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污水处理厂节能降耗不是小事,到底该从哪入手?
2020-08-06



随着越来越严格的污水排放要求,对污水处理厂来说,不合规的上游排放,导致频繁的冲击负荷,要想可持续运行是一个巨大的挑战。满足日益严格的排放要求,并同时实现节能降耗是关键所在。

污水处理厂的能耗占污水处理厂运行维护成本的30%--80%,过高的能耗严重阻碍了我国城镇污水处理厂的建设和管理,致使许多中小型污水处理厂难以正常运行,因此降低能耗是污水处理厂未来发展的必由之路。





城镇污水处理厂其能耗大致可分为污水提升泵、曝气系统、机械搅拌、污泥回流泵,污泥脱水的电耗以及污泥消化投加的热能等,同时还包括絮凝剂、外加碳源、氯气、活性炭等一系列外加耗材生产过程所需的能量。因此,中小型污水处理厂节能降耗要具备以下具体措施:


1.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。



2.污水预处理节能

污水预处理系统包括格栅、沉砂池和初次沉淀池,用来截留污水中较粗大漂浮物和比重较大的悬浮物,以保证后续污水处理设施的正常运行,其中格栅的节能空间较少。

沉砂池用于去除污水中的泥沙等无机颗粒,常用的沉砂池主要有曝气沉砂池、平流式沉砂池、旋流沉砂池等,其中,曝气沉砂池因含曝气设备而能耗较高,平流式和旋流式则能耗相对较低。因此,在污水BOD浓度不太高的情况下,应尽量采用平流式和旋流式沉砂池来降低能耗。



常用的初次沉淀池主要有平流、辐流和竖流三种,其中平流式沉淀池能耗最低,其次为辐流沉淀池,竖流沉淀池能耗最高,尽量选用低能耗的平流式或辐流式沉淀池。



3.污水处理厂曝气池的设计

在城市污水处理厂的设备中,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,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:


  • 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,在曝气设备选择的时候,要按照污水处理工艺、所处理污水规模、污水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。


  • 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。


4.污泥处理的节能减排设计

污泥处理中的节能减排设计要依照系统能耗分配关系具体设置。人员要依照污泥脱水系统状况合理选取絮凝剂,一般絮凝剂质量越好,节能效果越高。人员要选取低能耗、高效率设备,定期对设备进行检查,保证设备操作的规范性、安全性、科学性,降低可能出现的设备损耗,从而减少运行费用。


5.其他节能减排设计

(1)合理回用中水,减少水耗支出。

(2)降低生产能耗,提高运行收益。

(3)使用生物除磷代替药剂除磷,减少药剂除磷过程中造成的环境污染,提升污泥处理效果。


综上所述,在对污水处理厂节能减排实现途径进行优化的过程中,人员要对各项资源进行合理配置,引入高性能设备,加大可再生能源利用质量,从而保证处理操作的环保性、高效性。