劉海英

摘?要： 城市污水處理是構(gòu)建文明城市重要內(nèi)容，通過污水處理能耗、能效分析，了解城市污水處理能耗與能效現(xiàn)狀，可以為節(jié)約資源、能源奠定良好基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。本文基于城市污水處理過程中的能耗能效分析，探討污水處理系統(tǒng)節(jié)能減排模式，提出提高能效、減少能耗技術(shù)手段，為構(gòu)建文明城市奠定良好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞： 城市污水;污水處理;能耗分析;能效分析

【中圖分類號】X703?????【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A?????【文章編號】1674-3733（2020）23-0271-01

引言：城市污水處理是減少城市污染物，保護(hù)城市生態(tài)環(huán)境重要內(nèi)容。由于污水處理需要借助排水系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)等，需要借助能源推動作用。城市污水處理過程中能耗越大，則資源消耗越多，能效越低，則資源利用率越低。通過能耗與能效分析，指導(dǎo)優(yōu)化現(xiàn)有資源結(jié)構(gòu)，盡可能降低能源消耗率，提高資源利用價(jià)值。

1?污水處理能耗能效問題

能耗較高、能效較低是城市污水治理存在主要問題，城市污水排放含量較高，其中包括大量微生物、污染物。污水處理廠應(yīng)用污水處理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對污水凈化與回收利用。但由于高能耗問題，使得污水處理浪費(fèi)大量資源。學(xué)者們對于污水處理能耗以及能效研究做過相關(guān)調(diào)查分析，部分學(xué)者研究污水處理邊界問題，提出地區(qū)差異性對于能耗分析造成影響，且應(yīng)該預(yù)防間接能源消耗對研究邊界影響，設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)分析體系、評價(jià)指標(biāo)，規(guī)避不同地區(qū)信息不平衡問題。

能耗以及能效分析尚未有科學(xué)評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，通常情況下，污水處理量測定對能耗具有一定程度影響，污染物數(shù)量也是影響能耗關(guān)鍵，尚未形成統(tǒng)一界定標(biāo)準(zhǔn)能耗分析在行業(yè)中不具備適應(yīng)性，且很多指標(biāo)無法反饋系統(tǒng)污水處理能力。無論如何，降低能耗、提高能效都是污水處理主要目的，也是當(dāng)下城市污水處理發(fā)展方向。

2?污水處理節(jié)能降耗措施

2.1?完善能源使用標(biāo)準(zhǔn)

分析能耗能效主要用于指導(dǎo)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，降低能耗、提高能效是研究主要目的。但節(jié)能技術(shù)與能耗分析研究存在不同步性，污水處理能耗研究包括能源消耗量、能源消耗速率、污水量、污水污染物含量等。針對此問題，我國應(yīng)進(jìn)一步完善能源使用標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)現(xiàn)有的研究體系，推動節(jié)能技術(shù)在污水治理中的應(yīng)用，推動城市污水節(jié)能發(fā)展目標(biāo)落實(shí)。因此，城市必須從管理、審查角度出發(fā)，推動能源使用標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

能源使用標(biāo)準(zhǔn)完善包括制定、落實(shí)兩方面，一是有關(guān)部門應(yīng)根據(jù)以往污水排放能耗量分析，制定能源使用標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)應(yīng)符合城市能源消耗指標(biāo)，結(jié)合城市發(fā)展情況，編制科學(xué)、合理、有效的能源消耗文件;二是通過建立審計(jì)部門、管理部門進(jìn)一步推動能源消耗標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)與實(shí)施，應(yīng)用行政手段督促污水治理過程中能源消耗量，促進(jìn)能源戰(zhàn)略有效落實(shí)。在上個(gè)世紀(jì)70年代，WPCF編制的污水處理管理方案中就有關(guān)于污水治理節(jié)能研究，制定污水處理節(jié)能基本方法，內(nèi)容包括節(jié)能措施、能量分析等，更有研究人員綜合整體污水處理廠功能等，計(jì)算能源消耗要素，提出減少能源消耗方法。我國城市污水治理能耗分析，也可借鑒管理方法，將節(jié)約、符合管理作為污水治理降低能耗主要手段，并通過加強(qiáng)審計(jì)、加強(qiáng)管理手段促進(jìn)能效方案落實(shí)，提高方案落實(shí)實(shí)際效果。

2.2?推廣應(yīng)用新技術(shù)

能耗高、能效低是技術(shù)問題，通過優(yōu)化技術(shù)手段、完善節(jié)能技術(shù)，可以有效解決施工過程中存在的能耗高、能效低問題，提高污水處理效率。目前，可實(shí)施推廣的技術(shù)大致可以分為兩類，均具有降低能耗功能，一類是曝氣系統(tǒng)，曝氣系統(tǒng)基于設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)對污水處理，而曝氣設(shè)備種類多樣、功能多元，且更新頻率較快，曝氣系統(tǒng)應(yīng)用大致分為兩種情況。一種主要應(yīng)用淹沒式多孔設(shè)備，孔洞中可以產(chǎn)生大量氣泡，氣泡可以將氧氣輸送至指定區(qū)域，使得污染物在溶液中發(fā)生極速氧化反應(yīng)，處理污水。另一種是機(jī)械攪動式技術(shù)手段，通過不斷攪動，增加曝氣系統(tǒng)氧氣含量。曝氣系統(tǒng)對氧氣需求量較高，而第一種方法應(yīng)用除了具有污水治理功效之外，還具有節(jié)能環(huán)保功能，可以減少曝氣器運(yùn)行過程中的電量消耗。專家不斷對模型進(jìn)行改進(jìn)、完善，不斷提高曝氣器工作效率，在保障其能源消耗量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對污水高效處理。應(yīng)用此技術(shù)應(yīng)重視擴(kuò)散頭堵塞情況檢查，否則將會耗費(fèi)更多能源。二類是污泥處理技術(shù)，污泥處理技術(shù)主要利用污泥的消化功能，但應(yīng)用過程中應(yīng)重視能量回收問題以及污水污泥揮發(fā)問題，通過技術(shù)處理，儲存已經(jīng)消化氣體，將機(jī)械能量轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的循環(huán)利用。污泥處理系統(tǒng)還可將廢棄物與污泥一起進(jìn)行灼燒，生產(chǎn)出電能，供給污水處理能量消耗。通過對不同技術(shù)手段研究、應(yīng)用，對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行完善、創(chuàng)新，可以達(dá)到節(jié)約能源、增加能耗目標(biāo)，進(jìn)而為污水處理奠定良好基礎(chǔ)。

2.3?節(jié)能新工藝發(fā)展

我國致力于貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，重視節(jié)能技術(shù)、綠色技術(shù)在各行業(yè)中應(yīng)用，并盡可能提高節(jié)能技術(shù)應(yīng)用范圍、應(yīng)用程度，促進(jìn)資源回收利用。在對能耗、能效進(jìn)行分析基礎(chǔ)上，需要考慮污水處理適應(yīng)性問題，推廣節(jié)能新工藝，其中包括SBR工藝、綜合曝氣系統(tǒng)、氧化溝技術(shù)等。通過加大項(xiàng)目資金投入，加大節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制定，研究低能耗、高環(huán)保的污水處理技術(shù)，并對現(xiàn)有的節(jié)能工藝進(jìn)行改進(jìn)，使得節(jié)能新工藝可以達(dá)到污水排放標(biāo)準(zhǔn)，符合節(jié)能環(huán)保目標(biāo)。然而，很多新工藝應(yīng)用受到環(huán)境因素制約，無法在短時(shí)間內(nèi)快速推廣，應(yīng)用節(jié)能新工藝時(shí)應(yīng)高度重視技術(shù)適應(yīng)性、實(shí)用性問題，在經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)之后，投入試點(diǎn)操作，計(jì)算新技術(shù)應(yīng)用過程中的能耗、能效以及污水處理效果，達(dá)標(biāo)之后將其應(yīng)用到城市污水處理系統(tǒng)之中，實(shí)現(xiàn)工藝技術(shù)科學(xué)性、規(guī)范性、高效性應(yīng)用，為我國資源型國家建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)。

結(jié)論：城市污水處理是一項(xiàng)長期性、系統(tǒng)性工作，污水處理系統(tǒng)需要耗費(fèi)大量資源，降低能耗、提高能效是污水處理系統(tǒng)優(yōu)化發(fā)展目標(biāo)，也是建立資源型國家需要，更是貫徹落實(shí)可持續(xù)發(fā)展觀內(nèi)在需求。因此，有關(guān)部門要盡可能分析污水處理能耗、能效，提高分析結(jié)果準(zhǔn)確性，從根本上解決污水處理過程中的資源浪費(fèi)問題。

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