一、污水處理廠的運行現(xiàn)狀和能源消耗分析

(一)運行現(xiàn)狀

污水處理受到關(guān)注，污水廠的處理負荷增加，由于設(shè)備陳舊和技術(shù)落后等因素，污水處理廠的成本增加。污水處理廠當下運行的特點是污水處理質(zhì)量差強人意，污水處理成本增加，企業(yè)經(jīng)濟效益不容樂觀，污水處理之后的污泥對環(huán)境造成不同程度的二度污染。污水處理廠運行現(xiàn)狀急需改變，節(jié)能降耗理念下，污水處理廠需要從設(shè)備、工藝、運行管理等多方面進行改革和優(yōu)化，從而實現(xiàn)污水處理質(zhì)量有保障，污水處理工藝效率高，減少能耗損失，降低成本，提升企業(yè)經(jīng)濟效益。

(2)能源消耗分析

第一，在污水上升方面。其能源消耗與提高高度和提高效率有關(guān)。一般來說，提高污水消耗的電力約為總電力的20%，現(xiàn)在很多污水廠的泵選擇過大，實際的水量往往達不到設(shè)計的最大流量，泵的效率大幅度降低，投入過高，能源消耗過大。第二，在曝氣溶解氧方面。一般來說，好氧段溶解氧的濃度不應(yīng)過高。大約在1.5~2.5毫克/升之間。一旦溶解氧過高，污水中有機物的分解速度就會提高，從而導致微生物無法獲得足夠的食物和營養(yǎng)，從而產(chǎn)生大量的能源消耗。

二、污水處理廠節(jié)能消耗戰(zhàn)略

(一)整體節(jié)能優(yōu)化運行

全過程整體節(jié)能優(yōu)化運行戰(zhàn)略基于污水處理內(nèi)能的合理調(diào)配。從污水處理廠能量平衡分析，污水內(nèi)能隨污水處理單元過程而削減，應(yīng)結(jié)合各物質(zhì)組分在各種處理條件下的變化特點，合理分配污水能量物質(zhì)的流向，減少有機污染物在處理單元利用氧作為電子受體的量。城市污水處理廠全流程節(jié)能降耗優(yōu)化運行策略總體指導思想：以污水處理全流程節(jié)能降耗為目標，以水質(zhì)保證為約束條件，以“全局最優(yōu)、局部適應(yīng)”為原則，以聯(lián)合調(diào)控全廠區(qū)內(nèi)的控制部件為手段，以多參數(shù)智能化運行控制條件為基礎(chǔ)，形成城市污水處理廠全流程節(jié)能降耗優(yōu)化運行成套技術(shù)。

(2)單元節(jié)能優(yōu)化運行

單元節(jié)能對象是污水處理廠的泵，泵的功率和功耗狀況和實際處理效果三者之間必須達到平衡值。泵的節(jié)電是降低電力消耗，節(jié)能作業(yè)要保證正常的污水處理作業(yè)，具體要考慮以下幾點。第一，選擇泵要科學。選擇泵前確定本單元污水處理的工作量，選擇相應(yīng)型號的泵，以免泵功率過高浪費電力。第二，合理利用地形特征節(jié)約能源消耗。根據(jù)污水處理廠的地形，降低污水上升的高度，減輕泵的工作負擔，在這種情況下，也可以選擇揚程比較小的泵來節(jié)能。第三，優(yōu)先選擇潛污泵和液下泵。因為能源消耗低于離心泵，安裝簡單，故障率低，壽命長。第四，定期維護和維護泵，降低摩擦產(chǎn)生的電耗，同一工段的泵應(yīng)保證一次準備，避免泵故障整體停止。

（三）節(jié)能工藝優(yōu)化升級

污水處理廠節(jié)能降耗的根本上工藝優(yōu)化升級，要根據(jù)實際污水的成分和處理量對現(xiàn)有的處理工藝進行評價，對薄弱環(huán)節(jié)進行改進和升級�，F(xiàn)階段污水處理工藝種類繁多，污水處理工作影響參數(shù)比較多，在工藝選擇和優(yōu)化時要關(guān)注三個重點要素，分別上工藝特征、能耗大小、運行條件。生化池依靠微生物分解和化學反應(yīng)來處理污水，幾乎不涉及其他能耗，然而后續(xù)的處理環(huán)節(jié)能耗較大。生化池要列入重點考慮對象，要根據(jù)污水成分變化和處理效果來設(shè)計生化池，必須保證生化池的凈化作用滿足處理需求，該環(huán)節(jié)處理效果越好，后續(xù)污水處理負荷越小。污水處理應(yīng)重視有機物的凈化問題，微生物可以分解大部分有機物，但殘留的有機物對環(huán)節(jié)造成威脅。節(jié)能優(yōu)化升級應(yīng)考慮提高強度，徹底清除有機物。在節(jié)能降耗的前提下，深度處理模式被廣泛應(yīng)用于污水處理工作，因此混凝沉淀池的優(yōu)化備受關(guān)注�；炷�沉淀的凈水作用是通過藥劑和污染物發(fā)生理化反應(yīng)而沉淀，沉積在池底實現(xiàn)凈水。這種凈水方式的能源消耗量相對較小，但沉淀需要很長時間，污水日處理量非常大混凝池的工作效率要求高，技術(shù)必須升級，現(xiàn)在混凝池和v型過濾池、轉(zhuǎn)盤過濾等結(jié)合起來進一步提高水處理質(zhì)量。

(4)處理設(shè)備認真篩選

污水處理設(shè)備的選擇是重要的工作內(nèi)容，污水處理設(shè)備影響處理效果和成本，認真篩選處理設(shè)備，在保證處理效果的前提下降低成本，同樣可以通過設(shè)備篩選實現(xiàn)運行中能源消耗最低。污水處理廠的成本不僅包括購買設(shè)備，還包括設(shè)備運行中的功耗，降低設(shè)備損失的功耗也備受關(guān)注。目前活性物和處理法應(yīng)用廣泛，泵和泥泵對處理效果影響最大，泵能耗損失對運行成本影響較大。在選擇要注意泵的工作能力和污水處理需求是否一致。污水處理廠污水成分和污水處理量不變，變頻泵更合適，可根據(jù)實際需要調(diào)整參數(shù)，保證積水井液位和回流比始終處于理想狀態(tài)。實際運行發(fā)現(xiàn)，污水處理廠根據(jù)變頻泵可節(jié)能30%。此外，曝氣設(shè)備的能源消耗也備受矚目。攪拌、曝氣和回流上曝氣設(shè)備的三個部分也是污水處理運行中能源消耗的主體。既有的機械曝氣耗能非常多，鼓風曝氣離心機的處理效果良好且能耗相對低得多。鼓風曝氣離心機的優(yōu)點很多，比如，噪音低，這說明機械磨損少，設(shè)備運行中幾乎沒有不必要的能損;再如，調(diào)節(jié)范圍大，可以根據(jù)需要精準控制，避免能源浪費。選擇鼓風曝氣離心機時，需要注意充氧能力，氧氣泡直徑小時分散均勻，設(shè)備污水處理效果更好，微孔曝氣頭由橡膠材質(zhì)實現(xiàn)氧氣利用率，很受歡迎。

(5)水消耗管理不容忽視

污水處理廠的節(jié)能消耗也要關(guān)注自己的水消耗管理，處理的污水達到再利用水標準時，可以代替自來水應(yīng)用于污水處理。這樣可以節(jié)省自來水資源，充分利用自己處理的污水。例如，污水裝置過濾器的清洗和管道的清洗作業(yè)中可以使用水，藥劑配置中也可以使用水，工廠綠化和設(shè)備冷卻等可以使用水來代替水。

對污水處理廠的水耗進行管理，盡量使用回用水代替自來水，一方面可以降低運行成本，另一方那面可以節(jié)約自來水資源，減緩淡水資源匱乏帶來的供水壓力，切實將節(jié)能降耗落實到實處。污水處理技術(shù)中設(shè)備的清潔工作非常重要，處理不干凈會影響污水的凈化效果，自來水需求量非常大，稅務(wù)管理可以大幅節(jié)約用水。

(6)綜合利用相關(guān)能源

污水處理廠完成污水凈化后產(chǎn)生大量污泥，這些污泥處理不當會再次污染環(huán)境。對此，避免用填埋和堆積肥料處理，焚燒的方法也不提倡大氣污染。以無害環(huán)境和資源利用為目的，目前以污水處理廠污泥為原料生產(chǎn)沼氣。污泥中厭氧菌分解有機物時產(chǎn)生沼氣，沼氣充分燃燒，保存方便，運輸方便，屬于新的清潔能源。而且這類沼氣可以進行發(fā)電，節(jié)約了電能，過程中產(chǎn)生的熱水又可以加熱和消化污泥，使得污泥的數(shù)量不斷縮小，實現(xiàn)污泥的無害化。這可以使污水處理后的廢物成為新的經(jīng)濟收益項目，完全實現(xiàn)污水深度凈化，避免污泥處理帶來的能源消耗。

三、結(jié)語

綜上所述，污水處理廠節(jié)能消耗運行戰(zhàn)略應(yīng)從整體開始實現(xiàn)整體節(jié)能，深入細節(jié)實現(xiàn)各單元節(jié)能消耗，以技術(shù)優(yōu)化升級為主要手段，在設(shè)備選擇上下功夫?qū)で笞罡咝詢r比，通過回收水利用降低水消耗，綜合利用能源實現(xiàn)污水處理全過程節(jié)能消耗，開發(fā)燃氣資源。也就是說，節(jié)能消耗貫穿于污水處理的各個環(huán)節(jié)，在降低能源問題上，必須從技術(shù)、設(shè)備、資源轉(zhuǎn)換、自我凈化污水自我使用等多個維度共同開展。