蘇德龍

上海城投污水處理有限公司 上海 200120

由于我國城市人口的逐年增長，出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，對污水處理廠的生產(chǎn)運(yùn)行提出了更高的要求。因此，如何在保障水質(zhì)的前提之下，有效的提升污水處理廠的整體工作質(zhì)效，并且在此基礎(chǔ)之上還要降低污水處理廠運(yùn)行過程中的耗能，以此來滿足生態(tài)環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的整體需求，便成了需要被重視的問題[1]。因此本文便首先針對污水處理廠的整體情況，以及目前對能源的消耗程度進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)之上提出污水處理廠節(jié)能消耗的相關(guān)措施。

1 污水處理廠的整體情況以及能源消耗分析

1.1 污水處理廠的運(yùn)營情況分析

污水處理廠能否良好的運(yùn)營與城市的發(fā)展有著密切的關(guān)聯(lián)，而隨著我國城市化以及工業(yè)化發(fā)展的齊頭并進(jìn)，也為污水處理廠的運(yùn)營帶來了較大的挑戰(zhàn)。與過去十年來相比，目前我國污水處理廠的運(yùn)營成本高出了十幾倍左右。并且，由于污水處理設(shè)備的落后性以及污水處理流程的不完善性，都為污水處理工作帶來了較大的能耗[2]。因此為了有效的提升污水處理的效率，解決污水處理廠能源消耗量較大的情況，便需要從設(shè)備、管理等不同方面來提出解決措施。

1.2 污水處理廠的能源消耗分析

污水處理廠自身作為對能源消耗量較大的產(chǎn)業(yè)，其消耗的能源可以分為多種類型，其中最主要的能源是電、藥劑以及燃料。污水處理廠日常生產(chǎn)運(yùn)行對電能的消耗量最大，除了污水污泥處理的主要環(huán)節(jié)以外，還需要利用電能為微生物提供氧氣、在廠區(qū)提供照明以及周邊附屬建筑的用電等[3]。在污水處理廠的運(yùn)營過程當(dāng)中，需要對污水進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)工作，并且還應(yīng)當(dāng)對污水當(dāng)中的微生物進(jìn)行有效處理，在這個(gè)過程當(dāng)中便會(huì)消耗大量的能量。其中，污水處理廠中的各種機(jī)械設(shè)備在對污水進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)過程當(dāng)中，對電力的消耗量較大，因此，如何降低在污水轉(zhuǎn)運(yùn)過程當(dāng)中的能量消耗，便成為了污水處理廠節(jié)能降耗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所在。除此以外，為了有效的提升對污水及污泥的處理效率，好氧池的曝氣同樣需要很大的電能消耗，因此為了能夠進(jìn)一步的優(yōu)化污水處理廠的能耗問題，還需要在污水處理工藝當(dāng)中做出改善。

2 污水處理廠節(jié)能降耗的有效措施

污水處理廠在對能源的消耗方面主要集中于對污水污泥的處理工作以及提升泵、爆氣等不同的環(huán)節(jié)中。而這些不同的環(huán)節(jié)，最主要的耗能體現(xiàn)于電能以及藥劑兩種方面。因此如果要有效的實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能降耗要求，便需要從以下幾個(gè)方面入手。

2.1 爆氣設(shè)備的節(jié)能降耗

在污水處理廠的各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中，曝氣設(shè)備對電能的消耗量是巨大的，因此如果想要有效的實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能降耗指標(biāo)，便需要對爆氣設(shè)備進(jìn)行改良，有以下幾種方法可以滿足污水處理廠的節(jié)能降耗要求。

首先，可以從電動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率方面來進(jìn)行優(yōu)化。這是由于污水處理廠在不同的時(shí)間段內(nèi)所需求的進(jìn)風(fēng)量都有所不同，因此如果風(fēng)機(jī)在工作過程當(dāng)中保持一個(gè)恒定的功率，那么便會(huì)出現(xiàn)較大的電能損耗[4]。為了能夠更加有效的掌握風(fēng)機(jī)的流量，從風(fēng)機(jī)方面來實(shí)現(xiàn)污水廠的節(jié)能降耗工作，便可以利用變頻器來對電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行優(yōu)化，有效的把控好風(fēng)機(jī)在不同時(shí)間段內(nèi)的進(jìn)風(fēng)量，在保障風(fēng)機(jī)滿足爆氣需求的前提之下，來實(shí)現(xiàn)對電能的節(jié)約利用。

其次，還可以開發(fā)智能曝氣系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)對能源的節(jié)約利用。曝氣設(shè)備在對曝氣池進(jìn)行充氧的環(huán)節(jié)當(dāng)中，也會(huì)消耗掉大量的電能。不同批次的污水在進(jìn)行處理的過程中，其消耗的溶解氧含量是各不相同的，但是目前污水處理廠中的爆氣設(shè)備對每單位體積污水的供氧量所設(shè)定的數(shù)值都是固定的，因此對于那些營養(yǎng)含量較高的污水來講，通過爆氣設(shè)備進(jìn)行供氧以后的氧氣含量便會(huì)超出額定需求，從而出現(xiàn)了電力浪費(fèi)的情況[5]。因此，可以促進(jìn)對智能曝氣系統(tǒng)的開發(fā)，來實(shí)現(xiàn)對溶解氧濃度的把控，根據(jù)不同批次的污水對溶解氧的整體需求，有效的把控好污水處理過程當(dāng)中對溶解氧需求的誤差。例如，可以通過相關(guān)部門的協(xié)助，據(jù)污水處理廠的實(shí)際經(jīng)濟(jì)情況，來對爆氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善。在不同的環(huán)節(jié)中設(shè)置不同的爆氣占比，從而有效地提升曝氣設(shè)備的工作質(zhì)效，以此來降低對能源的消耗程度。

2.2 水泵設(shè)備的節(jié)能降耗

水泵是污水處理廠中從事污水輸送工作的主要設(shè)備，水泵設(shè)備對電能的消耗也是非常巨大的，因此，為了有效地實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能降耗需求，還可以對水泵設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化工作[6]。而水泵設(shè)備的耗能問題主要可以分為水泵運(yùn)轉(zhuǎn)的效率問題，以及水泵控制運(yùn)轉(zhuǎn)不夠流暢的問題等。因此，通過對水泵設(shè)備的優(yōu)化來減少對能源的消耗措施，可以通過以下集中方法實(shí)現(xiàn)。

首先，可以引入變頻設(shè)備來實(shí)現(xiàn)對水泵抽取污水過濾的有效控制。這樣污水處理廠便可以通過不同時(shí)間段內(nèi)對污水處理工作量的指標(biāo)來對變頻設(shè)備進(jìn)行操作，從而有效的控制水泵設(shè)備在抽水環(huán)節(jié)當(dāng)中的運(yùn)轉(zhuǎn)功率，以此來降低水泵空轉(zhuǎn)所造成的能源消耗[7]。另外還可以在水池內(nèi)部設(shè)置傳感器來實(shí)時(shí)的對水位數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，從而幫助水泵在抽水的過程當(dāng)中，依據(jù)水位的高低來調(diào)節(jié)自身的抽水功率，從而有效的減少對電力的消耗。

其次，可以根據(jù)帶出污水的整體容量，以及不同時(shí)段所設(shè)置的污水處理的工作指標(biāo)，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)去監(jiān)測污水抽取過程當(dāng)中的實(shí)時(shí)流速，接著通過增加或者減少水泵運(yùn)行的總體數(shù)量來對污水進(jìn)行抽取工作，以保證水泵始終屬于勻速抽取的狀態(tài)，從而有效的減少由于水泵變頻而產(chǎn)生的能耗。

最后，還應(yīng)當(dāng)重視對水泵的日常維護(hù)工作。作為機(jī)械類設(shè)備，水泵如果長期處于高效運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)，便會(huì)在一段時(shí)間后不可避免的出現(xiàn)損耗。因此污水處理廠的工作人員需要每隔一段時(shí)間對水泵的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢查，分析水泵能否滿足污水處理廠的工作需要。必要的情況下，還應(yīng)當(dāng)根據(jù)水泵的使用手冊來對水泵進(jìn)行日常的維護(hù)，以此來保障水泵處于高效的運(yùn)行狀態(tài)，也能夠?qū)崿F(xiàn)污水處理廠的節(jié)能降耗需求。

2.3 污水處理環(huán)節(jié)的節(jié)能降耗

首先便是對污泥的處理環(huán)節(jié)。其中脫水是污泥處理工作中的主要環(huán)節(jié)，通常情況下都是運(yùn)用機(jī)械進(jìn)行脫水，而運(yùn)用機(jī)械對污泥進(jìn)行脫水會(huì)產(chǎn)生巨大的電力消耗以及機(jī)械損耗。因此污水處理廠便可以將傳統(tǒng)的機(jī)械脫水來轉(zhuǎn)化為暴曬脫水的方法，有效的節(jié)約電力以及機(jī)械設(shè)備的損耗，并且還可以對處理污泥過程當(dāng)中所發(fā)酵的甲烷進(jìn)行循環(huán)利用。

其次是對污水進(jìn)行預(yù)處理的環(huán)節(jié)，污水處理系統(tǒng)主要包括格柵、沉沙池以及沉淀池，他們的主要作用是用于隔離污水中體積較大的雜質(zhì)，以此來保障后續(xù)的污水處理設(shè)備有效運(yùn)轉(zhuǎn)。其中沉砂池可以分為爆氣式、平流式以及旋流式，由于爆氣沉沙池所消耗的電能較大，因此污水處理廠可以主要運(yùn)用平流式以及旋流式的沉沙池來實(shí)現(xiàn)對污水的預(yù)處理工作，從而進(jìn)一步的降低對能源的損耗。

2.4 管理方面的節(jié)能降耗

除了對污水處理設(shè)備以及處理環(huán)節(jié)方面的節(jié)能降耗以外，還需要通過管理手段來進(jìn)一步的實(shí)現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能減耗需求[8]。首先，可以根據(jù)不同地區(qū)對電力的分配情況來對污水處理廠的用電實(shí)施錯(cuò)峰運(yùn)行，并且還應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的時(shí)間段來運(yùn)用不同的污水處理工藝來進(jìn)行處理工作，這樣可以有效的節(jié)約用電的成本。其次，在員工方面，污水處理廠還應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)員工的節(jié)約資源的思想，并將這些積極思想融入到企業(yè)的文化建設(shè)中去，在必要條件下，還可以設(shè)置完善的獎(jiǎng)懲機(jī)制來調(diào)動(dòng)員工節(jié)能降耗的積極性。最后在污水處理廠的選址方面，應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)爻鞘械恼w規(guī)劃，盡量的選取交通運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)化，并且電價(jià)便宜的地區(qū)，以此來進(jìn)一步的減少在污水處理工作當(dāng)中對電能的消耗成本。

3 結(jié)束語

綜上所述，污水處理廠能夠有效地影響到城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市居民的用水質(zhì)量。但是由于污水處理廠的能耗過大，因此需要將污水處理廠的節(jié)能降耗工作盡快的提上日程。而在污水處理廠的節(jié)能降耗工作當(dāng)中，首先應(yīng)當(dāng)從工廠的選址入手，并且在后續(xù)污水處理工廠的運(yùn)營過程當(dāng)中，通過對設(shè)備的維護(hù)、對污水處理環(huán)節(jié)的優(yōu)化以及對管理工作的提升等不同方面來實(shí)現(xiàn)污水處理廠節(jié)能降耗的需求。從總體上看，目前我國污水處理的節(jié)能降耗技術(shù)有限，因此還需要后續(xù)研究人員的不斷探究，積極研發(fā)節(jié)能降耗的設(shè)備措施，從而更加有效的降低污水處理廠的能源消耗，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的最終目的。