城市污水处理节能途径解析

摘要：本文从城市污水的概述出发，分析了我国城市污水处理技术的现状，针对加强城市污水处理节能途径的有效策略进行详细探究。

关键词：城市；污水处理；节能途径

中图分类号： K915 文献标识码： A

引言

伴随着经济与社会不断进步，城镇化也加快了推进的进程，人们对水的需求量与日剧增，特别是进入二十一世纪之后，在很多水资源丰富的国家之中也出现了水资源供不应求的局面。因此，加大对城市污水处理节能措施的研究，对于提升污水处理的效果有着重要的意义。

一、城市污水的概述

1、城市污水分析

对于城市污水来说，其主要由各类有机物组成，即：有机物之淀粉成分，有机物之蛋白质成分，有机物之纤维素成分，有机物之矿物油成分。在这些成分当中，不论是COD，还是总P或者总N，抑或BOD，都有着较高的含量。有时，一些经过一次处理和二次处理的生活用水当中还有着较高含量的总P或者总N，如果将这类污水排放到水体当中，就很容易让水体伴随赤潮的现象。若这些污水没用经过妥善处理而污染人类的饮用水，就将引起人类中毒，因而对生活用水进行妥善处理迫在眉睫。

分析城市污水的来源可以发现，其基本都是家庭生活所随之伴随的废水。与一些工业中伴随的废水相比，此类污水中的污物相对较低，但是因为不同的家庭有着不同的生活习惯，它们的生活设施所随之产生的生活用水之组成和含量也就相应的有着不同，而其中，又以家庭中的厕所产生的废水给生活用水造成的负影响为首[1]。

2、城市污水处理工艺的选用

城市污水处理工艺的选择，是污水处理厂的主要工作之一，也是城市污水处理厂节能降耗的重要环节。因此，在城市污水处理日常管理的过程中，由于废水可生化的特点较为明显，为了更好的降低城市污水处理的费用，大部分使用的是生物处理的方法。而针对不同的污水、不同的处理程度要求，除了使用传统的曝气池工艺之外，可以供使用的污水处理工艺是非常多的。常用的有：第一种：氧化沟工艺，这一污水处理工艺所需的设备简单、便与管理，不需要二次沉淀池，在二十世纪九十年代中后期这一工艺应用较多。但是与传统的曝气池工艺相比较，曝气设备的能耗水平相对较高。第二种：sbr工艺，这一污水处理工艺占地面积小，自动化控制水平高，模块式扩建前景好，但是污水处理设备的闲置率比较高。在城市污水处理要求不断提升的背景下，这一工艺水平得到了更多的推广，污水处理的水质高于一级a标准，但是此污水处理设备的维护费用和日常能耗水平较高。

二、我国城市污水处理技术的现状分析

1、难以控制时刻变化的污染负荷

就当前来看，人们的生活方式逐渐丰富，随之的对水需求也是与日俱增，于是，生活污水的组成成分也难免逐渐丰富而复杂，而加之四季的气候变化，给污染负荷的控制工作提出了极为严峻的考验，在这样的情况下，不论是处理方法的选择还是处理计划的设定都存在一定的难度。

2、处理技术受外界影响很大

就目前的很多城市污水处理技术来说，它们都是来自于前人的经验和实验总结，然而，不同的环境影响可能会有不同的处理结果，也就是说操作过程受外界的影响不可避免，同时，不同地区的文化经济以及习惯也有着不同，也难以避免对处理技术结果造成一定的影响[2]。

三、加强城市污水处理节能途径的有效策略探究

1、优化与设计城市污水处理总图

城市污水处理的进水管高程、处理最终尾水排放水位一般是前期规划给定的。在城市污水处理设计的过程中不能随意的变更。因此，为了更好的降低城市污水提升高程，需要在设计的时候按照排放点水位高程作为基准，最终排放构筑物内的水面高程在满足处理尾水排放需要就可以。并且要设法降低工艺线内的水头损失，城市污水处理总图的布置要既要紧凑，也要顺畅，最大程度上降低管道输送的长度与迂回次数。城市污水处理构筑物间大部分是通过渠道连接的方式。最大程度上减少跌水。在城市污水处理水头损失计算的时候要准确有效，按照之前积累的经验使用科学的安全余量。城市污水处理的日处理规模基本都大于万立方米每天，如果能降低一米的提升高度，那么可以实现每天电耗降低几万kw・h，这一节能效果是非常明显的。

2、城市污水处理细格栅的设计

城市污水处理细格栅的功能是对污水中的杂质起到拦截的作用，提升污水处理后续工艺的工作环境。因为细格栅条和其上面累积栅渣的阻挡，所以在水力高程设计的时候，要加大对格栅前后合理液位差的设计。城市污水处理细格栅的种类是多样化，常见的细格栅类型有机械回转式格栅，在城市污水处理工艺不断发展的背景下，网板式、转鼓式格栅得到了广泛的使用，在城市污水处理的过程中，要按照后续的工艺设计目标，使用适当的格栅类型、设计有效的栅条间隙以及清污方式，降低通过格栅的水头损失，从而提升节能效果。

3、城市污水处理进水提升泵房的设计

城市污水的来源种类很多，而且不同的时段水量的变化情况较多。因此，在设计进水泵房之前，一定要做好相关的调研工作，把握好进水量的变化规律，通过使用合适的泵数量、流量组合等，来优化进水泵房的水平。例如变频技术在污水处理厂的使用，能够以科学的调控方式，来减少进水泵的频繁启停，实现耗电水平的降低。一般情况下城市污水处理厂进水提升泵房、出水井布置的距离较近，因此，可以以此为条件为每台提升泵设置相应的出水管，实现出水管与出水井的对应。这样设计的目的一是能够降低城市污水处理的硬件投资，另一方面能够有效的降低沿程水头的损失。在城市污水处理厂提升泵选型的时候，需要按照提升泵的性能曲线，选用合适的位置[3]。

4、城市污水处理曝气池的设计

在城市污水处理的设备中，曝气池作为活性污泥的主要环节，是城市污水处理过程中能耗消耗最大的环境，也是污水处理能效节约最为明显的环节。因此，在城市污水设计的过程中需要从以下几个方面做起：

4.1 合理选择曝气设备，城市污水处理厂曝气系统主要有鼓风曝气、机械曝气两种。同传统的曝气工艺比较，机械曝气的形式更为简单。在曝气设备选择的时候，要按照污水处理的工艺、所处理污水的规模、污水的状况等作出科学的选择。当前在城市污水处理的过程中，使用最多的是微孔曝气盘，在曝气设计的过程要注重定期进行冷凝水的排放，以避免因为空气管线积水而造成的空气管线阻力的增加。准确计算曝气量，在城市污水曝气量计算的时候，要按照污水处理工艺、污水的进水量、污水水质等要求，做好污水溶解氧水平的传氧效率等因素的分析，而并非是单一的使用汽水比做出估算。在这个过程中也有使用汽水比12∶1这个经验数据来计算出城市污水处理所需的曝气量。

4.2 应用风量调节技术，在城市污水曝气过程节能措施的研究中，最为重要的举措是调整风量的技术。鼓风曝气系统的控制参数作为混合液的溶解氧浓度，传统活性污泥工艺的值多数在2mg/l左右。鼓风曝气系统的控制参数是混合液，同混合液的污泥浓度有直接的关系。而城市污水处理的mbr工艺的曝气池混合液浓度能够稳定在10mg/l左右，因此，需要将这一浓度建议控制do值在3mg/l上下。城市污水处理的悬浮填料工艺的do值大部分控制在5mg/l左右。过高的do值则要求消耗更多的空气，来降低污水处理时的曝气效率，造成能源浪费问题的出现。

结束语

综上所述，目前城市的污水处理工作在城市发展中扮演极其重要的角色，因而，在未来，为了更好的做好此项工作，应该加大资金的投入和技术力量的创新，对污水处理厂加强建设和投入，并且不断更新处理设备，从而保证城市中的水资源能够可持续的健康循环。

参考文献：

[1]张东方.探讨污水处理厂的节能降耗[J].低碳世界,2013（20）:34-35.

[2]何嘉茜,吴子芳.城市污水处理工厂加工工艺及节能理念应用初探[J].资源节约与环保,2013（07）:141.

[3]朱婧,胡月.塘沽新河污水处理厂中水回用途径解析[J].天津科技,2013（05）:53-54.