談污水處理廠污水處理節(jié)能技術(shù)

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摘要：污水處理是經(jīng)一系列專業(yè)流程，運(yùn)用相關(guān)的技術(shù)，確保污水能夠達(dá)到排放到水體或者再利用的水質(zhì)要求，當(dāng)前隨著污水處理技術(shù)的進(jìn)步，已經(jīng)在人們生產(chǎn)生活各種不同領(lǐng)域中得到應(yīng)用拓展，并逐漸從工業(yè)領(lǐng)域走向普通群眾的日常生活領(lǐng)域。同時(shí)，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展大背景下，各領(lǐng)域都擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模，這也使得產(chǎn)生的污水量越來(lái)越多，給污水處理廠方面增加了巨大的壓力，要想運(yùn)用相關(guān)技術(shù)使大量的污水得到有效處理，確保污水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就需進(jìn)行巨大的能量消耗，特別是電能的大幅度耗費(fèi)，還會(huì)進(jìn)一步造成相應(yīng)的能源消耗量增加，這都會(huì)使環(huán)境破壞程度增加，加速能源短缺現(xiàn)象，并加重環(huán)境污染問(wèn)題的產(chǎn)生。為了更好地使這種發(fā)展現(xiàn)狀得到緩解，促進(jìn)污水處理廠得到健康可持續(xù)的發(fā)展，就要對(duì)污水處理廠存在的諸多問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，通過(guò)對(duì)不足之處進(jìn)行分析，加強(qiáng)對(duì)污水處理節(jié)能技術(shù)方面的研究力度，實(shí)現(xiàn)污水處理效率的提升，達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；污水處理；節(jié)能技術(shù)

1污水處理廠及污水處理概述

在污水處理廠的整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中，通常延用BOT發(fā)展模式，其是一種基礎(chǔ)設(shè)施投資、建設(shè)和經(jīng)營(yíng)相結(jié)合的方式，可以較好的協(xié)調(diào)了政府與私人機(jī)構(gòu)之間的關(guān)系，避免了糾紛問(wèn)題的發(fā)生，還可使政府的財(cái)政風(fēng)險(xiǎn)和負(fù)擔(dān)降低，促進(jìn)組織管理工作的順利進(jìn)行，提高了工作進(jìn)行的效率，在污水處理廠建設(shè)方面由企業(yè)進(jìn)行，特別是通過(guò)與國(guó)內(nèi)外先進(jìn)承包企業(yè)的合作，在很大程度上加快了先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)的應(yīng)用拓展，為污水處理廠帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇。在這種運(yùn)行模式下，想要更好地使污水處理廠得到利益的充分保障，在經(jīng)費(fèi)投資管理和污水處理工藝方面的工作加強(qiáng)是非常有必要的，其中節(jié)能技術(shù)的運(yùn)用就是一種很好的途徑。

2污水處理廠污水處理產(chǎn)生能耗較高問(wèn)題的原因分析

2.1污水處理設(shè)備

絕大多數(shù)污水處理廠產(chǎn)生的能耗都比較大，這與處理設(shè)備配置方面存在很大的關(guān)系，設(shè)備配置如果不夠完善或存在缺陷，又或先進(jìn)性方面的不足，這些都會(huì)造成非常大的影響，加強(qiáng)這方面改進(jìn)工作的重視，能在很大程度上為相關(guān)技術(shù)的具體實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。但從總體上來(lái)看，這種現(xiàn)狀在很多地方都沒(méi)有得到改善，使得污水處理能力很難得到提升，設(shè)備方面性能的不足，對(duì)實(shí)際運(yùn)行中的機(jī)械效率影響非常大，進(jìn)而造成能耗的增加，使得節(jié)能效果很難得到充分保障。

2.2資金投入有限

在各種工程建設(shè)和行業(yè)的發(fā)展中，有效的資金投入支撐是至關(guān)重要的，但在污水處理廠項(xiàng)目建設(shè)中，受到各種不同因素的影響，資金通常很難完全得到保障，雖然國(guó)家在污水整治領(lǐng)域的專項(xiàng)資金投入項(xiàng)目有所增加，但因污水處理廠建設(shè)和后續(xù)運(yùn)行中都需要比較大的資金投入，這也使得在資金總量方面仍存在不足的現(xiàn)象，需要在融資模式方面進(jìn)行完善，不能僅依靠國(guó)家政策性資金支持，還要拓展資金的渠道來(lái)源，做到有計(jì)劃地進(jìn)行投資。但當(dāng)前這方面在很多地方都很難實(shí)現(xiàn)，地方政府的侵吞錢(qián)款和招商引資方面的力度不足，都會(huì)導(dǎo)致污水處理廠在基礎(chǔ)建設(shè)方面很難達(dá)到高水平；另外，在設(shè)備方面，我國(guó)目前在進(jìn)口設(shè)備上的依賴性比較大，這也使得在后續(xù)維修養(yǎng)護(hù)中都需要巨額的資金投入，很難有多余的資金進(jìn)行新設(shè)備研發(fā)。

2.3專業(yè)人才方面的缺乏

在污水處理廠的建設(shè)過(guò)程和后續(xù)運(yùn)營(yíng)中，專業(yè)的人才支撐都是必不可少的，目前我國(guó)在這方面雖然參與工作的人員總量方面有所提升，但專業(yè)的且創(chuàng)新能力比較強(qiáng)的人才仍然十分欠缺，并且因近些年來(lái)受到各行業(yè)發(fā)展的影響，污水處理廠項(xiàng)目的建設(shè)也逐漸增加，使得工作人員的總體供應(yīng)量很難得到充分保障，特別是高素質(zhì)的綜合型人才特別缺乏，相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的絕大多數(shù)從業(yè)者的專業(yè)性嚴(yán)重不足，這也使得在遇到實(shí)際中的問(wèn)題時(shí)很難有效的進(jìn)行解決，并提出新的發(fā)展思路，就更難在具體工作中完成技術(shù)和設(shè)備方面的創(chuàng)新研究工作。此外，各部門(mén)專業(yè)性較強(qiáng)的管理人員方面也存在很大的缺口，很多人員雖然管理知識(shí)掌握比較全面，但在專業(yè)技術(shù)方面掌握還是比較欠缺的，這就導(dǎo)致在實(shí)際管理中很難全面地落實(shí)具體的管理制度。

3污水處理廠污水處理中的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

3.1水泵節(jié)能技術(shù)

水泵在污水處理廠中是比較關(guān)鍵的一種設(shè)備，也是耗能比較大的一個(gè)工作環(huán)節(jié)。在污水處理廠建設(shè)中，可通過(guò)水泵優(yōu)化組合節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)將不同臺(tái)數(shù)以及不同運(yùn)行速率的水泵進(jìn)行并聯(lián)，以更好地滿足實(shí)際運(yùn)行中的工作需求，在具體搭配中，可通過(guò)泵站內(nèi)大小水泵合理搭配，再通過(guò)與變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行配合，達(dá)到節(jié)能效果，具體的組合方案則需根據(jù)實(shí)際處理需求進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使方案的選擇能使水泵的工作效率得到有效提升。水泵變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)是當(dāng)前水泵節(jié)能中一種比較常用的技術(shù)，當(dāng)前在比較常用的異步電動(dòng)機(jī)的調(diào)速中，可以通過(guò)改變定子的供電電源頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)速的目的，其中變頻器是變頻調(diào)速的常用工具，其主要作用原理是通過(guò)改變泵的性能曲線，使泵的工作點(diǎn)處于高效工作區(qū)，達(dá)到節(jié)能目的，變頻器的具體工作中，則是通過(guò)PLC測(cè)控終端組成的管理系統(tǒng)輔助進(jìn)行有效的控制，通過(guò)流量傳感器實(shí)現(xiàn)信號(hào)的反饋。根據(jù)國(guó)內(nèi)的工程實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，使用變頻調(diào)速設(shè)備可使水泵平均轉(zhuǎn)速比工頻轉(zhuǎn)速降低20％以上，綜合節(jié)能效率可達(dá)20％~40％。

3.2污水自動(dòng)處理技術(shù)

污水自動(dòng)處理技術(shù)即在污水處理中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)污水處理廠各種設(shè)備的自動(dòng)化節(jié)能控制，其不僅能夠提高節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益，也能確保污水處理過(guò)程的安全性，使污水處理環(huán)境得到優(yōu)化提升，能夠充分符合實(shí)際運(yùn)行條件，以更好地降低外界條件因素對(duì)設(shè)備參數(shù)的影響，實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和調(diào)整，進(jìn)而保證整個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)都處于高效的運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到提升設(shè)備工作質(zhì)量的目的。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也能最大限度地減少工作人員數(shù)量，使人員對(duì)設(shè)備的操作更加便捷，可以對(duì)設(shè)備進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和故障排查，也能減少故障的發(fā)生率，使后續(xù)的維修養(yǎng)護(hù)工作量減輕，使設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)，設(shè)備的高效運(yùn)行也能進(jìn)一步減少能耗的浪費(fèi)現(xiàn)象。但為更好地使自動(dòng)化技術(shù)得到作用的有效發(fā)揮，就要加強(qiáng)工作人員這方面技術(shù)操作和理論知識(shí)的培養(yǎng)。這種技術(shù)的應(yīng)用，雖然在短期內(nèi)需要一定的經(jīng)費(fèi)投入，但在后期運(yùn)行中，能夠帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)可降低人力成本、設(shè)備維修成本的投入，各種設(shè)備的自動(dòng)化控制也能達(dá)到用電的節(jié)約效果。

3.3節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的改良

污水處理廠污水處理中除了要保障節(jié)約能耗外，還要降低技術(shù)應(yīng)用中的成本，可通過(guò)生產(chǎn)技術(shù)方面的改進(jìn)達(dá)到相應(yīng)的目的，在這方面主要是對(duì)設(shè)備進(jìn)行改良。在污水提升泵的改進(jìn)中，可將傳統(tǒng)的老舊單一化的提升泵優(yōu)化改進(jìn)或淘汰，換成全智能一體化的泵站，這樣可以避免出現(xiàn)一臺(tái)水泵連續(xù)工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的現(xiàn)象，可自動(dòng)控制水流量，提升泵的工作效率，并降低其揚(yáng)程，以降低污水對(duì)設(shè)備的損害；曝氣機(jī)在工業(yè)廢水和生活污水處理過(guò)程中也是一種常用的設(shè)備，主要在生化池方面發(fā)揮具體功能作用，在節(jié)能降耗研究中也是比較常見(jiàn)的領(lǐng)域，我國(guó)目前在這方面的研究改造中已經(jīng)取得了一定的研究成果，新的改造產(chǎn)品的推出，可使曝氣技術(shù)得到優(yōu)化，緩解了以往風(fēng)機(jī)的能耗過(guò)大問(wèn)題，例如空氣懸浮鼓風(fēng)機(jī)、污水曝氣風(fēng)機(jī)、磁懸浮風(fēng)機(jī)等都是比較先進(jìn)的設(shè)備，根據(jù)以往的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，曝氣系統(tǒng)在污水處理廠的總能耗占比上可達(dá)到40%~70%，這是比較大的一個(gè)能耗比例，因此，在此方面的改進(jìn)優(yōu)化具有非常大的意義；污泥回流泵在污水處理中主要起到將沉淀池中的污泥流回到厭氧池的作用，可通過(guò)嚴(yán)格控制回流比使泵效提升，這方面泵效的提升可以強(qiáng)化污泥處理效率，進(jìn)而為污泥處理系統(tǒng)提供可靠的服務(wù)，使能耗降低，按照北美地區(qū)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，一般提升水頭減少0.3m，可以節(jié)約能耗成本0.0304美元(m3/d)。

3.4污水處理工藝優(yōu)化

在污水處理廠的節(jié)能技術(shù)實(shí)施中，還可通過(guò)在污水處理工藝方面進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)化改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。在一級(jí)處理工藝環(huán)節(jié)中，可通過(guò)在沉降、分離、絮凝等工序進(jìn)行強(qiáng)化，使有機(jī)物的處理效率提升，比較常用的是中和法，還可通過(guò)提高格柵和沉砂池效率等方法，減輕二級(jí)處理的工作負(fù)擔(dān)，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能的目的；二級(jí)處理工藝環(huán)節(jié)中，可以通過(guò)厭氧或缺氧處理技術(shù)、生物膜處理法、AO處理工藝等進(jìn)行污水的進(jìn)一步處理，這一部分是能耗最大的環(huán)節(jié)，為更好地提升節(jié)能效果，應(yīng)加強(qiáng)處理技術(shù)方面的資金投入，使技術(shù)的潛力得到充分發(fā)揮，進(jìn)而提高污水處理效率，在這方面的節(jié)能中，可通過(guò)對(duì)各種設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行有效控制，并科學(xué)的選擇設(shè)備型號(hào)，還應(yīng)從系統(tǒng)方面進(jìn)行運(yùn)行參數(shù)的有效控制，確保各處理環(huán)節(jié)得到高效配合運(yùn)行；預(yù)處理環(huán)節(jié)也是能耗比較大的一個(gè)環(huán)節(jié)，在該方面的節(jié)能技術(shù)應(yīng)用中，可通過(guò)進(jìn)水泵的合理選擇，改良相應(yīng)的工藝流程，使整個(gè)流程運(yùn)行更合理，以降低污泥的產(chǎn)生量，達(dá)到降低后續(xù)環(huán)節(jié)能耗的目的。

4結(jié)束語(yǔ)

從當(dāng)前全球所面臨的問(wèn)題來(lái)看，氣候變暖、生態(tài)環(huán)境遭到破壞、能源短缺及利用率低和開(kāi)采難度增大、水資源短缺和分布不均等問(wèn)題產(chǎn)生的影響都在加劇，特別是能源方面和水資源方面所產(chǎn)生的問(wèn)題影響，直接關(guān)系著經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)，同時(shí)也關(guān)系到人和各種其他生物的健康生存。污水處理是當(dāng)前這些問(wèn)題解決和緩解中的一種有效手段，其不僅能夠產(chǎn)生巨大的環(huán)保效益和社會(huì)效益，在經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生方面也發(fā)揮著重要的推動(dòng)作用，為使污水處理的作用得到充分發(fā)揮，就需加強(qiáng)污水處理廠建設(shè)工作，多進(jìn)行節(jié)能技術(shù)的研究和具體應(yīng)用方面的經(jīng)費(fèi)和人員投入，為相關(guān)效益的實(shí)現(xiàn)提供支持保障。

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作者：殷步洲 單位：南京中材水務(wù)股份有限公司