城镇污水处理厂节能降耗技术

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　　摘    要：随着经济的快速发展，人们的物质生活水平也不断提高，大家也越来越重视对生活的质量追求，特别是对生活环境的注重。对城镇生活污水的处理一直是人们关注的重点，所以，相关企业应当不断提高处理城镇生活污水的能力，尤其是要注意节能降耗的问题。
　　关键词：城镇生活污水处理厂;节能降耗分析;节能降耗措施
　　1  引言
　　城镇生活污水排放量伴随着经济的发展在逐渐增多，这也导致城镇生活污水处理厂的工作量增加。而在构建社会主义和谐社会的前提之下，作为高能耗行业，污水处理厂一直是社会的监督重点。在响应节能减排号召的前提下，采取有效的节能降耗措施，是污水处理厂所面临的一大难点。一方面因为不断增加的污水处理任务，另一方面是国家所制定的关于节能减排的相关政策，两者都对污水处理厂发展有相关的制约与要求。文章通过对城镇生活污水处理厂的节能降耗举措的具体分析展开了相关讨论与研究[1]。
　　2  城镇生活污水处理厂的能耗分析
　　目前，我国大多数城镇污水处理厂出水水质标准一般是二级或三级。污水处理的工艺基本是生物氧化处理工艺，酒泉污水处理厂便采用此处理工艺，为A2/O生物氧化+加砂活性炭吸附高密度沉淀池+转盘滤池工艺为主导污水处理工艺，污泥处理采用机械濃缩后压滤机脱水方案;污泥脱水后外运。需要经过预处理、生化处理以及污泥脱水处理三道工序才算完成。此工艺目前使用较为普遍，根据酒泉污水处理厂运营过程中能源消耗，结合其他污水处理能源消耗可知，城镇生活污水处理厂所需要的能源消耗，主要来自原料消耗、电能损耗以及药剂消耗等方面。并且每方面的能耗都较高，通过对不同生活污水处理厂的能耗分析得出，在处理城镇生活污水时，高能耗的设备主要为：进出水提升泵、污泥处理设备、曝气系统及搅拌机等机械，以普通的二级城镇生活污水处理厂电能消耗为例，曝气系统、提升泵、污泥处理设备的总耗电量占整个污水厂耗电总量的三分之二左右。因此，要想降低城镇生活污水处理厂的能耗，主要就应当从曝气系统、提升泵以及物理处理过程相关的能耗方面着手进行[2]。
　　3  城镇生活污水处理厂的降耗措施
　　3.1  选择适当的生物处理工艺
　　目前，在污水处理厂采用的工艺中，使用最多的生物处理工艺有间歇活性污泥法、接触稳定法、氧化沟、SB2法、生物脱磷除氮工艺（A2/O）等方法。但在这些处理工艺的选择上，城镇生活污水处理厂需要参考一定的标准。污水处理厂要在全面考虑到不同处理工艺的不同特性之外，还要考虑到污水处理厂所在地的各项指标。例如温度、地形以及电价涨等方面。此外，污水处理厂自身的规模、出水水质要求、原水质情况以及污泥处置情况等因素也要考虑在内。经济实惠，技术便利，应用可行，管理方便，人员齐备，还有把近、中、长期的目标都考虑在内的设计方案，才是较为科学合理的。不同生活污水处理厂的工艺选择也有所不同，就像规模较小的污水处理厂一般会选择SB2法和氧化沟，而规模较大的生活污水处理厂则会选择具有节能降耗功效的工艺，采用厌氧进行污水处理。，对于土地资源较为丰富的中小城镇，生活污水处理厂则会选择人工湿地来处理污水。利用人工湿地不但减少了企业的投资成本以及后期的管理费用，其还具备一定的生态景观效应。
　　3.2   提升污水提升泵的节能
　　在进出水提升的过程中，污水提升泵是主要的能耗设备，在这方面的节能空间很大。大多数学者都对其有相关的调查与研究，通过研究发现，污水提升泵主要的能耗来自于污水提升的实际工作扬程。另外，污水提升泵的构筑物水头损失设计较大也会增加能耗，所以生活污水处理厂可以通过控制管道淹没出流以及跌水高度等办法来降低能源消耗量。另一方面，也可以通过降低泵扬程来节约能耗。在布置污水提升泵时要尽量紧凑布局，连接管路要遵循短而直的原则，以减少水头的损失。另外，用淹没堰来代替原来的非淹没堰，还可以选用平流式沉淀池。最后，不断提高提升泵效率，也能达到节能减耗的目的，这一点可以通过使用相应的变频调速技术得以实现。
　　3.3  提高曝气系统的节能
　　我国的城镇生活污水处理厂大多数都选用好氧生物处理工艺来处理污水。在这当中，曝气系统是整个生物处理系统的关键所在，也是整个污水处理系统的主要耗能设施。所以，提高曝气系统的节能降耗影响十分重要[3]。要想实现曝气系统的节能降耗目标，可通过对曝气方式以及曝气头类型的选择与控制曝气流量等措施来实现，较为可行的节能措施有以下三点。一是提升没气泡空气扩散装置性能，使其增加微小气泡数量，从而加大气液的接触。二是改进相关的自动调节装置，使曝气系统能够根据曝气池中的溶解氧浓度对供气量进行自动调节。三是通过应用变频调速技术控制搅拌机、鼓风机等曝气设备的运行状况，让其合理根据水质情况合理运转，从而降低能耗。
　　3.4  选择适当的污泥处理方法
　　在污水处理过程中，还有一个重要的能耗过程就是对污泥的处理，包括浓缩脱水与污泥回流两个环节。在污泥回流环节中，污水处理厂可以根据预处理、生物处理的污泥总量与回流水水质状况对污泥回流比例进行适当的调整，这样可以有效降低污泥回流泵的工作压力，从而提升其工作水平，降低能耗。在浓缩脱水环节，其主要办法有气浮浓缩、机械浓缩与重力浓缩三种。为了在最大程度上降低处理成本，大多数污水处理厂首选重力浓缩法，但由于其工作效率较低，甚至会出现二次释磷等现象。所以考虑到节能减排问题，污水处理厂应当引进相关的浓缩处理技术来增强浓缩处理能力，而气浮浓缩技术在这方面的效果相对较好。而在污泥脱水环节，尽可能地缩短脱水设备运行的时间，就能起到很好的节能效果，也可以有效降低设备能耗与设备自身的损耗[4]。
　　3.5  降低药剂的消耗
　　研究人员通过长期的实践与探索发现，城镇生活污水处理场最主要的药耗来自于除磷，当前的处理方式主要有化学除磷与生物除磷两种办法。生物除磷虽然可以不必投放药剂，并且最后形成的污泥量也不多，但是对厌氧条下的保证技术还没有完全掌握，因此，污水处理厂大多会选择化学处理方式，而这种办法所需要的药剂量较大。另外，因为化学药剂的除磷效果不尽相同，聚合氧化铝的处理效果目前来说是最好的，所以污水处理场应当多选用聚合氯化铝来进行处理。
　　4  结束语
　　总而言之，城镇生活污水处理场的节能减排工作综合性较强，其涉及到物理、生物、化学、环境等诸各个方面。所以，生活污水处理厂除了在技术方面探寻节能降耗的措施以外，还要注意加强内部的管理。一方面应当加大人才培养力度，要让内部人员树立起节能降耗的意识。另一方面也应当多借先进的管理理念，引进先进的设备以提高自身的节能降耗水平。除此之外，政府部门与社会舆论应当对生活污水处理厂的节能降耗能力加强监督，及时发现问题与不足，并督促其整改。
　　参考文献：
　　[1] 陈旭，赵云皓，逯元堂，辛璐，马放.城镇污水处理设施建设与运行投资预测分析[J].中国给水排水，2014（2）：31.
　　[2] 李胜.城市污水处理存在问题与解决对策研究[J].中国高新技术企业，2017（12）：132.
　　[3] 宋连朋，魏连雨，赵乐军，董兴震，朱雁伯.我国城镇污水处理厂建设运行现状及存在问题分析[J].给水排水，2013（3）：39.
　　[4] 崔建鑫，赵海霞.城镇污水处理设施空间优化配置研究[J].中国环境科学，2016（3）：943.
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