人員的管理必須做好、做實(shí)。根據(jù)廠區(qū)人員的構(gòu)成和實(shí)際情況，從3個(gè)方面加強(qiáng)了員工的節(jié)能降耗管理。
4．1樹(shù)立節(jié)能降耗意識(shí)
1）通過(guò)生產(chǎn)會(huì)、交接班會(huì)、文件資料等方式不斷的向員工展開(kāi)節(jié)能降耗的宣傳教育，強(qiáng)調(diào)節(jié)能降耗的重要性，提高員工的節(jié)能降耗意識(shí)，使員工從“要我節(jié)能”轉(zhuǎn)變到“我要節(jié)能”，主動(dòng)認(rèn)真執(zhí)行節(jié)能降耗的各項(xiàng)措施。
2）鼓勵(lì)創(chuàng)新，建立節(jié)能獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制。定期評(píng)選節(jié)能降耗優(yōu)秀班組和優(yōu)秀個(gè)人，對(duì)于在工作中能夠做到嚴(yán)格落實(shí)節(jié)能降耗制度的班組和個(gè)人，在績(jī)效考核上給予加分，并且在年底評(píng)先選優(yōu)中作為一個(gè)重要方面進(jìn)行考評(píng)，鼓勵(lì)大家對(duì)節(jié)能降耗工作多提意見(jiàn)和建議，對(duì)于提出降耗優(yōu)秀方法的人給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)。通過(guò)這些措施，促進(jìn)員工發(fā)揮主觀能動(dòng)性，積極的投入到廠里的節(jié)能降耗工作中。
4．2制定完善的制度
完善的制度是確保節(jié)能降耗工作的依據(jù)，制定科學(xué)合理的生產(chǎn)制度，對(duì)生產(chǎn)的高效運(yùn)行能夠提供有力的保證，也能達(dá)到節(jié)能降耗的目的。結(jié)合精細(xì)化管理制度，為保證生產(chǎn)工作順利進(jìn)行，制定了各項(xiàng)生產(chǎn)制度，包括《職工崗位職責(zé)細(xì)化》《生產(chǎn)交接班會(huì)制度》《節(jié)假日工作安排制度》《工藝運(yùn)行分析報(bào)告制度》《工藝運(yùn)行精細(xì)化管理制度》等制度，通過(guò)這些制度的制定，使員工在規(guī)范操作中能夠有所依據(jù)，提高工作效率，達(dá)到節(jié)能降耗。
4．3加強(qiáng)培訓(xùn)，提高員工業(yè)務(wù)技能
較高的業(yè)務(wù)技能能夠使員工在日常工作中高效的完成生產(chǎn)任務(wù)，避免出現(xiàn)由于重復(fù)操作、錯(cuò)誤操作、維修設(shè)備返修率高等帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，這也同樣是保證生產(chǎn)節(jié)能降耗的一個(gè)重要方面。為此，根據(jù)生產(chǎn)人員的特點(diǎn)和需求，制定了廠內(nèi)生產(chǎn)人員內(nèi)部培訓(xùn)提高計(jì)劃，從2014年4月開(kāi)始，計(jì)劃用3～4個(gè)月的時(shí)間，從工藝、電氣、設(shè)備維保、污脫運(yùn)行、PLC運(yùn)行管理幾個(gè)方面對(duì)員工進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，由專(zhuān)業(yè)技術(shù)高，經(jīng)驗(yàn)豐富的人員做講師，為員工進(jìn)行全面細(xì)致的培訓(xùn)，做到理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，培訓(xùn)結(jié)束后對(duì)培訓(xùn)情況進(jìn)行考核，對(duì)成績(jī)好、提高快的員工給予一定獎(jiǎng)勵(lì)，并且把內(nèi)部培訓(xùn)這項(xiàng)制度作為一個(gè)長(zhǎng)期的工作任務(wù)堅(jiān)持下去。
5結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上措施對(duì)濟(jì)南某污水廠生產(chǎn)全流程節(jié)能降耗進(jìn)行控制，提高了企業(yè)效益。節(jié)能降耗是一個(gè)長(zhǎng)期的、可持續(xù)性的工作，要在工作中狠抓細(xì)節(jié)，不僅做到抓大，還要做到不放小，對(duì)每一個(gè)環(huán)節(jié)都精益求精。節(jié)能降耗也是一個(gè)可持續(xù)性的工作，因此，要在工作中根據(jù)水質(zhì)變化、設(shè)備情況等進(jìn)行不斷的調(diào)整改進(jìn)，只有這樣，才能真正的把節(jié)能降耗落到實(shí)處，才能做到環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。
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關(guān)鍵詞：城市；污水處理廠；節(jié)能降耗
一、城市污水處理廠主要的節(jié)能降耗途徑
1、節(jié)約電能的途徑
1）污水提升泵
污水提升泵的節(jié)能應(yīng)綜合考慮整個(gè)提升系統(tǒng)，具體有如下措施：正確科學(xué)地選擇水泵，使其在高效率下工作；合理利用地形，通過(guò)減小污水的提升高度來(lái)降低水泵的揚(yáng)程；變頻調(diào)速技術(shù)的應(yīng)用：通過(guò)變頻器調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，降低水泵提供的揚(yáng)程使之與實(shí)際需要相符合，降低排水單耗，而且變頻器還可以控制水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，從而節(jié)約大量的能源。變頻器可設(shè)置節(jié)能功能，也就是當(dāng)變頻調(diào)速使電動(dòng)機(jī)在變頻狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，變頻器可以隨時(shí)搜索電動(dòng)機(jī)最佳工作點(diǎn)，使電動(dòng)機(jī)在任何情況下，電流最小，功率因素和效率趨于最佳工況；削切葉輪：污水提升泵若采用離心式水泵，則其流量、揚(yáng)程、軸功率和泵輪直徑近似有以下規(guī)律：流量與泵輪直徑比的1次方成正比，揚(yáng)程與泵輪直徑比的2次方成正比，軸功率與泵輪直徑比的3次方成正比。因此，可以采用切削泵輪直徑的方法，從而降低設(shè)計(jì)揚(yáng)程，使水泵工作在最優(yōu)效率區(qū)而達(dá)到降低能耗的目的；適當(dāng)增減提升泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，對(duì)其進(jìn)行變頻調(diào)速控制，以適應(yīng)不同時(shí)間、季節(jié)的污水量波動(dòng)，有效降低提升泵能耗。定期對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和檢修，可減少因滲漏、結(jié)垢、機(jī)械磨損等原因造成的效率降低，保證提升泵的高效運(yùn)行。此外，還可以通過(guò)采用新型的節(jié)能泵，合理調(diào)整設(shè)備參數(shù)，提高泵的運(yùn)行效率，選擇水泵的運(yùn)行臺(tái)數(shù)等途徑實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
2）曝氣系統(tǒng)
（1）選擇高效率的曝氣設(shè)備和鼓風(fēng)設(shè)備。鼓風(fēng)曝氣設(shè)備主要有微孔氣泡、中氣泡、大氣泡和水力剪切等幾種類(lèi)型。其中，微孔曝氣具有氣泡微小、比表面積大和氧轉(zhuǎn)移效率高等特點(diǎn)，通過(guò)提高氧的傳質(zhì)效率起到節(jié)能效果。
（2）通過(guò)變頻等技術(shù)提高鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率，使曝氣設(shè)備一直能在較高的狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行，起到節(jié)能效果，因此，一般多采用離心式鼓風(fēng)機(jī)并輔助變頻控制。
（3）曝氣量的精確控制。精確曝氣控制系統(tǒng)采用生物處理模型計(jì)算當(dāng)前的曝氣需要量，并按照該氣量進(jìn)行精確控制，曝氣控制系統(tǒng)會(huì)連續(xù)檢測(cè)曝氣量，及時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)中壓力的微小變化，控制系統(tǒng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。因此，建立基于生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型，預(yù)測(cè)不同進(jìn)水負(fù)荷條件下生物處理系統(tǒng)包括需氣量在內(nèi)的狀態(tài)參數(shù)，并通過(guò)對(duì)示范污水廠的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)或在線運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，確定該污水處理廠生物處理過(guò)程的特征參數(shù)和補(bǔ)償參數(shù)，并采用仿真和試驗(yàn)的方法，檢驗(yàn)這些特征參數(shù)的有效性。最后，在綜合的環(huán)境因素（溫度、pH值，MLSS）條件下，經(jīng)試驗(yàn)確定示范污水廠的水平衡（包含污水負(fù)荷）、泥（底物）平衡、氣（曝氣）平衡過(guò)程的穩(wěn)態(tài)值及其擾動(dòng)特征。
（4）根據(jù)溶解氧（DO）濃度調(diào)節(jié)曝氣量。許多污水處理廠的生物反應(yīng)池會(huì)曝氣過(guò)度，主要原因是缺乏自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)、過(guò)度曝氣直接導(dǎo)致了能耗的浪費(fèi)，并會(huì)使污泥的沉降性變差，能耗隨混合液DO濃度的增大而增大，曝氣池中的DO從2mg/L升高到5mg/L，所需要消耗的能量增加了近一倍。最節(jié)能的方法是根據(jù)降解污水中有機(jī)物和硝化所需的最低需氧量進(jìn)行供氧曝氣，并維持穩(wěn)定的DO濃度。由于進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷的不穩(wěn)定，實(shí)際運(yùn)行中，一般下午和傍晚的需氧量要比夜間和早晨的需氧量大，因此維持穩(wěn)定DO濃度所需的鼓風(fēng)量也要實(shí)時(shí)調(diào)整。
3）污泥脫水系統(tǒng)
污泥脫水系統(tǒng)主要是將含水率在98%以上的污泥進(jìn)行減容、減量、穩(wěn)定以及無(wú)害化的處理，污泥處理主要包括濃縮、消化、脫水和干化等過(guò)程。目前國(guó)內(nèi)常用的污泥脫水機(jī)有帶式壓濾機(jī)、半框壓濾機(jī)、離心脫水機(jī)、螺旋壓榨式脫水機(jī)，這幾種脫水機(jī)處理每噸污泥干固體所需能耗有很大的差異，因此在設(shè)備選擇時(shí)應(yīng)盡量選擇脫水效率高且能耗較低的污泥脫水機(jī)。其次，污泥脫水過(guò)程應(yīng)盡量減少設(shè)備運(yùn)作和縮短處理時(shí)間，根據(jù)儲(chǔ)泥池內(nèi)泥量、污泥沉降性能確定脫水機(jī)器使用數(shù)量和脫水時(shí)間。
2、節(jié)約藥劑的途徑
污水處理廠降低絮凝劑的消耗也是節(jié)能降耗的重點(diǎn)。我國(guó)現(xiàn)有水處理藥劑生產(chǎn)廠家230家，品種100多個(gè)，總產(chǎn)量近20萬(wàn)t，在選擇絮凝劑是不僅要考慮其單價(jià)，還應(yīng)考慮藥劑的高效性，以使其減量化，應(yīng)用能最大限度的降低污泥的含水率并提高污泥的脫水性能的絮凝劑，這樣既可節(jié)省藥劑用量又能提高混凝效果，從而使污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用大幅降低。
節(jié)約絮凝劑的途徑主要有：使用脫水效率更高的、可以生物降解的、不會(huì)造成二次污染的天然高分子改性絮凝劑包括淀粉、纖維素、多糖類(lèi)和蛋白質(zhì)等類(lèi)別的衍生物等代替?zhèn)鹘y(tǒng)的聚丙烯酰胺絮凝劑；精確投加藥劑，避免不必要的浪費(fèi)：通過(guò)試驗(yàn)確定高分子絮凝劑以及混凝劑配制藥液濃度、投加量，使絮凝劑發(fā)揮最佳的絮凝及混凝效果，減少藥劑的投加量；要求藥液投加設(shè)備計(jì)量準(zhǔn)確，減少誤差。
3、節(jié)約自來(lái)水耗的途徑
中水回用是節(jié)約自來(lái)水耗的主要途徑。城市污水處理廠建立中水回用系統(tǒng)，使中水用于廠內(nèi)污泥脫水的反沖洗用水、清洗車(chē)間用水、風(fēng)機(jī)冷卻水、綠化用水等，由此大幅度的減少自來(lái)水的消耗，實(shí)現(xiàn)污水的資源化，降低污水處理成本。
4、建立完善的管理機(jī)制
通過(guò)加強(qiáng)管理節(jié)能降耗的措施主要有：通過(guò)對(duì)污水處理各個(gè)工段的能耗進(jìn)行分析，明確不同處理單元的能量需求，挖掘各控制環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗潛力，提高能耗管理水平，精確控制城市污水處理廠的運(yùn)行；加強(qiáng)對(duì)設(shè)備設(shè)施及藥劑的管理：建立崗位責(zé)任制，設(shè)備設(shè)施責(zé)任制，定期分析設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行情況，使其達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的效果。加強(qiáng)對(duì)藥劑的貯存管理，嚴(yán)防雨淋、暴曬，避免對(duì)藥劑的浪費(fèi)；建立激勵(lì)機(jī)制：制定科學(xué)的考核、控制指標(biāo)和激勵(lì)制度，全體員工積極參與，職責(zé)明細(xì)，獎(jiǎng)罰分明，使員工自覺(jué)培養(yǎng)節(jié)能降耗的習(xí)慣，實(shí)現(xiàn)企業(yè)與個(gè)人的雙贏。
二、廢棄物的資源化
1、能源的利用
污泥厭氧消化池所產(chǎn)生的沼氣能完全燃燒，而且保存運(yùn)輸比較方便，是一種清潔燃料，國(guó)內(nèi)的北京高碑店污水廠和天津市紀(jì)莊子污水廠的污泥厭氧消化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的沼氣就是用于沼氣攪拌和發(fā)電，沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)的熱水作為消化污泥加熱的熱源。沼氣發(fā)電在美國(guó)、德國(guó)、日本等國(guó)家也得到了極大的利用，它實(shí)現(xiàn)了污泥減量化、穩(wěn)定化、無(wú)害化和資源化的統(tǒng)一，是一種優(yōu)良的節(jié)能技術(shù)。
2、污泥的綜合利用
在城市污水處理過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥，為防止環(huán)境受到二次污染，必須科學(xué)考慮污泥的處理和處置問(wèn)題。目前常用的污泥處置方法有填埋、農(nóng)用、焚燒、制造建材等，但是污泥填埋沒(méi)有真正解決污泥問(wèn)題，污泥沒(méi)有被利用，還可能造成二次污染，不能算是資源化利用的方式。為此，許多研究者嘗試把污泥直接用于建材，或利用污泥焚燒后的殘?jiān)圃旖ú摹?/p>
結(jié)語(yǔ)
城市污水處理廠的節(jié)能降耗是一項(xiàng)綜合性工作，涉及到工藝、設(shè)備、過(guò)程控制、管理、人員的操作水平等，從設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、運(yùn)行管理控制、維修、升級(jí)改造等每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行分析資源的消耗及節(jié)能潛力，以降低污水處理成本，減小用電量及其他原材料的消耗。
參考文獻(xiàn)：
耗能高、占據(jù)土地過(guò)多、投資成本大、消耗時(shí)間長(zhǎng)是傳統(tǒng)的污水處理方法的弊端。城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)是高消耗能源行業(yè)，電能、藥耗和燃料是其主要能源消耗的幾個(gè)方面。其中污水處理廠中大型用電設(shè)備有攪拌推進(jìn)器、潛水泵、風(fēng)機(jī)、螺桿泵等。在污水處理工藝過(guò)程中，大量消耗能源工藝過(guò)程有：污泥處理、生物處理供氧、提升污水和污泥等，其中比重最大的是污泥處理和污水生物處理過(guò)程，生化處理階段中在曝氣、污水提升及污泥處理等方面能源消耗也較大。目前在我國(guó)常見(jiàn)的二級(jí)城鎮(zhèn)污水處理廠能源消耗中，總能耗10%~20%是污水提升，總能耗的50%~70%是污水生物處理能耗(主要用于曝氣供氧)，總能耗的10%~25%是污泥處理，直接總能耗的70%以上是這三者能源消耗之和。
2城鎮(zhèn)污水處理廠技術(shù)研究
（1）用電設(shè)備降耗節(jié)能措施。在污水處理中是非常重要的設(shè)備，運(yùn)行過(guò)程中水泵消耗著大量的電能，因此為了實(shí)現(xiàn)泵房的，達(dá)到污水處理節(jié)能的目標(biāo)，必須要有有效的提高水泵的運(yùn)行效能的措施。首先，為了在最有效的節(jié)約能耗，選擇合理的水泵是非常必要的。加速變頻調(diào)速方面的研發(fā)，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到優(yōu)化，進(jìn)而降低排水的單耗。現(xiàn)實(shí)中。在污水凈化工作中，進(jìn)入變頻工作的狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)，變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度就可以得到調(diào)整或者是在一定范圍內(nèi)選擇電動(dòng)機(jī)最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗，綜合上述，通過(guò)對(duì)于變頻器調(diào)整，使得電動(dòng)機(jī)在滿(mǎn)足正常工作情況下，實(shí)現(xiàn)電流最小、效率最大化，實(shí)現(xiàn)了降耗節(jié)能的目標(biāo)。其次，減小污水在處理過(guò)程中提升的高度，進(jìn)而降低污水提升泵的揚(yáng)程，合理利用地形，對(duì)水泵揚(yáng)程進(jìn)行設(shè)計(jì)也是非常必要的。同時(shí)在高程設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的做到一次提升，選用合理的進(jìn)水口、出水口和管道連接形式，降低水頭損失可以進(jìn)一步達(dá)到降低能耗的效果。（2）鼓風(fēng)曝氣部分降耗節(jié)能措施。曝氣系統(tǒng)和其他機(jī)械系統(tǒng)（如攪拌、回流污泥和二沉池設(shè)備等）是生化處理單元的主要組成，這也是污水處理廠的核心部分，全廠能耗的50%~70%是在這里產(chǎn)生的，對(duì)整個(gè)水廠的成本影響較大的就是曝氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗。與曝氣效率的高低有著直接關(guān)系是曝氣設(shè)備的調(diào)節(jié)能力，如果控制不到位或者調(diào)節(jié)能力，均會(huì)造成能源浪費(fèi)，所以，為提升曝氣效率降低能耗，我們應(yīng)選擇調(diào)節(jié)能力合適的曝氣設(shè)備。（3）污泥處理系統(tǒng)降耗節(jié)能措施。隨著人們對(duì)能源需求不斷增加，新的能源類(lèi)型被開(kāi)發(fā)，其中，目前廣泛應(yīng)用的能源類(lèi)型就有太陽(yáng)能。目前，已經(jīng)有研究人員在污泥厭氧消化加熱工作中應(yīng)用太陽(yáng)能方面進(jìn)行了一定的研究。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，具有較高的吸熱效率的污泥，是一種較好的吸熱體，隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度增高淺槽式集熱器水溫升高，且隨水深增加而降低，集熱器設(shè)備可以作為厭氧消化過(guò)程中的補(bǔ)充熱源進(jìn)行應(yīng)用。此外，也有研究人員以自行設(shè)計(jì)的混合太陽(yáng)能污泥干燥裝置，對(duì)機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)行了干燥處理，研究了該方式對(duì)污泥干燥處理的可行性。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能對(duì)污泥進(jìn)行干燥具有較高的可行性。（4）其他消耗降耗節(jié)能措施。一定量的藥劑在污泥消毒、調(diào)理及除磷過(guò)程中被消耗，雖然消耗不多，但一定的節(jié)能空間也是存在的?？梢詫⑸锍准夹g(shù)應(yīng)用在除磷環(huán)節(jié)，這樣不僅不需要投加藥劑，而且產(chǎn)生的污泥量也較少。選擇，還可以使用高分子混凝劑的化學(xué)除磷方式來(lái)進(jìn)行除磷，以降低消耗藥劑。還可以進(jìn)行污泥調(diào)理（包括化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理這樣可以有效的提升污泥的脫水性能。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)還可以選使用輻射技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行消毒，代替高溫高壓。在污水處理過(guò)程中，污水處理劑的使用量關(guān)系到污水處理廠的降耗節(jié)能的水平，因此，根據(jù)污水處理劑的單價(jià)以及特點(diǎn)進(jìn)行綜合選擇是在實(shí)際的工作流程中必不可少的，最大限度上提升效果，同時(shí)要保證藥劑不對(duì)于環(huán)境造成污染的基礎(chǔ)。并且也要考慮處理劑的用量。節(jié)約處理劑的用量可以在以下幾方面考慮，即傳統(tǒng)上污水處理過(guò)程中使用的處理劑可以采用天然高分子改性處理劑來(lái)代替，這種天然高分子改性處理劑更容易被生物所降解，并且得到更高的脫水效率。此外，對(duì)污水處理中所使用到的藥劑的用量進(jìn)行更為精確的計(jì)算，并且提前進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，以降低在污水處理過(guò)程中對(duì)于藥劑造成的額外的浪費(fèi)，以期達(dá)到最佳效果。
3結(jié)語(yǔ)
降低城鎮(zhèn)污水處理廠的能源能耗，可以更好的促進(jìn)城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。因此在實(shí)際工作中，提高對(duì)污水處理廠能耗有效認(rèn)識(shí)，選擇更為合理工藝系統(tǒng)，在確保處理后污水能夠符合排放的標(biāo)準(zhǔn)，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源環(huán)境的保護(hù)的目標(biāo)的同時(shí)降低能源消耗。
作者:郭驍玥 單位:西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞：污水處理廠 節(jié)能降耗 途徑
中圖分類(lèi)號(hào)：F205 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
文章編號(hào)：1004-4914（2014）08-285-02
一、污水處理概述
處理污水在是一個(gè)世界性難題。隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污水處理廠的建設(shè)規(guī)模越來(lái)越大，所產(chǎn)生的能源消耗也越來(lái)越多。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，活性污泥處理系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中所消耗的能源成本占總運(yùn)行成本的30%到80%左右。隨著全球人口不斷增長(zhǎng)，處理污物的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，污水處理廠的規(guī)模也會(huì)越來(lái)大。受到污水處理廠規(guī)模擴(kuò)張的影響，在未來(lái)的15～20年內(nèi)所消耗的能源成本也將增加20%以上。如何節(jié)能降耗，是污水處理廠經(jīng)營(yíng)管理首先應(yīng)考慮的問(wèn)題，這對(duì)于穩(wěn)定社會(huì)、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著極其重要的意義。
二、污水處理廠的能耗分析
（一）電能消耗
隨著我國(guó)污水處理事業(yè)的不斷發(fā)展，污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中所消耗的電能也在逐年增長(zhǎng)。目前，電能消耗按地理位置和工藝選擇的不同而不同，平均大約在0.30kW?h/m3左右。污水的提升系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)和二級(jí)生化處理供氧系統(tǒng)是污水處理過(guò)程中耗費(fèi)電能最多的部分，占總工藝耗電量的90%以上。其中二級(jí)生化處理系統(tǒng)的電能消耗主要集中在攪拌器、鼓風(fēng)機(jī)和內(nèi)外回流泵上，鼓風(fēng)機(jī)占二級(jí)生化處理系統(tǒng)總耗電量的75%，大約占污水處理廠運(yùn)行總耗電量的50%，是全廠耗電量最大的系統(tǒng)。因此，二級(jí)生化處理系統(tǒng)節(jié)能降耗的重點(diǎn)在于降低鼓風(fēng)機(jī)的能耗。
（二）藥劑消耗
污水處理廠在處理污水過(guò)程中所使用的藥劑主要是絮凝劑，用于污泥脫水。目前，大多污水處理廠所使用的絮凝劑都是人工合成的。絮凝劑不夠的話，污泥含水率降不下來(lái)，增加剩余污泥處理難度。而大量的絮凝劑的消耗則會(huì)增加污水的處理成本。此外，絮凝劑中含有難以降解的毒性，二次填埋后再一次進(jìn)入環(huán)境，將造成二次污染。
（三）自來(lái)水消耗
目前，大部分污水處理廠都未建立中水回用處理系統(tǒng)，處理后的污水直接排放到納污水體。在污水處理廠運(yùn)行過(guò)程中會(huì)用大量的自來(lái)水來(lái)沖洗廠內(nèi)污泥脫水車(chē)間、配藥、風(fēng)機(jī)冷卻以及綠化辦公等。因此，我國(guó)大部分污水處理廠耗用的自來(lái)水量都很大，不但增加了污水處理成本，同時(shí)也浪費(fèi)了很多的水資源。
三、污水處理廠節(jié)能降耗的途徑
（一）節(jié)約電能消耗
污水處理廠應(yīng)該在保證水質(zhì)的前提下節(jié)省電能的消耗，減少電能成本的支出。要達(dá)到這一個(gè)經(jīng)營(yíng)目的，污水處理廠可以從污水處理工藝方面著手，重點(diǎn)是減少污水提升泵、曝氣機(jī)和污泥脫水機(jī)、回流泵等大功率機(jī)電設(shè)備耗電。
1.節(jié)約污水提升泵電能消耗。減少污水提升泵電能消耗應(yīng)綜合考慮提升泵整個(gè)系統(tǒng)，具體節(jié)能降耗的措施如下：首先，應(yīng)該科學(xué)正確地選擇水泵，使其能夠發(fā)揮最佳的工作效率；其次，要合理利用污水處理地形，減小污水提升高度，降低水泵揚(yáng)程；最后，可以通過(guò)應(yīng)用變頻調(diào)速技術(shù)，調(diào)整電機(jī)的運(yùn)行速度，降低水泵的排水單耗，控制水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.節(jié)約污水曝氣系統(tǒng)電能消耗。曝氣是污水處理工藝的核心，也是污水處理廠節(jié)約電能消耗的關(guān)鍵，其運(yùn)行過(guò)程中會(huì)消耗大量的電能，節(jié)約能耗的具體措施如下：（1）曝氣與鼓風(fēng)設(shè)備要選擇效率高的；（2）采用變頻技術(shù)提高鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，使曝氣設(shè)備可以穩(wěn)定的在較高狀態(tài)下運(yùn)行，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的；（3）控制曝氣流量的精確度；（4）根據(jù)污水中氧的溶解度調(diào)整曝氣量和鼓風(fēng)量。
3.節(jié)約污泥脫水系統(tǒng)電能消耗。污泥脫水系統(tǒng)的主要作用是減容、減量、穩(wěn)定和無(wú)害化處理含水量98%以上的污泥。在選擇相應(yīng)設(shè)備時(shí)，應(yīng)該選擇脫水效率相對(duì)比較高且消耗電能又較低的設(shè)備，盡量減少設(shè)備處理污泥的動(dòng)作時(shí)間，達(dá)到節(jié)約電能消耗的目的。
（二）節(jié)約藥劑消耗
根據(jù)調(diào)查我國(guó)生產(chǎn)絮凝劑藥劑的廠家達(dá)230多家，生產(chǎn)的藥劑品種達(dá)100多種，總產(chǎn)量將近20萬(wàn)t。污水處理廠在選擇絮凝劑時(shí)，既要考慮藥劑的單價(jià)，又要考慮到藥劑的高效性，使其保證最大限度減少污泥含水率的同時(shí)也提高污泥的脫水性能，這樣既能提高混凝的效果，又能節(jié)約藥劑的使用量。節(jié)約藥劑消耗的主要途徑包括：使用脫水效率更高且不會(huì)造成二次污染的絮凝劑替代藥劑；投加藥劑的量要精確，減少不必要的藥劑浪費(fèi)；投加藥液的設(shè)備要盡量精準(zhǔn)，盡可能地減少投加量的誤差。
（三）節(jié)約自來(lái)水消耗
節(jié)約自來(lái)水消耗的主要途徑是建立中水回用系統(tǒng)，用于廠內(nèi)污泥脫水反沖洗、車(chē)間清洗、冷卻電機(jī)和綠化用水等。減少自來(lái)水的大幅度消耗，實(shí)現(xiàn)污水資源利用，降低水耗用成本。
（四）完善污水處理廠管理機(jī)制
污水處理廠管理層可以對(duì)廠內(nèi)各個(gè)工段消耗的能源量進(jìn)行分析，明確各工段對(duì)能源的需求量，在提高能源管理水平的同時(shí)，挖掘各工段節(jié)能降耗的潛力，精確地控制污水處理廠的工藝運(yùn)行；建立相應(yīng)的崗位責(zé)任制和設(shè)備設(shè)施管理使用責(zé)任制，定期對(duì)設(shè)備設(shè)施的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，加強(qiáng)設(shè)備設(shè)施和藥劑的管理，使其運(yùn)行效果達(dá)到預(yù)期目標(biāo)；建立科學(xué)的考核、控制激勵(lì)機(jī)制，使員工積極參與節(jié)能降耗管理，養(yǎng)成節(jié)能降耗的工作習(xí)慣，讓企業(yè)與員工實(shí)現(xiàn)雙贏的目標(biāo)。
四、案例分析
（一）某污水處理廠概況
廣東某污水處理廠日處理水量20萬(wàn)m3/d，其處理廠分兩期建設(shè)，每期建設(shè)工程規(guī)模各10萬(wàn)m3/d，有污水深度處理工藝。
（二）該廠污水處理能耗的構(gòu)成
通過(guò)對(duì)該污水處理廠工藝和深度處理工藝的分析，該廠主要能耗產(chǎn)品和設(shè)備有：第一，進(jìn)水提升泵房、回流和剩余污泥泵房、加藥泵房和反沖洗水泵房；第二，用于清洗和過(guò)濾泥沙的機(jī)器設(shè)備；第三，維持工藝供氧設(shè)備；第四，用于攪拌污水的機(jī)器設(shè)備以及日常生活照明等設(shè)備；第五，污泥脫水設(shè)備。
該污水處理廠污水過(guò)濾、藥液配制以及綠化、日常生活衛(wèi)生等都需要用一定的水。
（三）設(shè)計(jì)污水處理廠節(jié)能降耗情況
1.選擇節(jié)能降耗工藝。該污水處理廠在二期建設(shè)時(shí)，重新設(shè)計(jì)選擇污水處理工藝。一期采用的AA/O工藝，供氧方式采用表面曝氣。表曝主要的缺陷就是能耗較高。所以二期采用能耗降低的工藝微孔曝氣的AA/O工藝
2.減少污水處理廠電力的消耗。一期的氧化溝采用卡魯塞爾氧化溝表面曝氣的形式，這種曝氣氧化溝的能耗比較高。在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，仍然有溶解氧過(guò)剩的現(xiàn)象。通過(guò)安裝變頻裝置的方式，使一臺(tái)曝氣機(jī)能以較低的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，以達(dá)到降耗的目的。由于進(jìn)入污水處理廠的污水量并非穩(wěn)定不變，如全部采用工頻的污水泵，可能大馬拉小車(chē)，浪費(fèi)電耗。所以污水廠污水提升泵采用定頻和變頻聯(lián)合使用的方式，以達(dá)到節(jié)省電能的目的。
3.節(jié)約污水處理廠水的消耗。污水處理廠內(nèi)的生活用水、配制藥劑用水以及消防用水可采用自來(lái)水，生產(chǎn)用水、綠化用水以及澆灑道路用水等可采用污水經(jīng)過(guò)處理后的再生水。
（四）減少污水處理過(guò)程中藥劑的消耗
1.污水處理廠可通過(guò)試驗(yàn)確定污水處理藥劑的配制濃度、投放量，使污水處理藥劑發(fā)揮其最佳藥效外，也可以減少藥劑的投放量，節(jié)約藥劑的消耗。
2.由于國(guó)家對(duì)出水磷的指標(biāo)要求越來(lái)越嚴(yán)（PO43-
五、總結(jié)
通過(guò)分析污水處理廠節(jié)能降耗的案例，可以發(fā)現(xiàn)污水處理廠節(jié)能降耗的空間仍然很大，只要污水處理廠的管理者選對(duì)處理工藝，再加上強(qiáng)化的污水處理節(jié)能降耗的科學(xué)管理，不但能夠節(jié)約污水處理廠的資金，也能降低污水處理廠的能源消耗。
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[2] 黃偉.污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施[J].河南化工，2002（2）
關(guān)鍵詞：污水處理；節(jié)能降耗；途徑
中圖分類(lèi)號(hào)：TP206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
節(jié)能降耗作為工業(yè)建設(shè)的重要目標(biāo)之一，城市污水處理廠節(jié)能降耗的手段非常大，基本上包括：優(yōu)化城市排污工藝設(shè)計(jì)、提升污水處理管路設(shè)計(jì)水平、優(yōu)化污水處理設(shè)備選型、提升污水處理日常管理水平等。本文結(jié)合城市污水處理情況，分析了城市污水處理廠節(jié)能減排的措施。
一、城市污水處理廠工藝的選用
城市污水處理廠處理工藝的選擇，是污水處理廠的主要工作之一，也是城市污水處理廠節(jié)能降耗的重要環(huán)節(jié)。因此，在城市污水處理廠日常管理的過(guò)程中，由于廢水可生化的特點(diǎn)較為明顯，為了更好的降低城市污水處理的費(fèi)用，大部分使用的是生物處理的方法。而針對(duì)不同的污水、不同的處理程度要求，除了使用傳統(tǒng)的曝氣池工藝之外，可以供使用的污水處理工藝是非常多的。常用的有：第一種：氧化溝工藝，這一污水處理工藝所需的設(shè)備簡(jiǎn)單、便與管理，不需要二次沉淀池，在二十世紀(jì)九十年代中后期這一工藝應(yīng)用較多。但是與傳統(tǒng)的曝氣池工藝相比較，曝氣設(shè)備的能耗水平相對(duì)較高。第二種：sbr工藝，這一污水處理工藝占地面積小，自動(dòng)化控制水平高，模塊式擴(kuò)建前景好，但是污水處理設(shè)備的閑置率比較高。在城市污水處理要求不斷提升的背景下，這一工藝水平得到了更多的推廣，污水處理的水質(zhì)高于一級(jí)a標(biāo)準(zhǔn)，但是此污水處理設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用和日常能耗水平較高。
二、城市污水處理能耗分析
污水處理的能量是推動(dòng)生物反應(yīng)與污水處理廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必要條件，根據(jù)能耗產(chǎn)生的不同標(biāo)準(zhǔn)可以劃分為不同的能耗構(gòu)成。其中直接能耗主要包括鼓風(fēng)曝氣或機(jī)械曝氣電機(jī)所消耗的電能，回流污泥泵、污水提升泵等消耗的電能，污泥消化投加的熱能，污泥脫水所消耗的電能，攪拌推流過(guò)程中機(jī)械消耗的電能等；而間接能耗則主要是指一些物料消耗，如活性炭、絮凝劑、石灰、外加碳源等耗材生產(chǎn)所需的能量。當(dāng)前我國(guó)大多數(shù)污水處理中，污水的提水能耗占到總能耗的 10% -20% ，污水生物處理的能耗占到總能耗的 50% -70% ， 污泥的處理能耗占總能耗的 10% -25%左右，這三者的能耗約占總能耗的七成以上[3]。因此，污水處理的節(jié)能減排主要從能耗、物耗和水耗等三個(gè)部分采取合理有效的節(jié)能降耗措施。
三、污水處理廠節(jié)能降耗對(duì)策
1、節(jié)能技術(shù)改造
對(duì)現(xiàn)有設(shè)備及時(shí)改造可以有效降低能耗。首先是對(duì)提升泵的變頻改造。很多污水處理廠在對(duì)污水提升泵的選型設(shè)計(jì)時(shí)往往考慮的是最大揚(yáng)程、最大流量等不利因素情形下的水泵參數(shù)，這樣容易導(dǎo)致選擇的水泵揚(yáng)程偏高，運(yùn)行時(shí)有多處于低揚(yáng)程、大流量、低效區(qū)的情緒，造成了能耗的極大浪費(fèi)。因此，要及時(shí)對(duì)提升泵的變頻電機(jī)的改造，根據(jù)集水池中的水位變化特點(diǎn)，對(duì)其污水泵進(jìn)行變頻節(jié)能改造。其次改造倒傘曝氣機(jī)。曝氣機(jī)的動(dòng)力效率主要體現(xiàn)在主機(jī)及葉輪這兩大關(guān)鍵部件上，葉輪作為倒傘曝氣機(jī)的主要做功部件，其結(jié)構(gòu)是否合理將會(huì)對(duì)整個(gè)曝氣機(jī)的動(dòng)力效率產(chǎn)生較大影響，因此，可以將立式倒傘曝氣機(jī)中的倒傘由原先的螺旋式改造成翹片式，原先的螺旋式錐齒輪改造成直齒輪的構(gòu)造器件。當(dāng)然，隨著近年來(lái)國(guó)家對(duì)排水標(biāo)準(zhǔn)的要求越來(lái)越高，要做好污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的剩余污泥中釋放出的磷，可以選擇增設(shè)快速濃縮池等措施，使得污泥濃度在進(jìn)入脫水機(jī)前就得到提高，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)脫水效率的成倍提升。
2、曝氣設(shè)施的節(jié)能途徑
在我國(guó)現(xiàn)存的城市污水處理廠中，占絕對(duì)比重的是 A2O 活性污泥法：通過(guò)好氧微生物降解污水中有機(jī)物方式，達(dá)到脫氮除磷的目的。但為使污水里微生物和有機(jī)物達(dá)到最高程度接觸，需消耗大量能源向污水中供氧，從而使內(nèi)曝氣系統(tǒng)成為城市污水處理中的耗能大戶(hù)。一方面，在曝氣設(shè)備選擇上，要綜合考慮供氧能力與曝氣效率的內(nèi)在關(guān)系。從曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面來(lái)看，曝氣設(shè)備的設(shè)計(jì)思路與污水提升泵設(shè)計(jì)存在同一問(wèn)題，一般來(lái)講污水廠是按照時(shí)高峰或者日高峰的供氧能力來(lái)設(shè)定曝氣系統(tǒng)。然而該高峰期持續(xù)時(shí)間短，出現(xiàn)頻率低，如果內(nèi)有良好的調(diào)節(jié)控制設(shè)備就會(huì)造成浪費(fèi)。所以，通過(guò)試驗(yàn)精確分析曝氣系統(tǒng)的各項(xiàng)參數(shù)，合理控制設(shè)備同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)、采用變頻調(diào)速技術(shù)來(lái)控制溶解氧，保持曝氣量，可以更大程度的節(jié)能。另一方面，結(jié)合氧傳遞規(guī)律，改進(jìn)反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)，調(diào)整反應(yīng)器的分布位置。曝氣池的形狀由于設(shè)計(jì)的不同而存在差異，且各曝氣池中所存微生物的反應(yīng)規(guī)律也各有差別，所以曝氣系統(tǒng)中擴(kuò)散頭應(yīng)按照微生物的反應(yīng)規(guī)律進(jìn)行科學(xué)布局，從而達(dá)成降低能耗的效果。
3、節(jié)能減排管理措施
加強(qiáng)日常管理，可以為污水處理廠節(jié)能降耗提供科學(xué)化的運(yùn)行方式。首先是做到對(duì)相關(guān)設(shè)備的定期維修，經(jīng)常清洗管道，對(duì)于泵吸壓力突然增大以及水頭或吸程逐漸升高或降低時(shí)都需要引起重視，及時(shí)查明原因。其次是做好負(fù)荷管理與水量調(diào)度，錯(cuò)開(kāi)用電高峰，降低峰值負(fù)荷；再次是優(yōu)化運(yùn)行體系。污水處理廠的主要節(jié)能降耗措施之一是要做到運(yùn)行的合理優(yōu)化，做到對(duì)系統(tǒng)部件進(jìn)行及時(shí)更換，并對(duì)更換后所產(chǎn)生的能耗影響進(jìn)行分析，選擇一種合理的優(yōu)化運(yùn)行方案。最后是建立完善的激勵(lì)機(jī)制。加大節(jié)約意識(shí)的宣傳力度，鼓勵(lì)全員參與，制定科學(xué)完善的能耗考核指標(biāo)，做到獎(jiǎng)懲分明，充分發(fā)揮激勵(lì)機(jī)制的積極效益，實(shí)現(xiàn)企業(yè)和個(gè)人雙贏。
4、城市污水處理廠總圖的優(yōu)化與設(shè)計(jì)
城市污水處理廠的進(jìn)水管高程、處理廠最終尾水排放水位一般是前期規(guī)劃給定的。在城市污水處理廠設(shè)計(jì)的過(guò)程中不能隨意的變更。因此，為了更好的降低城市污水提升高程，需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候按照排放點(diǎn)水位高程作為基準(zhǔn)，最終排放構(gòu)筑物內(nèi)的水面高程在滿(mǎn)足處理廠尾水排放需要就可以。并且要設(shè)法降低工藝線內(nèi)的水頭損失，城市污水處理廠總圖的布置要既要緊湊，也要順暢，最大程度上降低管道輸送的長(zhǎng)度與迂回次數(shù)。城市污水處理廠構(gòu)筑物間大部分是通過(guò)渠道連接的方式。最大程度上減少跌水。在城市污水處理廠水頭損失計(jì)算的時(shí)候要準(zhǔn)確有效，按照之前積累的經(jīng)驗(yàn)使用科學(xué)的安全余量。城市污水處理廠的日處理規(guī)?；径即笥谌f(wàn)立方米每天，如果能降低一米的提升高度，那么可以實(shí)現(xiàn)每天電耗降低幾萬(wàn)kw?h，這一節(jié)能效果是非常明顯的。
結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大、城市人口的不斷增加、城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，給城市本體帶來(lái)了巨大的壓力。城市污水問(wèn)題已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題，而能否解決城市污水處理流程的能耗問(wèn)題，已經(jīng)成為決定污水處理廠預(yù)期效果能否達(dá)成的至要因素。所以，對(duì)我國(guó)當(dāng)前城市污水處理廠進(jìn)行能耗分析，能源分配研究，發(fā)揮城市污水處理廠的節(jié)能潛力，提高其社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，不僅保障城市污水處理廠正常運(yùn)轉(zhuǎn)的重要舉措，同時(shí)也有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)和能源壓力的緩解。在城市污水處理廠的日常運(yùn)作中，要致力于節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新，設(shè)備的運(yùn)行的優(yōu)化，加強(qiáng)管理，不懈努力，最大限度地實(shí)現(xiàn)污水的資源化和再利用，使城市污水處理由高耗向節(jié)能方向不斷前行，最終切實(shí)實(shí)現(xiàn)其社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]陳瓊珂.我國(guó)污水排放量居世界之首[J]城市導(dǎo)報(bào)，2013，3，15.
關(guān)鍵詞：污水處理廠；城鎮(zhèn)污水；節(jié)能降耗；污泥處理
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.08.063
隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，越來(lái)越多國(guó)家面臨諸多的環(huán)境污染問(wèn)題，水域水質(zhì)嚴(yán)重下降的現(xiàn)象不斷發(fā)生，水中生物數(shù)量越來(lái)越少，物種不斷地消亡，人類(lèi)健康受到越來(lái)越嚴(yán)重的威脅，各國(guó)對(duì)污水處理及加大污水處理設(shè)施建設(shè)越來(lái)越重視，因此對(duì)城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能降耗技術(shù)研究是非常必要的。
1 城鎮(zhèn)污水處理廠能源消耗組成
耗能高、占據(jù)土地過(guò)多、投資成本大、消耗時(shí)間長(zhǎng)是傳統(tǒng)的污水處理方法的弊端。城鎮(zhèn)污水處理行業(yè)是高消耗能源行業(yè)，電能、藥耗和燃料是其主要能源消耗的幾個(gè)方面。其中污水處理廠中大型用電設(shè)備有攪拌推進(jìn)器、潛水泵、風(fēng)機(jī)、螺桿泵等。在污水處理工藝過(guò)程中，大量消耗能源工藝過(guò)程有：污泥處理、生物處理供氧、提升污水和污泥等，其中比重最大的是污泥處理和污水生物處理過(guò)程，生化處理階段中在曝氣、污水提升及污泥處理等方面能源消耗也較大。目前在我國(guó)常見(jiàn)的二級(jí)城鎮(zhèn)污水處理廠能源消耗中，總能耗10%～20%是污水提升，總能耗的50%～70%是污水生物處理能耗（主要用于曝氣供氧），總能耗的10%～25%是污泥處理，直接總能耗的70%以上是這三者能源消耗之和。
2 城鎮(zhèn)污水處理廠技術(shù)研究
（1）用電設(shè)備降耗節(jié)能措施。在污水處理中是非常重要的設(shè)備，運(yùn)行過(guò)程中水泵消耗著大量的電能，因此為了實(shí)現(xiàn)泵房的，達(dá)到污水處理節(jié)能的目標(biāo)，必須要有有效的提高水泵的運(yùn)行效能的措施。
首先，為了在最有效的節(jié)約能耗，選擇合理的水泵是非常必要的。加速變頻調(diào)速方面的研發(fā)，使電機(jī)的轉(zhuǎn)速得到優(yōu)化，進(jìn)而降低排水的單耗?，F(xiàn)實(shí)中。在污水凈化工作中，進(jìn)入變頻工作的狀態(tài)的電動(dòng)機(jī)，變頻器的運(yùn)轉(zhuǎn)速度就可以得到調(diào)整或者是在一定范圍內(nèi)選擇電動(dòng)機(jī)最佳的運(yùn)轉(zhuǎn)速度來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)約能耗，綜合上述，通過(guò)對(duì)于變頻器調(diào)整，使得電動(dòng)機(jī)在滿(mǎn)足正常工作情況下，實(shí)現(xiàn)電流最小、效率最大化，實(shí)現(xiàn)了降耗節(jié)能的目標(biāo)。
其次，減小污水在處理過(guò)程中提升的高度，進(jìn)而降低污水提升泵的揚(yáng)程，合理利用地形，對(duì)水泵揚(yáng)程進(jìn)行設(shè)計(jì)也是非常必要的。同時(shí)在高程設(shè)計(jì)時(shí)盡可能的做到一次提升，選用合理的進(jìn)水口、出水口和管道連接形式，降低水頭損失可以進(jìn)一步達(dá)到降低能耗的效果。
（2）鼓風(fēng)曝氣部分降耗節(jié)能措施。曝氣系統(tǒng)和其他機(jī)械系統(tǒng)（如攪拌、回流污泥和二沉池設(shè)備等）是生化處理單元的主要組成，這也是污水處理廠的核心部分，全廠能耗的50%～70%是在這里產(chǎn)生的，對(duì)整個(gè)水廠的成本影響較大的就是曝氣系統(tǒng)的節(jié)能降耗。與曝氣效率的高低有著直接關(guān)系是曝氣設(shè)備的調(diào)節(jié)能力，如果控制不到位或者調(diào)節(jié)能力，均會(huì)造成能源浪費(fèi)，所以，為提升曝氣效率降低能耗，我們應(yīng)選擇調(diào)節(jié)能力合適的曝氣設(shè)備。
（3）污泥處理系統(tǒng)降耗節(jié)能措施。隨著人們對(duì)能源需求不斷增加，新的能源類(lèi)型被開(kāi)發(fā)，其中，目前廣泛應(yīng)用的能源類(lèi)型就有太陽(yáng)能。目前，已經(jīng)有研究人員在污泥厭氧消化加熱工作中應(yīng)用太陽(yáng)能方面進(jìn)行了一定的研究。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，具有較高的吸熱效率的污泥，是一種較好的吸熱體，隨太陽(yáng)輻射強(qiáng)度增高淺槽式集熱器水溫升高，且S水深增加而降低，集熱器設(shè)備可以作為厭氧消化過(guò)程中的補(bǔ)充熱源進(jìn)行應(yīng)用。此外，也有研究人員以自行設(shè)計(jì)的混合太陽(yáng)能污泥干燥裝置，對(duì)機(jī)械脫水后的污泥進(jìn)行了干燥處理，研究了該方式對(duì)污泥干燥處理的可行性。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)能對(duì)污泥進(jìn)行干燥具有較高的可行性。
（4）其他消耗降耗節(jié)能措施。一定量的藥劑在污泥消毒、調(diào)理及除磷過(guò)程中被消耗，雖然消耗不多，但一定的節(jié)能空間也是存在的?？梢詫⑸锍准夹g(shù)應(yīng)用在除磷環(huán)節(jié)，這樣不僅不需要投加藥劑，而且產(chǎn)生的污泥量也較少。選擇，還可以使用高分子混凝劑的化學(xué)除磷方式來(lái)進(jìn)行除磷，以降低消耗藥劑。還可以進(jìn)行污泥調(diào)理（包括化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理這樣可以有效的提升污泥的脫水性能。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)還可以選使用輻射技術(shù)對(duì)污泥進(jìn)行消毒，代替高溫高壓。
在污水處理過(guò)程中，污水處理劑的使用量關(guān)系到污水處理廠的降耗節(jié)能的水平，因此，根據(jù)污水處理劑的單價(jià)以及特點(diǎn)進(jìn)行綜合選擇是在實(shí)際的工作流程中必不可少的，最大限度上提升效果，同時(shí)要保證藥劑不對(duì)于環(huán)境造成污染的基礎(chǔ)。并且也要考慮處理劑的用量。節(jié)約處理劑的用量可以在以下幾方面考慮，即傳統(tǒng)上污水處理過(guò)程中使用的處理劑可以采用天然高分子改性處理劑來(lái)代替，這種天然高分子改性處理劑更容易被生物所降解，并且得到更高的脫水效率。此外，對(duì)污水處理中所使用到的藥劑的用量進(jìn)行更為精確的計(jì)算，并且提前進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，以降低在污水處理過(guò)程中對(duì)于藥劑造成的額外的浪費(fèi)，以期達(dá)到最佳效果。
3 結(jié)語(yǔ)
降低城鎮(zhèn)污水處理廠的能源能耗，可以更好的促進(jìn)城鎮(zhèn)的可持續(xù)發(fā)展。因此在實(shí)際工作中，提高對(duì)污水處理廠能耗有效認(rèn)識(shí)，選擇更為合理工藝系統(tǒng)，在確保處理后污水能夠符合排放的標(biāo)準(zhǔn)，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源環(huán)境的保護(hù)的目標(biāo)的同時(shí)降低能源消耗。
參考文獻(xiàn)：
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