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污水處理廠節能降耗不是小事,到底該從哪入手?
2020-08-06



隨著越來越嚴格的污水排放要求,對污水處理廠來說,不合規的上游排放,導致頻繁的沖擊負荷,要想可持續運行是一個巨大的挑戰。滿足日益嚴格的排放要求,并同時實現節能降耗是關鍵所在。

污水處理廠的能耗占污水處理廠運行維護成本的30%--80%,過高的能耗嚴重阻礙了我國城鎮污水處理廠的建設和管理,致使許多中小型污水處理廠難以正常運行,因此降低能耗是污水處理廠未來發展的必由之路。





城鎮污水處理廠其能耗大致可分為污水提升泵、曝氣系統、機械攪拌、污泥回流泵,污泥脫水的電耗以及污泥消化投加的熱能等,同時還包括絮凝劑、外加碳源、氯氣、活性炭等一系列外加耗材生產過程所需的能量。因此,中小型污水處理廠節能降耗要具備以下具體措施:


1.污水提升系統節能

污水提升泵是污水提升系統的主要耗能設備。據報道,可通過減小污水提升高度的設計措施(如:采取管道淹沒出流,改變出水方式降低水頭損失,控制跌水高度等技術),以減小出口處水頭損失,可有效降低污水提升高度,節約能耗;在運行管理上,通過水泵電機調速運行,擴大水泵的有效工作范圍,可解決水泵效率低下的問題。



2.污水預處理節能

污水預處理系統包括格柵、沉砂池和初次沉淀池,用來截留污水中較粗大漂浮物和比重較大的懸浮物,以保證后續污水處理設施的正常運行,其中格柵的節能空間較少。

沉砂池用于去除污水中的泥沙等無機顆粒,常用的沉砂池主要有曝氣沉砂池、平流式沉砂池、旋流沉砂池等,其中,曝氣沉砂池因含曝氣設備而能耗較高,平流式和旋流式則能耗相對較低。因此,在污水BOD濃度不太高的情況下,應盡量采用平流式和旋流式沉砂池來降低能耗。



常用的初次沉淀池主要有平流、輻流和豎流三種,其中平流式沉淀池能耗最低,其次為輻流沉淀池,豎流沉淀池能耗最高,盡量選用低能耗的平流式或輻流式沉淀池。



3.污水處理廠曝氣池的設計

在城市污水處理廠的設備中,曝氣池作為活性污泥的主要環節,是城市污水處理過程中能耗消耗最大的,也是污水處理能效節約最為明顯的環節。因此,在城市污水設計的過程中需要從以下幾個方面做起:


  • 合理選擇曝氣設備

城市污水處理廠曝氣系統主要有鼓風曝氣、機械曝氣兩種,在曝氣設備選擇的時候,要按照污水處理工藝、所處理污水規模、污水狀況等作出科學的選擇。當前在城市污水處理的過程中,使用最多的是微孔曝氣盤,在曝氣設計的過程要注重定期進行冷凝水的排放,以避免因為空氣管線積水而造成的空氣管線阻力的增加。




  • 準確計算曝氣量

在城市污水曝氣量計算的時候,要按照污水處理工藝、污水進水量、污水水質等要求,做好污水溶解氧水平的傳氧效率等因素的分析,而并非是單一的使用汽水比做出估算。在這個過程中也有使用汽水比12∶1這個經驗數據來計算出城市污水處理所需的曝氣量。


  • 應用風量調節技術

在城市污水曝氣過程節能措施的研究中,最為重要的舉措是調整風量的技術。鼓風曝氣系統的控制參數作為混合液的溶解氧濃度,傳統活性污泥工藝的值多數在2mg/L左右。鼓風曝氣系統的控制參數是混合液,同混合液的污泥濃度有直接的關系。



而城市污水處理的MBR工藝的曝氣池混合液濃度能夠穩定在10mg/L左右,因此,需要將這一濃度建議控制DO值在3mg/L上下。城市污水處理的懸浮填料工藝的DO值大部分控制在5mg/L左右。過高的DO值則要求消耗更多的空氣,來降低污水處理時的曝氣效率,造成能源浪費問題的出現。


4.污泥處理的節能減排設計

污泥處理中的節能減排設計要依照系統能耗分配關系具體設置。人員要依照污泥脫水系統狀況合理選取絮凝劑,一般絮凝劑質量越好,節能效果越高。人員要選取低能耗、高效率設備,定期對設備進行檢查,保證設備操作的規范性、安全性、科學性,降低可能出現的設備損耗,從而減少運行費用。


5.其他節能減排設計

(1)合理回用中水,減少水耗支出。

(2)降低生產能耗,提高運行收益。

(3)使用生物除磷代替藥劑除磷,減少藥劑除磷過程中造成的環境污染,提升污泥處理效果。


綜上所述,在對污水處理廠節能減排實現途徑進行優化的過程中,人員要對各項資源進行合理配置,引入高性能設備,加大可再生能源利用質量,從而保證處理操作的環保性、高效性。


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