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摘要：城市污水处理的能耗直接关系到污水处理业与环境、经济的可持续发展，因而污水处理能耗与效率的研究具有工程实用性和前瞻性，因此需要管理人员从各个方面着手进行节能减排的工作，从而带来良好的经济效益及社会效益，优化城市环境，提高城市居民的生活质量。基于此本文分析了城市污水处理厂节能降耗的相关方面。
关键词：城市污水处理厂；节能降耗；途径
1、城市污水处理厂节能规划的紧要性
城市的命脉就是水。这几年来，随着迅速进展的社会与接连推动的城市化，相应增加的是城市污水排放量，日趋出众的问题是缺水，日益增大的是用水冲突。增产节约，城市化过程中一般筛选的是加大中水的运用率。而实际状况是，“好女愁嫁”的尴尬是各地中水在现实运用进程中遇到的。而人们保持生活的一定元素就是环境。紧密相连的是资源与环境，想要保护环境，就要有节能，生产工人算过一笔账：俭省一度电相等于俭省0.4kg标准煤，净水4L，碳粉尘降低0.272kg，二氧化碳0.03kg，二氧化硫0.997kg，氮氧化物的0.015kg排放。一直与能源的保障息息相通的是城市的可继续进展，钱易院士比较早地建议了清洁出产、轮回经济与可继续进展的问题，这里头重要提出了观点的问题，此中在分别的地点提到了外国的可继续进展的污水治理形式，可继续生物除磷脱氮工艺还得到了引见。
2、城市污水处理厂消耗的重要能源
现在，以生物处理工艺为主的二级或三级处理是城市污水处理厂多数使用的处理工艺，一般包含预处理、生化处理与污泥的处理处置三部分。电、燃料和药剂等方面的消耗是污水处理厂的能源消耗。在污水提升系统、二级生化处理的供氧系统与污泥处理系统三部分是城市污水处理厂中电耗发生的重要地方，各自占工艺总电耗的25%、55%与13%。鼓风机、搅拌器与内外回流泵上是此中二级生化解决单元的能耗首要集合之地，占二级处理单元电耗的7513%是鼓风机，占总运行电耗的5181%，是全厂极大的耗能解决单元，因此在鼓风机的节能降耗上是二级解决单元和全厂的节能核心。所以，和优秀的污水治理厂比拟自来水耗大，加强了污水治理本钱，同步水资源糟蹋了。
3、城市污水处理厂节能降耗途径分析
3.1、污水提升泵站节能途径
污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率，在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外，还需要加强日常的管理和高程布置等，结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件，以实现效率的最大化。
3.2、曝气设施节能途径
在污水处理厂的工艺过程中，曝气系统是不可或缺的重要组成部分之一，同时也是能耗最大的一个部分，约占处理过程总能耗的50～70%左右，该环节具有较大的节能潜力。相关研究结果表明，曝气控制是节能降耗的关键，为了有效降低曝气系统的能耗，可在实际生产中采取如下措施：
1）在设计曝气系统时，要充分考虑高峰时段供氧能力的预期负荷，使供养设计规模接近于平均需氧量，提高曝气系统的总能效，以达到节能降耗的目的。在布置曝气设备时，应采取渐减曝气的布置方式，降低生物池后段溶解氧含量，避免造成能量浪费。由于不同的污水处理工艺和曝气池池形会形成不同的池中微生物反应规律，所以在布置曝气扩散装置时，还必须充分考虑微生物反应规律这一影响因素，以达到更好的节能效果。
2）在使用智能系统对曝气量进行控制时，可根据进水水质和水量的实际变化，或曝气池各段所需的溶解氧浓度，对污水处理进行优化控制，通过调节曝气单元阀门开启度和鼓风机供气量，能够降低10%～25%的能耗。如，某污水处理厂利用溶解氧PLC自动控制系统，促使鼓气量节省了10%[2]
3.3、污水处理节能途径
污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。
3.4、污泥处理节能途径
污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。
总之，污水处理厂的高能耗运行会使得能源问题更加严重，因此需要不断改进技术，引进新型的管理方式等，从各个方面进行节能减排，从而促进我国城市污水处理事业的健康、稳定、持续发展。
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]孙晓杰，罗洁瑜，王敦球，朱义年.我国城市污水处理厂节能降耗研究进展[J].桂林理工大学学报，2012，04：519-523.
[3]周婷，朱义超.城市污水处理厂节能降耗途径研究[J].资源节约与环保，2015，02：35-36.
关键词：城市污水处理厂；节能降耗；途径
1、城市污水处理厂节能规划的紧要性
城市的命脉就是水。这几年来，随着迅速进展的社会与接连推动的城市化，相应增加的是城市污水排放量，日趋出众的问题是缺水，日益增大的是用水冲突。增产节约，城市化过程中一般筛选的是加大中水的运用率。而实际状况是，“好女愁嫁”的尴尬是各地中水在现实运用进程中遇到的。而人们保持生活的一定元素就是环境。紧密相连的是资源与环境，想要保护环境，就要有节能，生产工人算过一笔账：俭省一度电相等于俭省0.4kg标准煤，净水4L，碳粉尘降低0.272kg，二氧化碳0.03kg，二氧化硫0.997kg，氮氧化物的0.015kg排放。一直与能源的保障息息相通的是城市的可继续进展，钱易院士比较早地建议了清洁出产、轮回经济与可继续进展的问题，这里头重要提出了观点的问题，此中在分别的地点提到了外国的可继续进展的污水治理形式，可继续生物除磷脱氮工艺还得到了引见。
2、城市污水处理厂消耗的重要能源
现在，以生物处理工艺为主的二级或三级处理是城市污水处理厂多数使用的处理工艺，一般包含预处理、生化处理与污泥的处理处置三部分。电、燃料和药剂等方面的消耗是污水处理厂的能源消耗。在污水提升系统、二级生化处理的供氧系统与污泥处理系统三部分是城市污水处理厂中电耗发生的重要地方，各自占工艺总电耗的25%、55%与13%。鼓风机、搅拌器与内外回流泵上是此中二级生化解决单元的能耗首要集合之地，占二级处理单元电耗的7513%是鼓风机，占总运行电耗的5181%，是全厂极大的耗能解决单元，因此在鼓风机的节能降耗上是二级解决单元和全厂的节能核心。所以，和优秀的污水治理厂比拟自来水耗大，加强了污水治理本钱，同步水资源糟蹋了。
3、城市污水处理厂节能降耗途径分析
3.1、污水提升泵站节能途径
污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率，在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外，还需要加强日常的管理和高程布置等，结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件，以实现效率的最大化。
3.2、曝气设施节能途径
在污水处理厂的工艺过程中，曝气系统是不可或缺的重要组成部分之一，同时也是能耗最大的一个部分，约占处理过程总能耗的50～70%左右，该环节具有较大的节能潜力。相关研究结果表明，曝气控制是节能降耗的关键，为了有效降低曝气系统的能耗，可在实际生产中采取如下措施：
1）在设计曝气系统时，要充分考虑高峰时段供氧能力的预期负荷，使供养设计规模接近于平均需氧量，提高曝气系统的总能效，以达到节能降耗的目的。在布置曝气设备时，应采取渐减曝气的布置方式，降低生物池后段溶解氧含量，避免造成能量浪费。由于不同的污水处理工艺和曝气池池形会形成不同的池中微生物反应规律，所以在布置曝气扩散装置时，还必须充分考虑微生物反应规律这一影响因素，以达到更好的节能效果。
2）在使用智能系统对曝气量进行控制时，可根据进水水质和水量的实际变化，或曝气池各段所需的溶解氧浓度，对污水处理进行优化控制，通过调节曝气单元阀门开启度和鼓风机供气量，能够降低10%～25%的能耗。如，某污水处理厂利用溶解氧PLC自动控制系统，促使鼓气量节省了10%[2]
3.3、污水处理节能途径
污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。
3.4、污泥处理节能途径
污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。
总之，污水处理厂的高能耗运行会使得能源问题更加严重，因此需要不断改进技术，引进新型的管理方式等，从各个方面进行节能减排，从而促进我国城市污水处理事业的健康、稳定、持续发展。
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]孙晓杰，罗洁瑜，王敦球，朱义年.我国城市污水处理厂节能降耗研究进展[J].桂林理工大学学报，2012，04：519-523.
[3]周婷，朱义超.城市污水处理厂节能降耗途径研究[J].资源节约与环保，2015，02：35-36.