污水处理厂节能减排的实现途径探讨

 【摘 要】污水处理厂的节能减排，不仅利于缓解我国能源的消耗，更利于企业自身效益的提高。本文结合我国污水处理的现状，从节能减排新技术、新设备的运用，物料再利用，大功率设备的节能减排，污水处理流程的节能减排，科学的管理理念等五个不同角度对污水处理过程的节能减排措施进行分析。 

　　【关键词】节能减排；新技术；污水处理流程；管理理念 

　　1 我国污水处理现状 

　　近年来，我国在污水处理量和处理效率方面取得了很大的发展，但也暴露出总体处理水平低、国内区域发展不均衡、污泥处理措施不到位、西部发展缓慢、资金短缺等问题。此外，污水处理厂的能耗占企业运营成本的一半左右，高能耗不仅增加了企业的运营成本，也加剧了我国资源的短缺。当前我国的城镇污水处理厂的平均电能消耗水平为0.29kW・h/m3，电耗0.44kW・h/m3以上的企业占到总数的80%以上。污水处理厂的具体能耗分布如下表所示。 

　　2 污水处理厂节能减排途径分析 

　　污水处理厂的节能减排措施涉及到污水处理的各个工序，与污泥加热、回流泵等耗能设备和除磷、污泥消毒等环节的药剂消耗密切相关。因此，既要从整体考虑，又要关注每一个细节。 

　　2.1 节能减排新技术、新设备的应用 

　　在现代污水处理厂的运行过程中，既存在用于污水处理的各种泵类、电机等设备产生的直接能耗，也包括用于净化、消毒的各种药剂、耗材产生的间接能耗。为了从根本上达到节能减排的目的，高效节能的新设备和新技术、新工艺的应用至关重要。随着污水处理技术的发展，出现了新的好氧生物处理工艺、新型节能短程脱氮/反硝化除磷、高氮消化液短程硝化及厌氧氨氧化技术、综合式曝气系统的氧化沟工艺、太阳能发电等一批节能减排新技术，它们在降低投资、提高污水处理效率、进一步降低能耗、改善环境等方面起到了积极的作用。在污水处理新设备的使用方面，出现了降低泵扬程、选择高效率的曝气、鼓风设备等措施。此外，对现有设备的有效控制，也利于节能减排的实现，以输送泵为例，通过水头损失小的管材的使用，可以减小沿程及局部损耗；依据实际地理条件，通过污水自流、落差补偿、积极建设全封闭地埋式污水泵站等方式能够实现能耗的降低。 

　　2.2 物料的再利用 

　　在污水处理厂的运行过程中，主要涉及到水、混凝剂、污泥等物料的使用。对于物料的循环使用可从以下几个方面进行考虑：（1）中水回用。依据不同的应用背景，从经济性和合理性的角度对回用对象及方式进行设计，达到最大的资源效益和经济效益；（2）污泥的再利用。针对目前简单的污泥处理方法的不足和潜在的污染问题，可以将污水处理过程中产生的污泥回收，用于建材、肥料等领域。同时，对于污泥中含有的有机质和氮、磷等物质，可以通过再提取的方法重新利用。根据不同规格的污水处理厂产生污泥量的大小，可以采取对污泥进行集中厌氧消化、应用污泥浓缩脱水一体机等措施对污泥进行处理，把产生的CH4用于发电，以供厂内设备用电。同时，可以将污泥中含有的营养物质用于土质的改善、将排出的出水用于设备冷却、农田灌溉、城市绿化等方面；与此同时，也产生了一些以减少污泥排放为目标的新技术，例如增加维持能量消耗、强化隐性生长、高溶解氧工艺和膜生物反应器等；（3）沼气的利用。污水处理过程产生的沼气具有燃烧充分、便于运输等特点，通过沼气的合理利用，能够为厂区提供热源和电能。 

　　2.3 大功率设备的节能减排 

　　污水处理过程中设备运行时间的不均衡性会降低设备运行的效率。污水处理过程中使用的曝气系统、进水泵等设备，需要进行重点关注。（1）对于曝气系统。鼓风曝气相对于机械曝气，具有氧利用率高的特点，一方面可以采用具有变频功能的多级风机，根据污水中溶氧量的不同，控制风机运行的时间、台数；另一方面可以结合实际的工况和设备自身特点，对系统进行改进，例如，通过在曝气池的风管支路上人为的设置阀门，可以对各支路的风量进行控制，使得曝气池前后溶解氧的容量趋于一致。此外，依据实际污染物的分布情况，通过对曝气池中的曝气器的分组、科学疏密设置，降低氧的不必要浪费。（2）对于进水泵。除了采用大功率潜污泵、装配变频设备以外，还可以通过确保水泵的高水位运行、高效区间运行、连续工作等方法灵活的降低设备的能耗。其中，变频调速技术的使用不仅利用水泵的合理配置、高效运行，还可以对运行中产生的过载、过压等故障做出及时、可靠的响应，减小故障下设备的损失；（3）设备更新。污水处理应当从整体、长远的效益出发，及时对能耗大、效率低的旧设备进行更换，积极采用新型节能设备。 

　　2.4 污水处理流程的节能减排 

　　除了大功率设备、药剂等重点环节的节能控制，节能减排的实现应当从污水处理的各个流程的角度出发，实现整体效益的提高。 

　　2.5 科学的管理理念的应用 

　　针对传统的污水处理管理中的不足，可以从以下方面进行改善。（1）引入市场化运营机制。通过减小政府的干预，竞争机制的引入，全面提高污水处理厂设计、运行中的资源合理配置、操作人员的专业素质，实现污水处理的效益最大化；（2）建立污水处理的能量利用审核、运营管控制度。构建科学的能源利用评估标准，对新建项目的可行性、具体设计流程进行评估，通过从设计到运行整个过程的监控、审核，明确污水处理中的薄弱环节；（3）通过各流程的能耗分析，挖掘各环节节能减排的潜力；（4）加强企业药剂、设备的管理和维护；（5）建立设备的运行巡查、定期检查制度；（6）实施科学的考核激励制度，提高员工的素质。 

　　3 总结 

　　我国在污水处理的节能减排方面还有很大的提升空间。通过对污水处理各个环节的能源消耗、产物排放进行统计，把节能减排的理念运用到生产、管理的各个方面，才能切实减少有限能源的不必要消耗、降低企业运营成本，提升经济和环境效益。 

　　参考文献 

　　[1]曹珊，曹秀芹.城市污水处理厂能耗分析及节能降耗途径研究[J].给水排水，2012（04）. 

　　[2]麦逢清，邓洪秀.污水处理厂节能降耗措施探析[J].生态与环境工程，2012（11）.