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摘要：现如今，我国的城市正在不断的快速发展和进步，水污染的问题也越来越严重，为了能更有效地解决污水问题，治理污水，改善污水问题，建设城市污水处理厂，是目前非常重要的一项工作。虽然建设污水治理厂是较为容易的工作，但在后期污水处理厂维护是较为复杂和困难的一项工作，因为污水在处理过程中消耗的能源较多且成本也十分的高，所以导致很多城市的污水处理厂没有真正付诸实施。本文主要阐述和分析了我国某城市生活污水处理厂能耗，并对节能措施进行深层次的剖析和论述，希望对相关污水处理单位给予参考和帮助。
关键词：污水处理；能耗；分析；节能措施；成本
引言
随着人们生活水平的提高，城市中生活污水和工业污水量明显增加，随之也新建了许多污水处理厂，为减轻环境负担提高水环境质量做出了很大的贡献，但是城市污水处理厂是属于高能耗的产业之一，这也造成了污水处理成本的提高，迫使一些污水处理厂因高额的处理费用而难以运行，同时这也是对能源的一种消耗和浪费，所以污水处理厂要在保证出水水质的前提下，对污水厂中高能耗单体及设备进行节能降耗的技术探索，保证自然资源和污水厂的可持续发展。想要实现这一目标就需要认真分析污水厂内的能源消耗分布，从处理过程中的各个环节入手探讨节能降耗新举措是优化污水厂管理的必要方法。
1城镇污水处理厂的能耗现状
污水处理厂的污水处理原理就是通过一定的技术手段将污水中的污染物和杂质分离出来，获得能够达到一定质量标准的水源。以往的污水处理厂建设只是为了减少污水对于环境的污染，对于处理后的水源质量要求相对较低，但随着我国水资源短缺现状愈发严重，污水处理厂处理后的水源用途逐渐增加，要实现水资源利用效率的提升，进行循环再利用，污水处理技术要不断进步，这在一定程度上加大了污水处理厂的难度，污水处理厂需要消耗更大的能源资源，成本更高。而高能耗的污水处理也是对城镇资源的一种消耗，也会造成一定的污染，因此，城镇污水处理厂只有不断进行技术提升，才能做到节能降耗的同时，实现污水处理的目标。当前开发区第二污水处理厂的工艺主要采用A2/O+转盘过滤器+消毒（主体工艺），工艺流程：进水→粗格栅→污水提升泵→细格栅→沉砂池→A2/O氧化沟→二沉池→转盘滤池→消毒→排入河道。据资料统计上述流程中，二级处理单元耗能最大，大约占整个污水厂总能耗的69%；其次是预处理单元，约占总能耗的21%，污泥处理单元等其他约占总能耗的10%。由此可见，节能潜力最大是预处理与二级处理单元，其次是污泥处理单元。因此节能应从这三个处理单元着手，对其主要设备的运行状态及运行方法进行挖掘，从而实现整个污水处理系统的节能。
2城市污水处理厂消耗的主要资源
2.1电耗
根据我国用电调查显示，污水处理厂用电总量占我国总用电力总用电量的3%。因为我国人数的持续增长，污水处理的指标和标准也在不断的提高，在2018年的未来15年内污水处理总量的消耗将会达到20%以上。随着我们国家城市污水处理技术的提升和发展，污水处理厂的电力消耗也在逐渐的增长。现如今，我国城镇污水处理厂的平均功耗是0.28kW·h/m3。80%以上的污水处理厂能量消耗要大于0.45kW·h/m3。这种电能消耗和发达国家相比较是比较落后的。所以，我们国家在节能这方面还是有很大的进步空间。城市污水处理厂能耗主要包括污水和污泥提升系统、生化处理供氧系统这三个方面，在总用电量的中占据25~55%左右。供氧系统生化处理工序的能耗主要集中在风机和搅拌机。是污水物理厂中能量消耗最大的单位。
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2.2药耗
污水处理厂常采用污泥脱水絮凝剂，通常用聚合氯化铝和其他人工合成的絮凝剂，假设絮凝效果达不到预期的构想，每万吨污水的平均消费约9kgpam。根据调查结果显示，聚丙烯酰胺絮凝剂每1t的价格在25万以上，大量的药物消耗，导致污水处理厂的成本不断增加。除此之外，这些药物是不可回收的且还存在污染环境的情况，所以后期的使用后的处理也是一件较为麻烦的事情。
2.3新鲜水耗
现如今，我国的一些污水处理厂还不够完善和先进，还没有建立水资源回用的系统装置，将处理后的合格水源就不分类，直接流入纳污水处。污水处理厂中机械使用的水源和生活用水都是比较多的。所以，我国某些城镇污水处理产相比较与先进的污水处理厂来说，还是存在着相当一部分的问题和需要改进的地方，比如污水处理厂的新鲜水源消耗较多，导致处理的成本增加，污水处理厂的经济效益降低，水资源浪费严重，违背了节约用水和保护环境的原则。
3城镇污水处理厂的节能降耗措施
3.1二级处理单元节能降耗措施
二级处理单元能耗主要集中在鼓风机、搅拌器和内外回流泵。城镇污水处理厂在选择鼓风机时，首先要对鼓风机的压力进行严格要求，保证压力的充足。在对曝气池的充痒过程中，鼓风机需要克服管道内的阻力以及曝气池液位高程或堵塞增加的阻力等情况，充足的压力是保证鼓风机正常工作不受阻力影响的前提。而风机的流量也是风机选型的重要依据，如果是在小流量范围内，可选用罗茨鼓风机，这一鼓风机相对低廉，也能达到工作要求；中流量的情况下，多级离心风机性能好，性价比更高；大流量范围内，可选用单及离心风机，其能耗相对较低，成本也比较低廉。
3.2预处理单元节能降耗措施
预处理单元最大的耗能设备是污水提升泵，是该单元节能的关键设备。进水泵约占预处理单元能耗的95%，占据污水处理总能耗的19.5%，可见其能耗之大。要实现水泵运行中的节能降耗目标，可在水泵设计中合理处理，增加节能设计。现阶段，我国水泵的设计扬程值较高，导致设备能耗高，因此，要合理设计水泵扬程，根据地形进行细致的水力学计算确定污水处理系统的总水位差。此外，现在一些城镇的污水处理厂泵房无法对水量进行连续调节，导致泵房能耗高，因此，要对泵房进行改造升级，利用变频调速技术来控制水量的连续调节，提升泵房与其他设备的协调合作，提高污水处理运行效率。
3.3污泥处理单元节能降耗措施
目前，城镇污水处理厂中对于污泥处理技术应用较多，而这些技术过程又需要消耗大量的电能，而在整个污泥处理技术环节中，污泥脱水系统能耗最大，要想实现节能降耗目标，就需要在这一环节采用高效絮凝剂来控制投加量，协调各部分之间的关系，降低电能消耗。污泥处理技术中要实现节能降耗，还可以选用低能耗的污水处理设备，例如带式浓缩脱水一体机、卧螺沉降离心脱水机等低能耗设备，此外，还可以通过厌氧池的建设利用沼气实现节能降耗目标。污泥处理处置过程的节能降耗措施还包括污泥立式高干度脱水、污泥囊式厌氧消化、污泥除砂预处理、高效热解炉、四轴式大容量浆叶干化、生物质燃气纯化等，这些节能减耗措施大大提高了我国污泥处理工艺的节能降耗水平，强化了污泥转化为燃气、燃料等多途径能源化与资源化利用的效率。
结语
城市污水处理厂的节能降耗是一项重要工作，要综合考虑多方面因素，从各个单体设备入手，分析能源消耗的构成，在综合厂区整体工艺对设备及运行进行综合管理和协调，在保证出水指标的情况下节能增效。
参考文献：
[1]王夙，刘峻．污水处理厂能耗分析与节能技术研究进展［Ｊ］．四川有色金属，2011（3）：59～64．
论文作者:周海新1,顾雪松2,陈刚3
论文发表刊物:《基层建设》2018年第15期
论文发表时间:2018/7/27
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