浅析污水处理厂污水处理节能技术

浅析污水处理厂污水处理节能技术

李佳

西咸新区水务有限公司

摘要：目前，全球不断变暖，生态环境遭到了不断的污染和破坏。作为一个人口众多的国家，虽然中国的水资源量很大，但全国人均水资源极低，人们对水资源的认识薄弱，导致水资源浪费得特别多。这些问题致使水资源浪费问题持续加深。污水处理是城市污水处理厂应对水污染问题的最关键的一项任务。它不但给环境带来很大的效益，同时也为我国实现可持续发展提供了不竭的动力。随着人口的不断增加，生活和生产污水也不断增加，水资源日益稀缺。近年来，我国通过加强环保检查督察等措施，不断加强水污染的控制和治理，然而，污水处理厂的节能却已悄然成为一个严峻的问题。通过对污水处理厂实行建设，可以发现污水处理的节能降耗潜力巨大。因而，在当前我国污水处理的经济效益中，有必要在保证污水处理厂正常运作的同时合理地降低能源消耗。这不但对保护生态环境有很大的促进效用，还有利于减少能源日益缺乏带来的巨大压力。

关键词：污水处理厂；污水处理；节能技术

1导言

目前，我国大部分新建的污水处理厂，采用的运行模式大多为BOT模式。所谓BOT模式，就是指以政府和私人机构之间达成协议为前提，由政府向私人机构颁布特许，允许其在一定时期内筹集资金建设某一基础设施并管理和经营该设施及其相应的产品与服务。BOT运行模式下，污水处理厂能否获得利益，其关键影响因素是运营费用，而改进污水处理工艺，实际节能降耗是节省运营费用的有效措施。

2污水处理的根本过程

污水处理厂处理污水时，必须先把污水集中到污水处理厂中，并通过部分技术和工艺进行污水处理。目前国内大部分污水处理厂收集和处理污水的方式大同小异，都是将排放至污水管道中待处理的污水，通过抽水泵抽调污水至污水处理厂内的处理设施，并物理、化学、生物等处理方法的联合作用下进行处理。整个过程中经过格栅、沉砂池、一级生物处理、二级生物处理、二级沉淀池、氯气消毒和排放到天然水体中。只有至少经过这些步骤才能对污水进行有效处理，以达到排放到天然水域环境的排放标准。

3污水处理施工技术面临的问题

3.1污水处理装置设备不符合节能标准

由于大部分污水处理厂处理污水的工艺技术不高，导致污水处理已经无法达到社会对于污水处理环保节能的要求。这是因为我们许多污水处理厂的处理设施老旧，并没有得到及时的更新和修理。老的污水处理设备大多数只考虑到了污水处理后的最终排污方面而忽略了处理过程对能源的消耗，这导致在污水处理达标再利用的同时，对其他能源的消耗过度。这样的措施不利于我国污水处理的可持续发展。

3.2我国在污水处理方面的投入不足

目前，我国对污水处理的投入太小。目前，我国污水处理厂的数量已达到较高水平，但这对于生活所造成的污水的处理来说还远远不够。与此同时，目前我国的设备研发技术不够发达，许多污水处理的设备都是进口。同时由于设备的损耗较快，过了保修期的设备修理费也很高。我国对于污水处理支出的经费不足以对污水处理设备进行及时的更新换代，对于自主研发设备的支出就更显不足，从而导致自主化污水处理的技术发展缓慢。

4城镇污水处理的核心工艺技术的能耗分析及节能对策

4.1常用生化处理工艺分析

4.1.1氧化沟处理工艺

在城镇污水处理过程中，氧化沟处理工艺作为好氧活性污泥处理工艺之一，是一种集曝气、沉淀处理于一体的处理工艺。例如，常见的三沟式氧化沟的主要构造是两侧沟交替作为曝气池和沉淀池，而中沟持续作为曝气池。

4.1.2A/O、(A2/O)处理工艺

在污水处理技术工艺中，A/O处理工艺是属于污水生物除磷脱氮的处理技术。通常的生物除磷脱氮处理流程是先进行好氧池的反硝化反应将铵态氮变成硝酸盐，再经过缺氧池的反硝化反应将硝酸盐还原生成氮气，从而实现污水中含氮有机物的降解和去除，而因为好氧池内同步进行的好氧生物反应消耗了污水中大部分可被利用的有机碳源，使反硝化菌在后续缺氧池中已几乎没有可以消耗的碳营养源来满足其进行反硝化反应，需要在缺氧池前补加乙酸钠、甲醇等有机碳源来供给反硝化菌，而A/O处理工艺是将缺氧池放在好氧池的前面，通过回流好氧段的硝化液，以污水进水中的有机碳源来满足反硝化菌的营养需求。此外，A2/O处理工艺是在A/O处理工艺的基础上在缺氧池的前面加设厌氧池，并通过厌氧微生物实现污水中大分子有机物的断链分解成可供反硝化菌利用的有机碳源。

4.1.3MBR处理工艺

MBR污水处理工艺是活性污泥法和膜分离技术的新型组合处理工艺，利用MBR污水处理工艺处理后的出水水质的质量较高。对于城镇的污水处理过程中，采用MBR污水处理工艺时要考虑到污水处理的规模，在较大规模的污水处理厂通常要采用负压抽吸浸没分置式MBR工艺。MBR污水处理工艺更适用于难降解的有机污水和对出水水质要求较高的污水处理工艺。

4.2主要的节能技术及对策

4.2.1使用高效曝气装置

在曝气池使用高效曝气装置来提高曝气池中的氧气利用率，可以减少曝气池中供气总量，降低供气能耗，通过高效的曝气扩散装置可以产生体积更微小、比表面积增大的气泡，使得气体中氧转移效率更高，相同供气量的情况下，单个曝气设备的服务面积和能力更大，从而实现节省能耗的目的。

4.2.2合理布设曝气器

在曝气供氧过程中，由于曝气池入口段的污水中有机质的含量高，所需微生物的数量也较大，其耗氧量相对较多，当污水接近曝气池出水口时，污水中的有机质被微生物处理消耗，含量比较低，其耗氧量也越来越少。因此，在布设曝气器进行曝气供氧时，要根据曝气池刚进入阶段和接近出水口的需氧特性进行布设。如果只是单纯均匀布设曝气器会造成进水口处理的供氧不足，出水口处理的供氧过剩的现象，这样就造成污水处理效率和质量的下降，同时引起能源的浪费。因此，在曝气池要将曝气器从进水口到出水口由密到稀布设，并安装溶氧的自动检测和调节装置，及时调节曝气池的溶氧情况，以此控制生化处理中的曝气量，降低供气设备的实际运行负荷，实现生化处理能耗的最优利用率。

4.2.3选择高效节能型机泵设备

在城镇污水处理厂中，大部分运行设备为机泵类设备，各项工艺技术均需要机泵设备的配合，降低机泵设备的能耗是实现节能降耗的主要任务。例如选择高效率的水泵替代老旧低效的水泵以降低配用电机输出功率，选择高效节能的磁悬浮、空气悬浮或高速离心等形式的供风曝气设备代替老旧的机械鼓风设备等，以实现能耗总量的降低。

4.2.4使用智能变频调速供风系统

在城镇污水处理厂，曝气池的供风机组一般为最大的电能消耗机组，供风机组均需要使用电动机来带动设备运转。普通的电动机正常工频情况下只能以定速的方式来运转，而智能变频调速供风系统可以按照处理工艺的不同要求，根据曝气池内实际运行工况的检测数据，经过智能计算进行相应的风机转速输出调整，从而实现达到降低电动机运行功率和能耗的目的。

4.2.5模糊神经网络PID控制技术

在城镇污水处理的曝气系统中采用模糊神经网络PID控制技术，使得曝气系统的数据设置具有输入精确化、数据模糊化、模糊规则化等计算能力，并在处理数据的过程中对神经网络中的网络权值进行校正调整，使得整个曝气系统处于更加理想的状态，实现污水处理过程中能耗的节省和处理成本的降低。

5结语

污水处理不仅对保护生态环境具有非常重要的影响，更对节约水资源，实现我国社会经济的可持续发展具有非常重要的意义。因此，必须要对污水处理工艺不断加强研究，实现真正的节能降耗，提高污水处理水平，同时促进污水处理厂的长久持续发展，为我国社会经济的可持续发展发挥重要的推动作用。

参考文献

[1]于海应.关于污水处理技术的创新与节能降耗研究[J].环境与发展,2017,29(10):64+66.