水厂节能降耗范文

水厂节能降耗篇1

关键词:城市污水处理厂；节能降耗；途径

由于城市人口的日益剧增，城市污水处理厂的运作也变得越来越难。如何使城市污水处理厂的运作效率实现有效的提高，在确保出水水质的前提下使污水处理厂的运作能耗实现有效的减少，从而达到节能降耗的目的，这是当下亟待所有污水处理厂解决的一大难题。为此，笔者对当下我国城市污水处理厂的能源损耗及其分布情况进行了分析，同时对如何实现城市污水处理厂的节能降耗进行了探讨，可供参考。

1当下我国城市污水处理厂的能源损耗及其分布状况

城市污水处理属于一个能源损耗较高的产业，其能源损耗主要体现在燃料、药耗以及电能等多个方面，其中电能损耗大概占据了总体能源损耗的90%，因此，电能损耗是城市污水处理厂能源损耗较大的一个部分。2011年，我国城市污水处理厂的用电量大概达到了100×108KW•h，大概是我国社会用电量总和的0.2%。城市污水处理厂的电能损耗主要体现在供给生物处理的氧气、提升污泥污水、处理处置污泥、厂区照明、混合的推动以及附属建筑的用电等方面。其中电能损耗最大的一个环节就是曝气，其电能损耗大概是污水处理厂总体电能损耗的50%，其次，污泥污水的处理处置也是污水处理厂中电能损耗较大的一个环节，其电能损耗大概占据了总体电能损耗的3%~5%，由此可见，我国的处理污泥污水的设备及技术还待进一步的优化。到目前为止，我国城市污水处理厂的平均电能损耗水平是0.29kwh•m-3，其中有84%的城市污水处理厂的平均电能损耗水平保持在0.440kwh•m-3，较之西方发达国家，我国污水处理厂的平均电能损耗水平还相对比较落后。例如，目前我国单位年限内处理污水的电能损耗总和大概是100×108KW•h，假如电能损耗能够减少20%，那么就可以节省20×108KW•h的电能，因此，我国城市污水处理厂在节能降耗方面还是具有较大的发展空间的。

2城市污水处理厂节能降耗途径

目前我国城市污水处理厂的能源损耗主要分布在处理、处置污泥以及处理、提升污水等环节，其能源损耗主要体现在药剂损耗、污水处理以及设备的电能损耗等方面。因此，应当从改进污水污泥的处理、曝气和泵领域以及日常运作的节能设计等方面着手来实现城市污水处理厂的节能降耗。

2.1曝气设施节能降耗途径

城市污水处理厂中能源损耗较多一种设备就是曝气机，因此，若想使城市污水处理厂的能源损耗实现有效的减少，就必须将曝气设备的节能降耗工作落实到位。通过对某市污水处理厂的调查发现，该污水处理厂大约50%的能源损耗都是源自曝气设备。按照目前的工作标准要求，再根据以往的实践，笔者认为可从如下三方面来实现曝气设备的节能降耗：第一，可通过应用变频器来使交流电机的转速方式实现有效的优化，从而有效的把控风机的具体流量，进而使风机达到节能降耗的目的；第二，可从内部着手，对溶解氧自动控制系统加以选取与应用，以便有效的把控好溶解氧的浓度。在处理污水的过程中，污水的处理效果会因溶解氧浓度的大小而受到直接的影响，通过选用溶解氧自动控制系统来对溶解氧浓度实施科学、恰当的控制，可以使人工操作的误差实现有效的降低，从而达到节能降耗的目的；第三，可通过改善曝气系统，再借助精准的把控办法来使曝气设施实现节能降耗的目的。譬如，可以依据有关部门的帮助，再结合污水处理厂的实际经济状况，制定渐减式的曝气设计预案。在第1环节、第2环节以及第3环节中分别按照35%、30%以及25%的比例来设置曝气，如此一来，不仅可以使曝气设备的工作效果实现逐步提升，同时还能使曝气设备达到节能降耗的目的。

2.2污水提升泵站的节能降耗途径

城市污水处理中一个非常重要的能源损耗设备就是污水提升泵，其会对后期的污水处理能否继续进行造成极大的影响，而且其本身的能源损耗也非常大，对污水提升泵站设计进行改善可以极大的提升污水提升泵站的节能降耗效果。当下我国城市污水处理厂泵之所以会损耗较多的能源，主要是因为电机缺乏较高的效率、运作控制不良和水量波动以及设计的动作能力比实际水量所需的能量要大等。因此，笔者认为可从如下几方面着手来实现污水提升泵站的节能降耗：第一，选用变频泵来代替所有的提升泵，以便全面提高城市污水处理厂的总体性能。例如，我国某市的污水处理厂通过改造提升水泵的变频技术，实现了大约12%的能源节省；第二，将工频泵转变成部分变频泵，并将其当作最终的调速泵，再根据实际情况来对其进行运作；第三，采取多级动态液位控制对策技术。在现实的运作过程中，可采取转速加台数控制法来使定速泵实现平均流量运作，如果水流的波动比较大时，应当对转台数进行适当的增减，再通过改变调速泵的运作速度来迎合水流量的改变；第四，应当经常对水泵实施养护，以使水泵的电能损耗及摩擦实现有效的减少。若想使水泵达到节能降耗的目的，则必须对提升泵的运作效率进行全面的提高，除了应当采取如上办法之外，还必须从泵设备着手，加大对泵的高程设置及日常管理力度，再根据污水处理厂的具体运作状况，不断的对运作条件进行归纳与总结，以便选取出最好的运作条件，从而最大限度的提升泵设备的动作效率。

2.3污泥处理环节的节能降耗途径

污泥处理在城市污水处理厂中也是一个非常重要的部分。目前的污泥比较繁杂，其除了包含的污染物非常多之外，而且其分解过程也极其繁杂，如果只是简单的采取处理污泥的办法，根本无法取得较为理想的处理效果，所以，在处理污泥的过程中，还应当对污泥资源的回收利用加以探求，以实现污泥处理的节能降耗。污泥的处理环节主要可分为污泥的脱水、稳定以及浓缩等三个部分。其中，主要可利用自然脱水及机械脱水两种办法来对污泥进行脱水处理，当下使用较为广泛的就是机械脱水方式，机械脱水损耗的能源主要是电能，通常来说，采取离心脱水方式所损耗的电能相对比较少，可是无法达到较好的污泥的预处理效果，而且还极易出现机械磨损情况，因此，应当通过实践来对更好的脱水技术加以寻求，以使污泥处理的节能降耗效果实现有效的增强；污泥的稳定主要包括好氧、厌氧以及堆肥处理等三个环节，不过也有很多污水处理厂不对污泥进行稳定处理就直接实施污泥的脱水处理的。通常来说，厌氧消化过程中所形成的沼气可用于补充泥污稳定过程的能量；污泥浓缩应当将生物气浮技术作为首选，并以此来取代单纯的策略气浮，从而达到提高浓缩效率、减少能源损耗的目的。除此之外，还应当将潺潺的回收利用落实到位。挥发性有机物占据了污泥的绝大部分，日本主要是利用厌氧来削减消化污泥，通过此种办法，每吨污泥可以形成大概680m3的沼气，再借助磷酸型燃料电池壳大概可以得到污水处理厂50%的能源。回收利用污泥的办法主要包括如下几种：对厌氧消化的所形成的沼气加以回收利用；对焚烧污泥所形成的热能加以回收利用；掺烧及堆肥。

2.4污水处理环节的节能降耗途径

污水处理过程的能源损耗主要体现在污水的生化处理及污水预处理环节，其中，污水生化处理环节的能源损耗主要产生于曝气系统，而污水的预处理环节主要可分为沉砂池及格栅。因为前面有讨论过曝气系统，故此处着重讨论污水预处理过程的能源损耗。首先，曝气沉砂池极易因曝气设施的应用而出现较大的能源损耗，所以，通常应当采取旋流式及平流式的方式来设计沉砂池，以达到节能降耗的目的；其次，必须将设置格栅落实到位，尽管整个格栅在处理污水的过程中没有较大的节能作用，可是，其却可以有效的降低后期其他设备的能源损耗，所以，必须针格栅的设置落实到位。通常情况下，可以在泵房集水井、污水渠道的进口位置或者污水处理厂的前段位置设置格栅，以此来截留较大的漂浮物，避免出现堵塞现象，进而确保污水设备的正常运作。

3结语

总而言之，城市污水处理对于发送我国城市用水环境以及促进我国经济的健康、稳定发展都具有极其重要的意义，但是其却存在着较大的能源损耗问题，因此，如何在城市污水处理厂中采取节能降耗途径，这是值得我们不断探索与研究的课题。

参考文献:

[1]首座“植物园式”污水处理厂落沪引入3000余种植物[J].城市道桥与防洪.2016(07).

[2]李明.浅谈城镇生活污水处理厂节能降耗措施[J].科技创新导报.2012(01).

[3]麦逢清,邓洪秀.污水处理厂节能降耗措施探析[J].中国新技术新产品.2012(08).

[4]常江,杨岸明,甘一萍,孟春霖,彭永臻,张树军,应起锋.城市污水处理厂能耗分析及节能途径[J].中国给水排水.2011(04)

水厂节能降耗篇2

关键词：污水处理厂 能耗 节能降耗

近年来，我国建成了大量的城市污水处理厂，为削减污染物排放总量、减轻环境负担并改善水环境状况起到了关键性作用。但是由于系统能耗较大、运行费用偏高，尤其是在西北地区，因为经济和气候等差异造成处理工艺能耗水平差别较大，导致部分污水处理厂因经费问题不能全产运行[1]。据统计[2]，我国近20年来新建城市污水处理厂499座，其中有125座采用A2/O工艺，占到25.1%，有151座采用氧化沟工艺，占到30.3%，可见A2/O和氧化沟工艺是我国新建城市污水处理厂的常用工艺，因此本文就新乡市采用A2/O和氧化沟工艺的两座污水处理厂的实际运行状况进行了调查，分析了其能耗构成及能耗损失的环节和原因，探讨了城市污水处理厂的节能途径，旨在为今后的设计和运行提供借鉴。

一、工艺介绍及能耗点分析

A2/O工艺流程，其产生能耗的环节主要包括：格栅机、提升泵、沉砂池曝气、A2/O的O段曝气、A1段污泥回流、A2段混合液回流、污泥提升、污泥脱水等。氧化沟工艺流程，其产生能耗的环节主要包括：格栅机、提升泵、沉砂池、氧化沟曝气及污泥回流、污泥提升、污泥脱水等。

二、能耗结构分析

根据对实际运行状况的现场调查，将上述两种工艺的各环节设备运行功率进行统计，见表1，经计算得到两种工艺处理单位水量的耗电量分别为0.31kw.h/m3、0.37kw.h/m3。从各个环节电耗的比例来看，电耗主要发生在污水提升系统、生物处理单元的供氧系统、污泥处理系统，这三个环节电耗在A2/O工艺的总电耗中所占的比例为27.6%、54.1%、11.8%，在氧化沟工艺的总电耗中所占的比例为24.5%、55.4%、15.8%。

1.污水提升系统的能耗

污水提升系统主要将粗格栅后的原水提升至高位配水井以满足后续单元自流进水，所以提升系统的能耗受提升高度和提升泵运行效率的影响。由表1可知，所调查的A2/O工艺和氧化沟工艺的污水提升系统的电耗占污水处理系统总电耗的27.6%和24.5%。两种工艺的提升泵房都安装有5台同型号水泵（3用2备），是以最不利工况进行的水泵选型，即以最大流量和扬程作为主要考虑因素，再乘以保险系数进行选型的，从而使得富裕流量、功率、扬程大大增加。实际上，多数时间下污水厂的进水流量不是最大流量，导致水泵长时间处于低效区，这种情况必然造成投资和能耗都偏高。

2.曝气系统的能耗

曝气的主要目的是为了使生物处理单元内保持一定溶解氧浓度从而维持微生物的正常生理活动，一般情况下生化池内溶解氧浓度应保持在2.0～4.0mg/L[3]。

图3是2011年3月～2013年2月间对两种工艺的生物处理单元的溶解氧浓度实际检测值（每月检测3次共36组数据）。从中发现，氧化沟工艺溶解氧浓度保持在2.0～3.0mg/L，而A2/O工艺大部分时段内溶解氧浓度都偏高，其好氧池内溶解氧在多数时段内都远远超过4mg/L，甚至高达7mg/L，这不仅容易引起有机污物分解过快使微生物缺乏营养、污泥易于老化，而且将导致能耗较大，造成能源浪费。

3.污泥处理系统的能耗两种工艺的污泥处理系统的电耗占污水处理厂工艺总电耗的12%以上，也是主要的能耗点。所调查的A2/O工艺和氧化沟工艺的脱水车间分别有3台、4台带式压滤脱水机，采用轮流工作。通过对脱水机设计处理量与实际污泥处理量比较，发现两种工艺的压滤机大部分时间都不在高效段运转，明显存在能耗浪费。

另外，污泥脱水系统所投加的PAM也是引起污水厂运行费用高的主要原因，一般情况下，PAM投加比例约为污泥干重的0.2%～0.3%就能达到满意的絮凝效果，脱水后泥饼含水率能达到国家标准要求[4]。所调查两种工艺的PAM 投加量情况见图6，从图中可以看出，A2/O 工艺的PAM 投加比例约为0.37%～0.78%，氧化沟工艺PAM 投加比例约为0.35%～0.52%，两种工艺的PAM 投加量都偏大，是造成整体运行费用偏高的又一原因。

三、节能途径探讨

1.提升泵的节能途径

提升泵是污水处理厂动力消耗的重要部分，其节能首先应从设计入手，进行节能设计，途径包括：①精确计算水头损失，合理确定水泵扬程。②合理搭配定速泵和变速泵，以适应流量变化。污水厂进水量往往随时间、季节波动，如果按目前通行的以最大流量作为选泵依据，水泵全速运转时间约占10%，大部分时间都无法高效运转，造成能量浪费。

2.曝气系统的节能途径

由于曝气系统向曝气池供氧具有多变量、高相关、非稳态、大滞后等特点，国内大部分污水厂是通过操作人员对当前工艺运行情况和溶解氧测定值与设定值的偏差分析，根据经验调节曝气设备的开启度来控制池内的溶解氧浓度以适应微生物反应需求，这种方法对溶解氧的调整大大滞后于系统的需求变化，严重影响处理效果。为了保证处理效果，设计人员选择风机时往往要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，过量供氧以满足最大负荷时的需要，从而造成曝气量与实际需气量相差过大，使得曝气单元能耗较高。借鉴国外的经验[5]合理的方法是对溶解氧进行在线检测，及时反馈给供氧系统及设备以同步调整，将曝气系统设计为定速加变速相结合的组合方式：①定速设备按平均供氧量选择，定速运转以满足基本需氧量；②调速设备变速运转以适应需氧量的变化；③需氧量波动较大时通过增减运转台数作为补充。

3.污泥处理系统节能途径

污泥处理系统的能耗主要是由于脱水机选择过大而造成大部分时间不在高效段工作，同时，为了提高污泥的脱水性能而投加过量的絮凝剂。因此设计人员应该精确计算污泥产量及含水率等，合理选择脱水机的台数和能力，最好通过试验来确定絮凝剂的投加量。

四、结论

城市污水处理厂的能耗主要发生在污水提升系统、生物单元的供氧系统和污泥处理系统三部分，分别占工艺总电耗的24%、55%和12%以上，是污水处理厂节能降耗的主要环节。提升泵的扬程要通过精确计算水头损失来确定，不宜采取估算方法，并且采取定速泵和变速泵搭配组合的措施以适应流量变化和节能。供氧设备的运行应以生物处理单元对溶解氧的需求量为依据，采取在线检测并反馈控制曝气设备的开启数量及运行功率。脱水设备尽量控制在高效段运行，絮凝剂的投加量应结合污泥性质的变化通过实验及时调整。

参考文献

[1]徐晓宇，李春光.污水处理厂运行的节能降耗技术进展.给水排水，2009，35（12）：47～50.

[2]中国城镇供水排水协会排水专业委员会编.中国城镇污水处理厂汇编.北京：中国城镇供水排水协会排水专业委员会出版，2006.

[3]袁宏林，王晓昌.DE型氧化沟的脱氮除磷过程.西安建筑科技大学学报，2002，34（1）：34～37.

[4]高健磊，闫怡新，吴建平，等.城市污水处理厂污泥脱水性能研究.环境科学与技术，2008，31（2）：108～111.

水厂节能降耗篇3

关键词：节能降耗；污水能耗与功效；超量减排；分析；建议

一、概述

目前，我国城市污水处理率较低、环境污染压力较大，而现行的处理技术多数面临大量资金投入的难题，迫切需要能耗低、生态型的污水处理技术。但是污水处理费用是一个较突出的问题，要将污水处理达标，对环境的污染降到最低，就必须以最经济实用的方式处理污水，这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就花桥污水处理厂的整个污水处理的流程进行能耗分析，提出污水处理厂的节能措施，以供参考。

二、花桥污水处理厂的处理成本分析

对于污水厂而言，其主要成本为能源消耗、药剂消耗、维修费用、大修改造费用、人员费用等。

（1）污水厂成本组成

1）生产成本组成：能源费用（电费、水费）；材料费用（煤、油、药剂）；人工费用。

2）制造成本组成：修理费（土建、设备、自控仪表维护检修费）；大修及改造费（设施、设备、仪表大修费、固定资产购置费）；污泥处置费；物料消耗等其它费用。

3）管理费用：办公费、培训费、保险等。

（2）简单分析及控制重点

1）简单分析：生产成本中油耗、电耗、药剂消耗是生产过程中必须发生的费用，必须在有效控制的前提下，其所占比例越高，企业生产越正常，产生的效益就越大；制造成本在企业可持续发展的基础上，应尽量减少维修、大修和固定资产投入等费用，能使企业的利润最大化；煤费、水费、管理费等是企业运行成本的组成部分，应加以控制、尽量减少，增加企业的利润。

2）控制重点：首先，控制重点应放在生产成本中的能源消耗、药剂消费的控制上，使其在满足工艺运行要求条件下的合理化、最小化，真正达到经济运行是企业的关键；其次，控制重点应放在制造成本中维修、固定资产的购置费用的控制上，如何建立班组、部门有效控制方式，使其必须满足污水厂自身正常运行和长期正常运行要求条件下的减量化、合理化，使污水厂可持续发展也是企业的关键。

三、花桥污水处理厂的能耗分析

污水处理厂的运行重点控制在处理工艺运行过程中的能源消耗上，如何根据具体情况建立能源、药剂消耗成本的有效控制方式，使各种消耗实现最小化，并有利于企业的可持续发展，是污水处理这个新兴产业面临的迫切要求。

（1）花桥污水处理厂的工艺流程

下图示为花桥污水处理厂A2/O处理艺流程。

整个过程从城市管网收集的污水通过粗格栅经过劳动路和竹沙桥泵站的污水提升泵提升后，输送至花桥污水处理厂。再经过细格栅，之后进入沉砂池，对污水进行砂水分离，以上为一级处理(即物理处理)。经过砂水分离的污水进入曝气池，进行厌氧、缺氧、好氧处理，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放，一级处理结束到此为二级处理。二沉池的污泥一部分回流至厌氧池，一部分经过剩余污泥泵输送至脱水机房进行脱水处理，然后由运输工具运往垃圾处理场。

（2）各个处理构筑物的能耗分析

花桥污水处理厂各部分的能耗比例如下图所示：

从以上图表可以发现，节能的主要潜力在污水提升部分和生化处理阶段的曝气部分、污泥回流部分。因此面对能源价格的上涨和运行费用的缩减，节约能耗的重点主要集中在污水处理厂的二级处理的曝气系统和泵站的水泵机组部分。

1）污水提升泵站的能耗分析

花桥污水处理厂服务范围包括黎托、武广、井圭、环保科技园四大纳污片区，汇水面积99.3平方公里，因此需要用劳动路和竹沙桥提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理，这些污水提升泵站不仅要保障所有污水都要集中到污水处理厂，还要适应水量变化的要求，其流量一般很大，输送的路程也较远，再者污水管道一般都埋设较深，泵站需要有很高的扬程，电耗一般占全厂电耗的20% ～30%。

2）格栅和沉砂池的能耗分析

格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质，污水经过格栅时，由于栅条的阻挡会引起水头损失，这就需要水泵提升污水以增大势能；再者，栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗来源。沉砂池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物，刮砂刮泥设施以及其后续处理会有一定的能耗，但是这些能耗都不大。

3）厌氧池、缺氧池和好氧池的能耗分析

厌氧池、缺氧池和好氧池中的潜水搅拌器及混合液回流泵将消耗一部分能量。其中好氧池是好氧处理工艺的能耗大户，降低好氧池的能耗就相当于解决了好氧处理工艺流程的能耗问题。常规的好氧池都是用鼓风机向污水中鼓入空气让空气和污水充分混合 ,并保证污水在曝气池里停留4小时以上 ,从而使空气均匀地分布于污水中 ,提高好氧处理的效果。因鼓风机电机的功率大，且要昼夜运行，其能耗约占污水处理厂直接能耗的50%左右。

4）二沉池及其它处理设施的能耗分析

二沉池是处理后的污水进行泥水分离的地方，二沉池的刮渣挡板，出水排泥等装置，二沉池的面积也比较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房，耗能也很大。

5）污泥处理的能耗分析

污泥处理工艺中的离心脱水设备需要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。

四、污水处理主要环节的节能途径

（1）污水提升泵站节能途径

污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约。在运行过程中采用转速加台数控制方法，定速泵按平均流量运行，定速运转以满足基本流量的要求；调速泵变速运转以适应流量的变化，流量出现较大波动时以增减运转台数作为补充。但是由于泵的特性曲线高效段范围不是很大，这就决定了对于调速泵也不可能将流量调到任意小，而仍能保持高效。水泵调速方法，可减少集水池水位变化引起的水泵效率下降。同时定期对水泵进行维护，减少摩擦也可以降低电耗。

（2）曝气设施的节能途径

国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。

曝气系统的能耗相当大，为此国家科技支撑计划设立了“A2O工艺城市污水处理厂节能降耗”研究项目。花桥污水处理厂曝气系统采用能耗低的微孔曝气，通过淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法。曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。可通过试验确定曝气系统的各项参数，严格控制曝气量，防止过度曝气而出现DO过高的现象，是节能降耗的一种途径。

（3）污泥处理的节能途径

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。

五、污水处理厂其它节能途径

（1）加强职工技能培训，实现班组成本控制

花桥污水处理厂提出要高素质、高技能、高责任心的职工上岗，以岗带面，一岗多能，与此同时狠抓职工的技能培训，每年都针对运行工人进行岗位培训，以提高职工的综合素质。

（2）建立完善的财务监管体系，制定合理的费用计划

财务监管是一套系统的综合性管理工作。首先要建立健全财务监管组织，制定完善的监管工作规章，逐级落实责任，层层到位。财务监管的具体内容有：1.财务监管的组织机构；2.财务监管的计划与制度；3.财务监管的宣传与教育；4.检查；5.超计划指标的报告与处理；6.奖励与处罚。监管的内容简明易懂，便于操作。

（3）超量减排

从上海市环保部门获悉，为了鼓励污水处理厂挖掘减排潜力，上海出台了“超量减排政策”，通过技术改造等措施获得超量减排的污水处理企业可获得可观的经济补贴。环保新政有效调动污水处理企业通过技术改造、提升减排能力的积极性。污水处理厂增加必要的投入，尽可能降低污水处理厂COD（化学需氧量）出水浓度。“超量减排政策”的出台达到了经济、社会、环境效益的三统一，一是通过管理减排，促进COD减排目标的完成，具有明显的社会效益；二是提高了污水处理厂的出厂水质，有利于进一步改善水质，具有明显的环境效益；三是降低了单位污染物去除成本，具有明显的经济效益。

六、结论

污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。能否解决耗污水厂的能耗问题，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。所以对污水处理厂进行能耗分析，合理进行能源分配，发挥污水处理厂的巨大节能潜力，提高污水处理厂的经济效益，是保障污水处理厂正常运转的重要措施，同时也有利于缓解社会能源日益紧张的局面。在污水处理厂的运行中，要大胆运用先进的技术实现设备的优化运行，加强管理，实现污水的资源化和再利用，那么污水处理才能逐渐向高效低耗的方向发展，实现其社会效益。

参考文献：

[1] 《排水工程》 张自杰主编，第四版，中国建筑工业出版社.

[2] 《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN，章北平、车武译，金儒霖校，能源出版社.

[3] 《城市水工程概论》李圭白、蒋展鹏、范瑾初、龙腾锐主编，中国建筑工业出版社.

水厂节能降耗篇4

关键词：污水处理；治理措施；节能减排

中图分类号：U664文献标识码： A

我国人均淡水占有量远远低于世界平均水平，再加上浪费及污染，使得我国水资源短缺问题日益凸显，给城市的可持续发展制造了严重阻碍。在此背景下，如何做好污水治理成了全社会共同关注的焦点，值得人们深入探索。对于城市环境工程而言，其最大的任务和难题便是有效治理污水。只有解决这一问题，才能避免城市水环境的不断恶化，为城市的可持续发展奠定基础。这是功在当代、利在千秋的大事，由以上分析可知，污水治理具有十分重要的现实意义。

一、污水处理厂工艺选择：

（一）取消初沉池

沉砂池中含大量原污水微生物和颗粒有机物直接进入生化反应池，使得进水有机物总量增加了，既保证了脱氮除磷对碳源的需要，提高了生化系统对氮、磷的脱除效率。同时节省了基建投资，并使运行成木降低。

由于大量己适应原污水环境的兼性菌的直接进入生化池，为微生物提供了良好的栖息场所。从而大大提高了活性污泥的质量，使得颗粒污泥比重和直径均大于常规活性污泥。微生物种类和数量的增加，提高了生化池的处理负荷和适应冲击负荷的能力，使污泥容积指数SVI较低，虽然活性污泥混合液浓度较高，仍保证了二沉池出水水质。

在反应池容积一定情况下，提高活性污泥浓度的同时降低了污泥负荷，延长了活性污泥的泥龄，为硝化菌的生长提供了有利条件，促使水中氨氮向硝态氮转化，争取到好氧硝化所需的时间容积。

高浓度活性污泥絮体内部存在的缺氧微环境，使反应池内存在着同步硝化反硝化作用，从而又提高了系统的脱氮效率。

（二）采用间歇曝气方式

新工艺通过在生化反应池实行间歇曝气，如曝气4h，停曝4h，循序进行。对两组生化反应池系统是交替曝气，如1号池曝气4 h, 2号池停曝4h，交替进行，从而造成生化反应池内周期性的好氧、缺氧和厌氧环境，在曝气阶段，硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，在停止曝气阶段的前期，池内溶解氧迅速下降并接近于零，此时反应池内处于缺氧状态，微生物利用有机物做为氢供体使硝态氮反硝化并最终还原为N2后排入大气，从而达到脱氮目的，在停止曝气阶段的后期，水中的溶解氧和硝酸盐、亚硝酸盐中的氧均消耗殆尽，生化反应池内处于厌氧状态，此时，聚磷菌利用细胞内的聚磷分解产生能量，从污水中吸收易降解有机物做为碳源贮于体内，同时向污水中释放磷，在后续的曝气条件下，聚磷菌通过氧化体内贮存的碳源，过量地吸收水中的碳酸盐，合成为聚磷贮存于体内，实践证明，在好氧和厌氧交替进行的条件下，聚磷菌的吸收磷量大于释放磷量，因而通过剩余活性污泥的排放可以达到除磷目的。

二、污水处理方式：

在现代化污水处理厂中，污泥处理是污水处理系统的重要组成部分。城市污水处理厂在处理污水过程中，会产生大量的污泥，主要是初沉污泥和剩余污泥或消化污泥，由于污泥的含水率在95%--98%之间，无法外运、农用、深埋，需要

用脱水机先对污泥进行脱水。通常，污水处理厂运行费用高达每立方米0.53元左右，其中电费约占40% ,污泥处理费约占15%。将污水处理的成木分为电费、絮凝剂费用以及水费3部分，通过正交试验，探讨最经济有效脱水运行条件和处理技术。

（一）化学处理技术:添加某此化学药剂(如臭氧等)，和污水中的有害物质发生相应的化学反应，从而实现净化污水的效果。

（二）物理处理技术:适用于那此在性质方而或者体积方而很难进行后续处理的污染物质，‘常见的有筛选法、截留法、重力分离法、离心分离法等。

（三）生物处理技术:可细分为两种，种是好氧生物处理技术(如活性污泥法)，另种是厌氧生物处理技术以活性污泥法为例，其原理是，将空气连续小断地输入到污水中，为好氧微生物提供个理想的生长繁殖环境，该类微生物以有机物为食物，清除污水中的有机有害物质，从而实现对水质的净化。

三、对CASS新工艺的利用和建议

通过对CASS工艺城市污水处理厂实施生命周期评价，对各处理工段的环境负荷进行识别。以此为依据提出了影响CASS工艺生产水平的清洁生产评价指标，初步建立了一套由定性指标和定量指标构成的清洁生产评价指标体系，并结合生命周期评价结果，对部分指标的确定予以说明。对我国污水处理行业清洁生产标准的制定提出建议：

（一）将生命周期评价贯穿到清洁生产评价指标体系的构建中，不仅可以有效地识别污水处理厂的重点排污环节及处理效果，还充分体现了其环境影响负荷，为清洁生产评价指标的选取及指标权重值的确定提供了参考依据，避免了主观选取的弊端，具有理论可行性。

（二）根据城市污水处理厂LCA分析，污水处理厂清洁生产评价指标有6个一级指标(生产技术特征指标、资源及能源消耗指标、产品指标、污染物产生指标、资源综合利用指标及环境管理指标)和25个二级指标。其中生产技术特征指标及环境管理指标为定性指标，其余均为定量评价指标。

（三）面对目前严格的节能减排目标和污水排放标准，城市污水处理行业本身存在的诸如能耗大、管理水平低下等情况，本文建议对污水处理行业开展基础调研，建立不同土艺的城市污水处理行业清洁生产评价指标体系，确定合理的清洁生产评价指标值，作为清洁生产绩效的比较标准，以推动城市污水处理厂清洁生产审核开展。

四、城市环境工程污水治理措施

（一）引进新的污水处理工艺

污水处理效率高低与否直接取决于污水处理工艺的先进程度，此类工艺越是先进，那么污水处理效率越是理想现阶段，城市污水处理作业人多采用活性污泥法，因为该方法小仅能够降低有机负荷，而且能够减少能量消耗，还能节省运行费用然而，该方法仍旧无法完全满足城市污水治理的现实需要，寻找资源消耗少、费用较低、环境亲和力良好的污水处理工艺刻不容缓，所以，引进新的污水处理工艺便显得尤为重要了，应引起足够的重视，并落实到行动中去。

（二）合理布局污水处理厂

城市污水治理过程中，应针对污水处理厂等进行统筹安排和优化布局，如为城市污水处理厂确定更加科学的厂址及建设方案，从而为城市污水治理工作奠定坚实而有力的基础现阶段，我国城市污水治理效果之所以不明显，其原ICI主要有两个，一个是技术不够先进，另个是资金相对不足为实现对城市污水的高效治理，一方面应积极借鉴西方发达国家在城市污水治理方面的相关作法，另一方面应结合我国城市的具体情况，重视并加人相关资源(资金、人才、技术等)的投入，建立高水准的、专业化的研究机构，为城市污水治理“出谋划策”，促进城市污水治理水平的不断提高。与此同时，应大力推广那些先进的、可行的城巾污水处理技术，并投身于具有自主知识产权的相关技术及设备的研制和开发，从而促进污水处理效率的提高，改善城市水环境。

（三）提高管理及设备保养水平

对污水处理工作岗位上的相关人员进行积极培训，提高他们的职业素质和综合素质，从而促进污水处理管理水平的不断提高，进而促进城市污水处理设备使用率不断提高。就目前情况而言，我国污水处理设备中相当部分是由国外直接引进，该类设备运行段时间之后便会出现定程度的磨损和老化，所以，作为设备维修和管理人员应特别重视设备的维修和养护问题，并积极学习，不断丰富自身的理论知识，强化自身的操作技术，为设备故障的及时发现和有效处理奠定坚实的基础除此之外，还应重视并做好设备的更新换代，借助新型设备以提高城市污水处理的效率和质量。

结语

污水处理工艺水平的不断提高，使其更加低耗高效，更加便于管理。如何达成这目标，是每个城市均应积极思考的问题本文从引进新的污水处理工艺，合理布局污水处理厂，提高管理及设备保养水平等几个方面展开系统而深入的论述，希望能够为城市环境工程污水治理工作略尽绵薄之力。

参考文献：

[1]陈功,周玲玲,戴晓虎,董滨. 城市污水处理厂节能降耗途径[J]. 水处理技术,2012,04:12-15.

[2]白天喜. 城市污水处理厂的能耗研究与节能分析[D].长安大学,2012.

作者简介

程伟科(1986―),男，山东省济南市人，助理工程师，大学本科学历，主要从事污水处理工艺的研究。山东美泉环保科技有限公司 。

刘天宇（1984-），男，山东省济南市人，助理工程师，大学本科学历，主要从事市政与工业废水的处理工程设计工作。山东美泉环保科技有限公司。

水厂节能降耗篇5

关键词：城市污水处理；节能；措施

中图分类号：TE08 文献标识码： A

引言

节能降耗作为工业建设的重要目标之一，城市污水处理厂节能降耗的手段非常大，基本上包括：优化城市排污工艺设计、提升污水处理管路设计水平、优化污水处理设备选型、提升污水处理日常管理水平等。本文结合城市污水处理情况，分析了城市污水处理厂节能减排的措施。

一、污水处理概述

二、污水处理厂节能减排的重要性

随着经济发展的不断深入，人们对生态环境保护的认识不断提升，开始将节能减排作为生活和生产过程中的一项重要内容。尤其是在“十二五”期间，国家已经开始将城市污水处理作为环境整治的重要内容，开始对污水处理厂处理效益进行全面提升。污水处理厂的节能减排可以有效降低水资源处理过程中产生的功率浪费，降低污水处理成本。当前污水处理厂在处理城市污水的过程中效益粗放，能源功率消耗非常大，污水运行费用较高，整体处理效果非常不理想。这种高消耗、高成本的污水处理过程直接加重了污水处理厂的经济负担，大大降低了污水处理的质量和成效。因此，污水处理厂必须加强节能减排建设，强化节能减排控制。污水处理厂要以节约、清洁、安全为基础，坚持可持续发展原则，对经济结构和增长方式进行改善，从本质上提升节能减排中资源和成本的控制效益。

三、污水处理厂节能减排的实现方法

（一）城市污水处理厂总图的优化与设计

城市污水处理厂的进水管高程、处理厂最终尾水排放水位一般是前期规划给定的。在城市污水处理厂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厂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，城市污水处理厂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。城市污水处理厂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。在城市污水处理厂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。城市污水处理厂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。

（二）污泥处理系统设计

污泥处理系统由两个环节组成，即污泥的脱水及污泥的稳定。污泥脱水中使用的设备包括板框压滤机、真空过滤器、带式压滤机、离心机等，各个设备的运行性质优缺点均有较大的区别。真空过滤器和板框压滤机在运行时需要添加铁盐、石灰、铝盐等无机混凝剂。带式压滤机和离心机则需要使用有机高分子絮凝剂。另外，板框压滤机的工作是间歇性的，不连续，操作较为简便，泥饼量较少，但是其缺陷在于生产效率有限。真空过滤机的优点在于运行较为稳定，性能可靠，脱水泥饼性状较为良好，管理方面十分便利，但是其缺陷在于电能的消耗量大。离心机可以处理脱水难度较大的污泥，不会产生臭气，由于其转速较高，设备容易出现磨损老化现象。带式压滤机的生产效率较高，运行较为稳定，能够实现连续运转，且电能的消耗量较小。在脱水设备的应用方面，应根据污泥污水处理厂的及时工艺，生产规模等，合理应用，达到节能的目标。

（三）调节提升泵

污水处理厂在日常运行时，可以很据污水提升泵的规格合理选择泵梯级，保障泵站的出水量实际来水量基本保持一致，提升泵则可以在高水位的状态下启动，运行效率更高。根据城市人口的生活习惯，一般在每天三餐前后的时间段内进水量出现小高峰，可以利用变频调速技术，井中的水位上升至最高位时启动水泵，在保障水泵运行效率的同时，也防止电机频繁启停，给设备带来的伤害，延长电机的使用寿命，使之利用率更高。如果电机受到损坏，可以结合投资资金情况及运行开支，将其更换为效率高且较为节能的电机，其在较小的功率档位即可以实现较大的输水量，实现节能的目标。通过调节流量达到节能的措施，一般的方式有两种，一种是机构调解，另外一种则是运行方式调节。其中机构调节是指如果水量的变化较大，适时开启或者关闭出水闸，其带来的影响是水头损失的增加，但是由于N―Q曲线呈现上升趋势，得到一定的节能的效果。运行方式调节是指合理使用不同数量的提升泵，减少运行时间，实现节能。但是如果属于大型水泵，其在启动时电流较大，需要减少启动的频率。

（四）节能减排管理措施

加强日常管理，可以为污水处理厂节能降耗提供科学化的运行方式。首先是做到对相关设备的定期维修，经常清洗管道，对于泵吸压力突然增大以及水头或吸程逐渐升高或降低时都需要引起重视，及时查明原因。其次是做好负荷管理与水量调度，错开用电高峰，降低峰值负荷；再次是优化运行体系。污水处理厂的主要节能降耗措施之一是要做到运行的合理优化，做到对系统部件进行及时更换，并对更换后所产生的能耗影响进行分析，选择一种合理的优化运行方案。最后是建立完善的激励机制。加大节约意识的宣传力度，鼓励全员参与，制定科学完善的能耗考核指标，做到奖惩分明，充分发挥激励机制的积极效益，实现企业和个人双赢。 （五）调节提升泵

污水处理厂在日常运行时，可以很据污水提升泵的规格合理选择泵梯级，保障泵站的出水量实际来水量基本保持一致，提升泵则可以在高水位的状态下启动，运行效率更高。根据城市人口的生活习惯，一般在每天三餐前后的时间段内进水量出现小高峰，可以利用变频调速技术，井中的水位上升至最高位时启动水泵，在保障水泵运行效率的同时，也防止电机频繁启停，给设备带来的伤害，延长电机的使用寿命，使之利用率更高。如果电机受到损坏，可以结合投资资金情况及运行开支，将其更换为效率高且较为节能的电机，其在较小的功率档位即可以实现较大的输水量，实现节能的目标。通过调节流量达到节能的措施，一般的方式有两种，一种是机构调解，另外一种则是运行方式调节。其中机构调节是指如果水量的变化较大，适时开启或者关闭出水闸，其带来的影响是水头损失的增加，但是由于N―Q曲线呈现上升趋势，得到一定的节能的效果。运行方式调节是指合理使用不同数量的提升泵，减少运行时间，实现节能。但是如果属于大型水泵，其在启动时电流较大，需要减少启动的频率。

（六）污水提升系统节能

污水提升泵是污水提升系统的主要耗能设备。据报道，可通过减小污水提升高度的设计措施，如：采取管道淹没出流，改变出水方式降低水头损失，控制跌水高度等技术，以减小出口处水头损失，可有效降低污水提升高度，节约能耗；在运行管理上，通过水泵电机调速运行，扩大水泵的有效工作范围可解决水泵效率低下的问题。提出可用变频调速技术控制提升泵，能有效降低泵的能耗。特别是对于中、小型污水处理厂，由于不同时段的污水流量不同，如果提升泵的运行参数是固定的，则流量低时提升泵空转，引起能源的浪费。目前变频技术的应用范围越来越广，变频变速技术应用在污水处理厂中取得了明显的效果。实际运行数据表明，使用变频调速设备可使水泵平均转速比工频转速降低20%以上，综合节能效率可达20%～40%。同样情况下，与用阀门调节流量相比，可节能40%～60%。另外，很多中、小型污水处理厂由于使用老式泵，能耗大，效率低，如果采用新式节能水泵代替老式泵，可明显降低提升系统能耗。

结束语

水厂节能降耗篇6

关键词：水泥；低温余热；发电厂；节能降耗；方法

中图分类号：TE256+.7 文献标识码：A

1 水泥余热发电厂电气概述

1.1 供电的要求

对电源的要求：以项目的供电电源为220kV变电所的供电110kV单塔双回路架空进厂区的总降厂区中高电压等级为10kV主变容量为25000kVA。保安电源主要是由工厂自设柴油发电机来解决。

1.2 对配电系统的要求

一般的原料磨配电站都是单母线分段结线的结构，在这其中，两路的电源都是来自总降压站的，在正常情况下两路电源是同时供电的，并且母联柜是断开的，如果有一路电源发生了故障，母联柜就会自动合上，变换成另一路电源来给整个配电站进行供电，发电厂窑头的配电站是由单母线不分段结线结构构成的，这两路电源也同样是引自总降压站，如果有一路正常工作，那么另一路就其备用电源的作用，石灰石破碎配电站一般是单母线不分段的结线结构，一路电源来自总降压站的。

2 目前水泥行业已经推广应用的几种纯低温余热发电技术

以蒸汽参数来分，基本上有两类：一类为0.789～2.27MPa-270～350℃的低压低温系统，一类为1.67～3.63MPa-350～445℃的次中压中温系统。

0.699～1.37MPa-260～350℃的低压低温系统

2.1 热力系统模式

对于0.699～1.37MPa-260～350℃的低压低温系统来说，这种热力系统的构成大体上可以分为三种模式：第一种是复合闪蒸补汽纯余热发电模式；第二种是单压不补汽式的纯余热发电模式；第三种是多压补汽式纯余热发电模式。

2.2 热力系统的技术要点

第一，发电系统的主蒸汽参数是：温度为260到350℃，压力为0.699到1.47MPa。第二，是利用PC窑的窑尾预热器排出的低于三百六十度的废气来设置一台窑尾预热器余热锅炉（简称SP锅炉），还利用PC窑的窑头熟料冷却机排出的低于六百度的废气设置一台熟料冷却机废气余热锅炉；并把这两个锅炉设置为一台蒸汽轮机。这两种技术没有太大的区别，它们有共同的特点，其共同的特点是：都利用了在窑头熟料冷却机中增设的抽废气口，也都利用了冷却机尾部废气出口低于四百度的废气和窑尾预热器排出的废气余热，两者最重要的共同特点是都采用了压力为温度为260到350℃、0.699到1.47MPa的低压低温主蒸汽。

3 提高型水泥窑纯低温余热发电技术

3.1 上述热力循环系统、废气取热方式和循环参数的主要特点

3.1.1 改变原有抽取窑头熟料冷却机的废气方式，也就是在靠冷却机进料端布置一个可以出去四百度左右的废气抽废口，另外，还要必须在冷却机的中间部位安装一个可以抽取二百八十度左右的抽废气口。并根据废气的温度利用AQC炉生产1.7～3.92Mpa次中压或中压饱和温度至450℃的过热蒸汽也可同时生产0.2～0.6Mpa饱和温度至190℃的低压低温蒸汽、95～300℃热水。

3.1.2 在窑尾利用预热器系统的时，可以非常有效的排出二百四十度到四百度的废气，并且还可以用C2级旋风筒内筒至C1级旋风筒入口的四百五十度到七百度的废气水泥生产通过的三十五到五十度的废气热量。

3.2 上述的提高型水泥窑纯中低温余热发电技术可以取得的效果是前述的两个特点。在不影响水泥熟料热耗的情况下，水泥窑的生产条件是：第二，余热可同时生产次中压或者是中压饱和的温度至五百五十度左右的过热蒸汽、0.2到0.6Mpa的饱和温度至二百度低压低温蒸汽、九十度到三百度的热水；第一，提高型热力循环系统能够运用中压中温或者是次中压中温参数，来提高了热力循环系统的工作效率；第四，本技术最大限度的利用了水泥窑不同位置的废气温度余热，并根据废气的余热温度分布实现了热量阶梯利用；第四，前面所说的三个因素，提高型水泥窑纯中低温余热发电热力循环系统、废气取热方式和循环参数，造成了水泥窑废气余热按其质量充分地转换为电能，所以，提高型水泥窑纯中低温余热发电技术比传统的余热发电技术的发电效率高出了很多，进而造成了提高型低温余热发电技术的快速发展。

4 提高型水泥窑纯低温余热发电技术的应用情况

水泥窑纯低温余热发电工程普遍采用的是提高型水泥窑纯低温余热发电技术，其有如下两类情况：

4.1 采用提高型不补汽式的纯中低温余热发电技术，在浙江省湖州市兴宝龙建材有限公司的1900t/d新型干法水泥生产线上建设了装机容量为4.0MW的纯低温余热电站，该电站是实验性项目，现在已进入设备安装阶段。

4.2 其它余热发电工程：河南省杜山集团有限公司2600t/d新型干法窑5.5MW、济源昌乐水泥有限公司2600t/d新型干法窑6.3MW、上海创新水泥有限公司2600t/d新型干法窑5.5MW、河南洛阳水泥有限公司2600t/d新型干法窑6.5MW、安徽山水水泥有限公司1900t/d+3000t/d新型干法窑6.5MW纯低温余热电站采用的提高型多压补汽式纯中低温余热发电技术，前述工程将分别于2010年陆续投入生产运行。目前在做设计的其它水泥生产企业3300t/d级、4000t/d级新型干法窑纯低温余热电站同样采用的纯余热发电技术，当浙江省湖州兴宝龙建材有限公司6.0MW实验型余热电站投入生产运行并积累相应经验后，将着力推广余热发电技术。

结语

电厂是一次能源消耗大户，一次能源是不可再生的资源，节约是国家的基本国策，节能降耗是国家的长远方针。节约能源，保护环境，是我国长期的重大方针，也是全世界所关注的重要课题，水泥低温余热发电节能降耗方法不仅为国家提供了电能还有效的节约了国家资源。

参考文献

[1]魏中磊，韩文芝，李碧珠.悬吊锅炉及其主厂房的风载实验研究[J].力学与实践，1980（02）.

[2]夏炽宇.元宝山发电厂门式斗轮堆取料机的技术鉴定简讯[J].起重运输机械，1980（01）.

[3]郎继兴.地热汽轮发电机组的旁通超速保护[J].华北电力大学学报，1980（01）.

[4]王金新，蔡志刚.提高20～#碳钢锅炉水冷壁管热浸渗铝质量的几个问题[J].热力发电，1980（10）.

[5]黄伟康.超临界中间负荷蒸汽锅炉的设计[J].锅炉技术，1980（06）.

水厂节能降耗篇7

关键词：污水处理厂;节能降耗;策略

随着我国城市化进程加快，城市污水处理的需求也在不断增加，而污水处理的高能耗是我们必须要重视的一个问题。据统计，城市污水处理厂进行污水处理的营运费用中30%用于能耗费用。人口的不断增加以及对污水处理的标准的升高，在以后的若干年中，污水处理中的能耗费用还将进一步增加。同时，由于我国污水处理起步较晚、基础差、技术设备较落后，据有关统计资料显示，我国污水处理厂处理1m�污水的耗电量一般为0.14～0.28kWh,如果包括污泥处理在内,1m�污水的耗电量为0.19～0.36kWh，远远落后于一些发达国家的水平，因此我国污水处理节能还有很大的潜力可挖。为了适应经济发展的要求，城市污水处理的规模将日益扩大，据了解，截止2014年第一季度，我国城镇污水处理厂已累计建成了3622座，而能耗问题也日益突出。因此，必须找出相应的策略和措施，在确保污水处理量和达标排放的情况下，降低污水处理的能耗，对于我国的经济发展有着重要的意义。

1城市污水处理厂营运成本分析

要降低污水处理厂的能耗，首先应了解其运行成本。目前，污水处理厂的营运成本主要包括人工费、药剂费、维护费、动力费、其他费用等。其中，能耗费用包括了药剂费、动力费等，而其中占比例最大的是动力费用，即用电费用，其在营运总成本中所占的比例从30%到80%不等。通过调查多个污水处理厂的数据显示，消耗电能最多的设备主要是泵和曝气领域，其中提升泵用电量占使用总电量的10%~20%，曝气系统占使用总电量的50%~70%，除此以外，能耗方面还涉及到污泥处理等。

2污水处理厂降低能耗的策略

2.1提升泵降低能耗

作为污水处理厂的主要耗能者之一，提高提升泵的工作效率，降低用电费用，能够有效的降低污水厂的能耗。而目前提升泵的主要问题之一是随着使用时间的增加，泵的运行工况发生了变化，从而造成了提升泵的工作效率大大降低。如果使用轴流泵作为提升泵，可采用变角调节，即依靠旋转叶轮的翼形叶栅对绕流液体产生的升力来传递能量。如果使用离心泵作为提升泵，可采用变速调节，通过改变电机的转速来改变水泵的性能,达到节能的目的。对于一些成立时间较长的污水处理厂，现在仍然使用较为落后的水泵，为了降低能耗，应购买市场上流行的新型节能水泵，或根据实际情况，合理设置水泵的使用数量。污水处理厂的提升泵一般全日运行，但不同时间段的流量是不同的。如果将水泵设置成统一的参数，会出现在流量较低的情况下，水泵也是处于高能耗运转的状态，造成了浪费。因此，可以根据流量的大小，采取变频技术，在流量大的时间段，高频运行，而在其他的时间段，可以降低频率，降低能耗。虽然污水处理厂更换变频设备，增加了资金投入，但在后期的运行过程中更加省电，也减少了日常的维护费用。

2.2曝气系统降低能耗

曝气系统是污水处理的非常重要的环节，也是耗能较多的环节。如果能够有效的提升曝气系统的效率，那么将大大降低污水处理厂的能耗。曝气系统的主要节能措施是改善曝气设备、改良曝气方式。第一，使用微孔曝气器。为了保证较高的氧利用率，曝气器扩散的气泡直径应足够小，以扩大表面积。第二，在合理的位置安放曝气器。传统的位置是单边曝气或全面曝气，这两种布置方式都不是很科学，它并不能将池中的氧气分散均匀，或者出现前期供氧不足，后期供氧过剩的现象，既影响处理的结果，又会造成能源的浪费。曝气器的合理布置方式是根据曝气池氧气的需求量进行差额供氧，在细菌和微生物数量多，氧气需求量高的进水口布置较多的曝气器，而在细菌和微生物数量少，氧气需求量低出水口附近，则可以布置较少的曝气器。

2.3使用药剂降低能耗

使用药剂的消耗相比于泵和曝气系统的能耗来说，所占比例较小，但在一些环节中也可以进一步的降低能耗。污水处理厂的工作人员在使用药剂的时候，不但要考虑其价格，还要考虑其使用效果等。要根据所处理污水、污染物的浓度、酸碱值、性质、温度以及杂质等因素而定，同时要避免在使用药剂的时候出现二次污染等。通过精准计算药剂的品种和药量，能够在很大程度上降低污水处理厂的药耗。如果采取化学的方式除磷，则可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗。

3污水处理厂的能量回收和再利用

污水处理所产生的污泥如果处理不得当，很可能会造成二次污染。而若对其合理处置，可能会变废为宝。例如：污泥厌氧消化时产生的沼气，可用来发电，回收电能。污泥中含有丰富的有机物和微量元素，经过加工处理、综合利用，可以成为化肥的原料。

4总结

随着我国经济的发展，城市污水处理的规模也将会越来越大，由于其能耗较大，造成能源资源短缺的现象也日益严重。我国的污水处理厂在降低能耗方面与发达国家相比还存在着很大的差距，其主要问题在于技术落后、设备老化等。为了最大限度的达到节能降耗的目的，找出了能耗较高的环节，从泵、曝气系统、药剂使用等方面采取措施，在保证出水达标的前提下，实现污水处理厂的节能降耗和健康发展。

作者:刘燕 郭伟杰 单位:新乡市排水工程有限公司

参考文献：

[1]赵庆良,胡凯.城市污水处理厂污泥处理的能耗分析[J].给水排水动态,2009(02).

水厂节能降耗篇8

关键词：节能降耗 天然气净化 中水 离子交换

一、节能降耗现状分析

重庆天然气净化总厂垫江分厂从1973年投产后，历经3次技术改造，装置的处理能力由250万立方米/日增加至420万立方米/日。在生产能力提高、工艺技术水平提高的同时，装置总体用能消耗得到了有效的控制，并维持在一个相对较低的水平上。该厂使用的能源有天然气、电力与新鲜水，同时配备了相应的能源计量器具，定期对能源数据进行统计、分析，制定节能措施。

1.节能技术采用

1.1脱硫装置采用MDEA脱硫工艺， 由于MDEA水溶液与同时含有CO2与H2S的气体接触时，MDEA和H2S的反应是受气膜控制的瞬时化学反应，而MDEA和CO2无直接反应，只能与其水溶液进行反应，这个反应与CO2在水溶液中的溶解度有很大的关系，这种反应机理构成了选择性吸收的基础，我们合理的利用了该反应的不同速率，在CO2与H2S共存的情况下达到选择性吸收H2S的目的。MDEA溶剂在脱除H2S的同时仅部分脱除CO2，单位体积MDEA溶剂的酸气负荷量较高，需要的溶液循环量很少（仅为单乙醇胺法的1/4），因而贫胺液增压的电力消耗、冷却贫胺液耗用的循环冷却水量及再生胺液的蒸汽消耗量均较低，有效的节约了能源。

1.2锅炉系统改造使原燃烧热效率由原有的70%上升到80～90%。该厂凝结水回收采用凝结水回收器方式，疏水阀的使用让蒸汽潜热得以进一步的发挥，减少凝结水二次蒸发损失，提高了回收率。同时，提高锅炉给水温度，减少了锅炉的燃料气消耗，增加了硫磺回收装置的蒸汽产量。

1.3对动设备电机选用变频技术，对溶液泵采用节电器技术，提高供电网络的功率因素，降低电网和电气设备自身的能耗。以该厂脱硫单元溶液循环泵为例：

1.4脱水装置套管换热器改为换热效率更高的板式换热器，节能效果更加明显。将脱硫装置和脱水装置的闪蒸气回收用作燃料气，降低了工厂燃料气耗量。

1.5将6KV和35KV站各两台主变压器和35KV站用变压器由原来淘汰的高能耗设备改为了新型低能耗设备，降低了变压器能耗。

1.6将火炬助燃气由原来的现场手动控制改为自动控制，增加计量和调节机构，对尾气灼烧炉、锅炉燃料气等5个燃气回路和2个蒸汽回路增加了累计计量，为准确地分析气耗和控制气单耗提供了保障。

1.7硫磺回收装置采用德国Linde公司等温亚露点技术（ClinsulfSDP），酸气和空气入主燃烧炉前采用余热锅炉产生的4.0MPa的中压蒸汽预热，以保证燃烧炉内火焰燃烧的稳定性。在新的节能压力下，该厂于2011年装置检修时将酸气、空气预热器加热蒸汽改为低压蒸汽（0.4MPa）预热。通过实际运行来看，余热温度能够保证主燃烧炉火焰燃烧稳定。从节能降耗方面来看，改造后，回收装置余热锅炉产生的中压蒸汽可以作为锅炉单元产生的低压蒸汽的补充，降低了锅炉负荷，节约了燃料气。

2.节能管理

该厂对净化装置的节能主要从降低能耗、物耗，优化操作，减少污染物、废物产生，提高员工的节能意识等方面来控制。

2.1能耗方面：合理控制水、电、气、汽的消耗。在日常的生产管理中合理的控制循环量、空冷器的运行时间以及照明用电等消耗；做好原料气和净化气的计量，降低输差，控制好自用气量，加强闪蒸操作，提高酸气质量等；控制好蒸汽的用量，加强保温管线和再生温度的控制，节约蒸汽耗量。

2.2物耗方面：包括溶液的损失，设备的损坏等。防止净化气夹带损失，防止溶液跑、冒、滴、漏损失，检修中回收溶液不彻底的损失，生产中不乱排乱放；加强巡回检查，严格按照操作规程操作，提高设备使用周期和使用寿命，确保设备处于最加的工作状态，不违章操作，损坏设备和阀门。操作中要操作平稳，优化操作参数，确保各控制点的参数在最合理的范围内。

从以上两方面可以看到，该厂在节能降耗方面确实取得了很多值得推广的技术和节能降耗管理经验。

二、节能降耗潜力分析及建议

近年来、随着四川油气田川东地区天然气开采进入中、后期，作为天然气生产过程中关键环节的天然气净化厂原料气处理量逐年下降，装置负荷率逐减。因此，给节能降耗工作提出了新的挑战。

目前，天然气净化厂普遍采用富液能量回收透平回收脱硫吸收塔至闪蒸罐段压力能，以达到工厂节能的目的。通过分析发现，能量回收透平的回收率和溶液循环量成正相关关系，以国内某天然气净化装置为例：循环量136方每小时，吸收压力5.9兆帕，闪蒸压力0.4兆帕，按度电0.55元计算每年约节约电费92万元[1]，若垫江分厂采用该技术，笔者认为有两点不妥：1、循环量低（以目前280万方/天看，循环量25吨/小时），对应的透平能量回收率低，2、富液压力低，富液压力4.0MPa闪蒸压力0.7MPa，综合计算每年约节约电费不到5万元。从经济方面考虑，加上设备投资、设备维护保养、设备折旧等，基本上没有投资价值。因此，笔者认为该厂节能降耗可以从工厂水处理方面突破，原因如下：

1.垫江分厂锅炉上水为新鲜水经过脱盐除氧后的高纯水。采用阴阳床离子交换和混合离子交换装置组合方式进行。离子交换除盐是利用离子交换树脂上可交换的氢离子和氢氧根离子，与水中溶解盐发生离子交换，达到去除水中盐的目的。离子交换过程可以看作是固相的离子交换树脂与液相中电解质之间的化学置换反应，由于离子交换树脂交换容量有限和离子交换反应的可逆性，离子交换树脂可以通过交换吸附和再生反复利用。离子交换反应速度很快，当离子交换树脂达到吸附饱和时，采用强酸或强碱与被吸附的离子进行交换，实现离子交换树脂的再生。离子交换树脂技术用于除盐水制备虽然具有水质好、技术成熟等突出优点，但再生树脂产生大量废酸废碱液造成环境污染。从该厂生产实际来看，每月这两套装置树脂再生所消耗的酸碱分别为：盐酸5吨：氢氧化钠6吨，酸碱消耗量较大。同时再生后排放到废水池内的废酸废碱还必须中和后才能通过泵打入污水处理单元进行处理。采用该技术存在酸碱消耗，增加了污水处理单元负荷。

2.垫江分厂污水处理采用技术成熟可靠的好氧、厌氧相结合工艺技术，经处理后达标的污水直接外排，以2009年数据为例，全年达标排放废水18936吨。造成了水资源的浪费。

基于此，笔者认为可以从革新锅炉水处理技术和合理利用处理合格后的污水两方面进一步挖掘该厂节能降耗的潜能。即采用膜分离技术、EDI技术、EST技术和组合工艺以实现无浓水的“液体零排放（ZLD）”；引入中水回用技术将处理后达标的废水作为工厂绿化，场地冲洗等用水，以达到降低成本和资源回用的目的。

参考文献

[1]天然气脱硫脱碳富液能量回收方法的研究与选择 王遇冬等 石油与天然气化工 2006.