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摘要：在我国，污水的排放和处理要耗费巨大的人力物力资源，随着可持续发展的提出，污水处理的工作也应该朝着节能降耗的方向发展。目前在我国，很多新型的节能技术等都被运用在污水处理中，这对促进我国污水处理有一定的积极促进作用。本文就污水处理厂的污水处理现状进行分析，提出了具体的节能减排的措施。
关键词：污水处理厂；节能减排；实现途径
中图分类号： R123 文献标识码： A
随着经济的发展，环境污染已经越来越严重，作为人类生活必不可少的水资源也面临着越来越严峻的短缺问题。水资源污染已经不仅仅是我国所面临的问题，其早已成为全球的问题。针对水资源的污染，城市的污水处理厂的建设就显得尤为重要，各大城市所建污水处理厂数以千计，每天处理污水量更是上亿吨，可见城市污水处理厂的能耗占整个城市能耗的很大一部分，所以要想实现降低城市总能耗，就必须想办法降低污水处理厂的运行能耗，这样才能实现总能耗的降低。当前我国污水处理厂面临的发展现状十分严峻，它的基础建设和污水处理费用问题是污水处理厂面临的最主要问题。污水处理厂应从自身发展情况出发，同时结合当地实际的污水排放情况，制定出一条高效、节能、减排的途径。污水处理厂的发展方向应该是朝着提高资源利用率、较少或者避免污水产生和减少污水排放的目标发展。
一、污水处理厂耗能现状分析
近年来，随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，国家对污水处理厂水质的要求越来越高，由此带来的是污水处理厂的电耗和污水平均处理成本的增加。于污水处理厂来说，它的污水处理成本提高了，污水处理成本占污水处理厂总成本的40%~80%，下面是污水处理厂能耗表格，从表1中我们可以了解目前的污水处理厂各部分成本所占比例。
随着国家对水质要求的不断提高，污泥和二氧化碳的排放量在增加，这与我国目前倡导的节能减排的目标不相符。二氧化碳是暖气供氧的主要来源，而污泥主要是山污泥沉淀和暖气供氧产生的。所以，污水处理厂要从以上部位出发，有针对性地制定出一些节能减排的措施，在达到国家节能减排目标的同时，提高自身在污水处理行业的竞争力。
二、污水处理厂的全流程能耗构成分析
污水处理本身属于能源密集型的综合技术，能耗大、运行费用高。一般污水处理厂的预算运行费用的30%是能源消耗。污水处理厂消耗的能源可以分为直接能耗和间接能耗，前者主要包括电和其他燃料的能耗，后者是生产药剂(絮凝剂、氯气、外加碳源等)所需的潜在能耗。一般来说，降低污水处理厂能源消耗的关键在于节电，因为电耗占总能耗的60%～90%，而且节电相对于新能源开发等其他策略而言投资少、见效快、效益大。我国典型的二级城市污水处理厂电耗中，大部分的电力使用于①输送废水、液态污泥、生物固体和工艺用水，占总电耗的10%～20%；②污水生物处理(主要用于曝气供氧)，占总电耗的50%～70%；③固体和生物固体加工、脱水和干化设备，占总电耗的10%～25%。
在不同的污水处理厂的运行中，实际能耗还与污水处理厂的规模、污水的水质特征、处理程度、处理工艺、运行模式等因素有关。要了解具体的能源利用情况才能进行有效的管理，改进效率和降低成本，最好的方法之一就是能源审计。能源审计的初始工作一般是对各用电设备的情况进行统计分析，评估最大能耗的单元、操作或者过程，在这个基础上分析原因，提出改进措施，实现污水处理厂的节能优化。
三、污水处理厂的污泥处理
污水处理厂的污泥如何处置，是在建设污水处理厂时就必须考虑的问题。在污水处理厂的运行费用中，除了电耗占去总能耗的大部分，污泥处置费用也是不容忽视的。所以就要在污泥处理能力与出路上做文章，尽可能地降低能耗。
1.在设计时就要考虑到污泥处理的能力，除了要把水质水量的超负荷考虑在内，还要为污水处理厂的远期发展扩建充分留有改造的余地，为运行维护提高灵活性。污泥处理能力提高了，污泥调理剂PAM的投加量就会相应地减少，这样就实现了运行费用的降低。
2.污泥最好的出路就是废物再利用，因为污水处理厂的污泥中含有丰富的氮、磷、钾、钙、铁、锌等元素，这些都是植物生长所必需的，是最好的农田肥料。所以变废为宝既符合当今社会经济循环发展的大趋势，又降低污泥处置成本。
降低污泥处置的另一个方面就是降低污泥产量，这样就需要良好的预处理能力，采用良好的格栅系统可以从源头减少污泥的产量，不但能够降低污泥处置费用，还能延长污水处理厂其他后续设备的使用寿命。
四、实现污水处理厂节能减排的有效途径
1.污水提升过程中的节能
污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空
间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。
2.污水处理过程中的节能
污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。
3.优化设计并注重设备的选型
在设计阶段就要充分地考虑进水水质与水量的波动性，并多参照成功的污水处理厂的运行数据，合理选择提升机驱动设备，优化设计，把降低能耗的理念贯彻到整个污水处理设计中。注重污水处理厂的运行维护，并及时优化升级污水处理设备。要定期对污水处理设备进行检测、维护，对落后的、老化的设备及工艺要进行及时的更换和升级改造。
4.优化处理工艺
现在所有的污水处理工艺中还是存在着许多问题的，能耗的浪费情况较严重，应该利用现代的科技，对污水处理工艺进行优化，例如用计算机建立数学模型，通过输入必要的数据计算出所用设备的最佳气量、污泥的运行状态或安装距离等。这样就更能准确地选择处理设备，达到降低能耗的目的。
5.其他节能措施
可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。
6.曝气装置的选择
作为污水处理厂的生物处理工艺中的耗能最大的构筑物———曝气池，其中所选的氧转移率高的曝气装置是降低水厂能耗的关键。现在较常选用的是进口的膜式微孔曝气器，氧转移率高于传统曝气器，并具有布气更均匀、动力效率更高的特点。与其他一般材质的曝气器相比还具有使用寿命长、通气量大及抗堵塞等优点。选择先进的微孔曝气器对降低整个污水处理厂总能耗起着重要作用。
7.鼓风机的选择
污水处理厂常用的曝气方式有两种，一种为鼓风曝气，另一种为机械曝气，而常用的为鼓风曝气。所以鼓风机的选择在水厂降低能耗中也起着关键的作用。据资料显示，进口的单级高速离心鼓风机的效率一般大于80%，而多级低速的离心鼓风机的效率却在60%~70%之间。
综上所述，针对我国污水处理厂的现状，要完成国家规定的节能减排的目标，要在采用新技术的基础上坚持具体问题具体分析，不断的提高自身的竞争力和污水处理节能降耗的能力，这样才能促进我国污水处理事业的不断发展。
參考文献：
[1]赵宝江,李江,王丽萍.污水处理厂节能减排的实现途径分析[J].环境保护与循环经济,2010,11:49-52+62.
[2]石教娟.基于节能减排的污水处理厂绩效评估体系的研究[D].暨南大学,2013.
[3]宁艳春,何洪波,邱延波,王英楠,蒲文晶,史耀波,邵巍,谢丹.数学模拟在污水处理厂节能减排中的应用和发展[J].油气田环境保护,2012,03:1-3+56+79.
关键词：污水处理厂；节能减排；实现途径
中图分类号： R123 文献标识码： A
随着经济的发展，环境污染已经越来越严重，作为人类生活必不可少的水资源也面临着越来越严峻的短缺问题。水资源污染已经不仅仅是我国所面临的问题，其早已成为全球的问题。针对水资源的污染，城市的污水处理厂的建设就显得尤为重要，各大城市所建污水处理厂数以千计，每天处理污水量更是上亿吨，可见城市污水处理厂的能耗占整个城市能耗的很大一部分，所以要想实现降低城市总能耗，就必须想办法降低污水处理厂的运行能耗，这样才能实现总能耗的降低。当前我国污水处理厂面临的发展现状十分严峻，它的基础建设和污水处理费用问题是污水处理厂面临的最主要问题。污水处理厂应从自身发展情况出发，同时结合当地实际的污水排放情况，制定出一条高效、节能、减排的途径。污水处理厂的发展方向应该是朝着提高资源利用率、较少或者避免污水产生和减少污水排放的目标发展。
一、污水处理厂耗能现状分析
近年来，随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，国家对污水处理厂水质的要求越来越高，由此带来的是污水处理厂的电耗和污水平均处理成本的增加。于污水处理厂来说，它的污水处理成本提高了，污水处理成本占污水处理厂总成本的40%~80%，下面是污水处理厂能耗表格，从表1中我们可以了解目前的污水处理厂各部分成本所占比例。
随着国家对水质要求的不断提高，污泥和二氧化碳的排放量在增加，这与我国目前倡导的节能减排的目标不相符。二氧化碳是暖气供氧的主要来源，而污泥主要是山污泥沉淀和暖气供氧产生的。所以，污水处理厂要从以上部位出发，有针对性地制定出一些节能减排的措施，在达到国家节能减排目标的同时，提高自身在污水处理行业的竞争力。
二、污水处理厂的全流程能耗构成分析
污水处理本身属于能源密集型的综合技术，能耗大、运行费用高。一般污水处理厂的预算运行费用的30%是能源消耗。污水处理厂消耗的能源可以分为直接能耗和间接能耗，前者主要包括电和其他燃料的能耗，后者是生产药剂(絮凝剂、氯气、外加碳源等)所需的潜在能耗。一般来说，降低污水处理厂能源消耗的关键在于节电，因为电耗占总能耗的60%～90%，而且节电相对于新能源开发等其他策略而言投资少、见效快、效益大。我国典型的二级城市污水处理厂电耗中，大部分的电力使用于①输送废水、液态污泥、生物固体和工艺用水，占总电耗的10%～20%；②污水生物处理(主要用于曝气供氧)，占总电耗的50%～70%；③固体和生物固体加工、脱水和干化设备，占总电耗的10%～25%。
在不同的污水处理厂的运行中，实际能耗还与污水处理厂的规模、污水的水质特征、处理程度、处理工艺、运行模式等因素有关。要了解具体的能源利用情况才能进行有效的管理，改进效率和降低成本，最好的方法之一就是能源审计。能源审计的初始工作一般是对各用电设备的情况进行统计分析，评估最大能耗的单元、操作或者过程，在这个基础上分析原因，提出改进措施，实现污水处理厂的节能优化。
三、污水处理厂的污泥处理
污水处理厂的污泥如何处置，是在建设污水处理厂时就必须考虑的问题。在污水处理厂的运行费用中，除了电耗占去总能耗的大部分，污泥处置费用也是不容忽视的。所以就要在污泥处理能力与出路上做文章，尽可能地降低能耗。
1.在设计时就要考虑到污泥处理的能力，除了要把水质水量的超负荷考虑在内，还要为污水处理厂的远期发展扩建充分留有改造的余地，为运行维护提高灵活性。污泥处理能力提高了，污泥调理剂PAM的投加量就会相应地减少，这样就实现了运行费用的降低。
2.污泥最好的出路就是废物再利用，因为污水处理厂的污泥中含有丰富的氮、磷、钾、钙、铁、锌等元素，这些都是植物生长所必需的，是最好的农田肥料。所以变废为宝既符合当今社会经济循环发展的大趋势，又降低污泥处置成本。
降低污泥处置的另一个方面就是降低污泥产量，这样就需要良好的预处理能力，采用良好的格栅系统可以从源头减少污泥的产量，不但能够降低污泥处置费用，还能延长污水处理厂其他后续设备的使用寿命。
四、实现污水处理厂节能减排的有效途径
1.污水提升过程中的节能
污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空
间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。
2.污水处理过程中的节能
污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。
3.优化设计并注重设备的选型
在设计阶段就要充分地考虑进水水质与水量的波动性，并多参照成功的污水处理厂的运行数据，合理选择提升机驱动设备，优化设计，把降低能耗的理念贯彻到整个污水处理设计中。注重污水处理厂的运行维护，并及时优化升级污水处理设备。要定期对污水处理设备进行检测、维护，对落后的、老化的设备及工艺要进行及时的更换和升级改造。
4.优化处理工艺
现在所有的污水处理工艺中还是存在着许多问题的，能耗的浪费情况较严重，应该利用现代的科技，对污水处理工艺进行优化，例如用计算机建立数学模型，通过输入必要的数据计算出所用设备的最佳气量、污泥的运行状态或安装距离等。这样就更能准确地选择处理设备，达到降低能耗的目的。
5.其他节能措施
可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。
6.曝气装置的选择
作为污水处理厂的生物处理工艺中的耗能最大的构筑物———曝气池，其中所选的氧转移率高的曝气装置是降低水厂能耗的关键。现在较常选用的是进口的膜式微孔曝气器，氧转移率高于传统曝气器，并具有布气更均匀、动力效率更高的特点。与其他一般材质的曝气器相比还具有使用寿命长、通气量大及抗堵塞等优点。选择先进的微孔曝气器对降低整个污水处理厂总能耗起着重要作用。
7.鼓风机的选择
污水处理厂常用的曝气方式有两种，一种为鼓风曝气，另一种为机械曝气，而常用的为鼓风曝气。所以鼓风机的选择在水厂降低能耗中也起着关键的作用。据资料显示，进口的单级高速离心鼓风机的效率一般大于80%，而多级低速的离心鼓风机的效率却在60%~70%之间。
综上所述，针对我国污水处理厂的现状，要完成国家规定的节能减排的目标，要在采用新技术的基础上坚持具体问题具体分析，不断的提高自身的竞争力和污水处理节能降耗的能力，这样才能促进我国污水处理事业的不断发展。
參考文献：
[1]赵宝江,李江,王丽萍.污水处理厂节能减排的实现途径分析[J].环境保护与循环经济,2010,11:49-52+62.
[2]石教娟.基于节能减排的污水处理厂绩效评估体系的研究[D].暨南大学,2013.
[3]宁艳春,何洪波,邱延波,王英楠,蒲文晶,史耀波,邵巍,谢丹.数学模拟在污水处理厂节能减排中的应用和发展[J].油气田环境保护,2012,03:1-3+56+79.