水厂节能降耗篇（1）

2.提高自来水厂节能降耗优化措施分析

2.1确保机械设备高效运行

自来水厂建设投产使用以后，需要根据水厂的取水量以及净水能力进行估计。为了达到降低降耗的目的需要确定专门的节能课程，在这个课程中必须包括用水标准监测仪器、健全净水构建物检测技术摸清生活污水反应池的基本结构和状况进行详细的观察，从中找出提高节能降耗的方法。实践证明对反应池进行改造是确保机械设备高效运行的重要方式，反应池在整个节水过程中对能源的消耗占总体比例最大，技术改革以后，不但可以实现节能降耗的目的还能实现设备合理搭配的目的。确保机械设备高效运行还有一个方法就是对取水泵扬程进行准确的定位，取水泵扬程确定一般是根据河床抽水到反应池为基础，这个过程最重要的是对能源消耗进行定位，要是定位的数据过高在一定程度上会影响机械设备的运行，其实在可以根据水位变化确定枯水期和丰水期数值，选择一台机组配备两套合适的叶轮，从而保证取水扬程。

2.2提升水泵节能优化技术

推升自来水厂节能降耗的消耗，最重要的方式就是从水泵节能方法出发，对节能设计进行全方位的思考，对水泵节能优化技术的设计一般会根据管道系统的特性选择科学的设计方法，让水泵发挥重要的作用。实现水泵节能优化技术，需要从独立性角度对水泵进行设计，与此同时选择和水泵相匹配的电机也很重要，一般为了实现水泵节能优化技术都会选用高效运行的水泵技术，虽然这个电机要比传统电机价格高处15%以上，但是该技术维护费用很低，并且投入后可以帮助水厂顺利完成技术升级工作。所以说综合其技术优点，提高水泵节能优化技术必须要选择高效节能技术电机。

2.3优化污泥脱水节能技术

优化污泥脱水技术会涉及到以下主要两方面即：脱水机类型选择、增加药剂投入量。污泥脱水机器主要有包括五个类型，板框式污泥处理技术、带式污泥脱水机、离心式污泥脱水技术等。对带式污泥脱水技术进行分析，可以得出离心式污泥脱水技术具有工作稳定节能消耗的优点，但是这项技术具有运行效率不高且维修资金消耗较大的缺点，因此这项技术很少的被企业采用。板框式污泥处理技术和其他技术相比在污泥饼效率高度30%以上，但是这项技术也存在一定的缺陷，就是该项技术占地面积较大、运行速率低、运行效率较低，而且对环境存在二次污染的后果，所以说很多自来水厂会采用离心脱水处理技术。一些企业也采用氧化沟处理方式对生活用水进行处理，这项技术要考虑到减少排泥量的效果，提高排泥量一般会采用提高污泥井数量的措施，在这个过程中可以通过对沉淀池时间以及污泥排量进行合理控制，来达到缩短污泥池工作时间提高工作效率的目的。合理对排污量进行控制还包括提高离心机的运行速度、增加脱水机台数和缩短运行时间的方式来有效的降低节能消耗。据调查很多自来水处理厂都配置了变频自动投放药物系统，从而实现对药物数量进行合理投放的目的，这个系统在自来水厂的投入在根本上达到了减少药物使用量的目的。例如，该项技术在深圳一家自来水处理厂投入，取得了良好的效果，这个水厂占地面积约为14千米，虽然场地面积较小，但是处理技术的投入为该长带来的效益却是以往的两倍，该工厂还考虑了精确的气体控制方法，这些技术在2009年进行的改造，并且针对耗能大的缺点进行改进，将风压技术引入到改造内容中，让主控技术根据风压以及所需要的风机设备进行系统控制，从而实现了水厂改良技术全面升级的目的。

2.4针对锰元素超标进行调试实验

针对自来水厂存在锰元素超标的情况一般会采取添加氯元素实现锰沉淀的效果，在这个过程中，氯会将四价锰除掉。实验证明这项技术虽然处理工艺很简单，但是处理效果却很好，所以为了保证锰元素更好的沉淀必须要做好满负荷生产，要用这种生产工艺来实现锰元素沉淀工作。

水厂节能降耗篇（2）

近年来我国城市化建设进程速度较快，城市每天有大量的污水需要进行处理，这也导致城市水资源匮乏现象十分突出。目前城镇污水处理厂在对污水处理过程中存在能源消耗量大的问题，为了实现节能降耗的目标，需要对污水处理厂能耗情况进行分析，从而采取有效措施实现污水处理厂的节能。

1 污水处理厂的能耗分析

城镇污水处理厂每天都需要对城市生产生活中产生的大量污水进行处理，采取各种方法将污水中的污染物进行分离，从而使排放的水质能够达到规定的标准，这不仅能够有效的保护水资源环境，而且对经济的可持m发展也具有非常重要的意义。

一直以来我国污水处理厂发展都较为缓慢，污水处理厂能源消耗量大的问题得不到有效重视。近年来人们生活水平提升速度较快，对水质处理有了更高的要求，加之大量污水处理厂的兴建，这也使污水排放标准更为严格。排放标准的提升，进一步加剧了污水处理过程中能源的消耗量，这使污水处理厂能源消耗问题越来越受到重视。当前我国污水处理厂在污水处理过程中，在提升污水和污泥、生物处理供氧及污泥处理等工艺过程中存在大量的能源消耗问题，特别是污水生物处理和污泥处理过程中能耗比重更大，在曝气、污水提升及污泥处理等生化处理阶段也存在着较大的能耗。由于污水处理厂存在着能源消耗大及运行成本高的问题，这对城市污水处理厂的建设和发展起到了较大的阻碍作用，因此需要加大对污水处理工艺和设备能耗能效等问题进行研究，注重新工艺的应用，从而实现污水处理的高效性和低能耗，加快城镇污水处理厂建设，确保水资源环境的安全。

2 城镇污水处理厂节能措施

2.1 污水提升系统的节能措施

水泵作为污水处理厂中非常重要的设备，其在运行过程中存在着大量的电能消耗，因此需要有效的提高水泵的运行效能，实现泵房的节能，从而达到污水处理厂节能降耗的目标。

首先，科学对水泵扬程进行设计，实现水泵的节能。

在对污水厂高程设计过程中，普遍采用估算方法来对水头损失进行计算，而且估算值往往都要高于正确值，这就导致实际设计过程中水泵扬程存在偏高的现象。因此在对污水处理厂设计时，对于污水处理系统总水位差的计算需要与地形有效结合，并利用详细的水力学进行计算，这样所确定的水泵扬程也更为合理。同时为了能够进一步达到节能的效果，还需要尽可能的降低水泵扬程，即在高程设计时尽可能的做到一次提升，选用合理的设备型式来对构筑物的进水口、出水口和管道之间进行连接，有效的降低水头损失。同时还可以利用可调堰代替固定堰，利用淹没堰代替非淹没堰，合理对构筑物进行布置。

其次，重视设备的管理和更换，以此来达到节能的效果。当前部分污水处理厂泵房效率较低，设备能耗一直居高不下，无法实现水量的连续调节，这就导致污水处理厂能耗量很难降下来，因此需要对水泵进行改造，以此来达到水泵节能的效果。在对水泵改造过程中，可以利用就频调速度技术，将其在污水提升系统中进行应用，实现泵站设备的合理搭配，提高水泵运行效率，并进一步减少水泵运行过程中对电网带来的冲击。在设计污水厂水泵机组过程中，尽可能选择同一泵型及同一型号的水泵，这样可以为后续的维修和管理工作带来更多便利。在实际水泵运行过程中，需要针对实际情况进行科学合理的操作，尽可能减少水泵启动的频率。

2.2 曝气系统的节能措施

当前我国城镇污水处理厂在对污水中有机物进行降解时主要采用好氧处理工艺，通过利用曝气方法向污水混合液中供氧，使污水中有机物与微生物之间能够有效接触，实现有机物的降解。这个过程中曝气系统需要较大的耗电量，因此需要做好曝气系统的节能工作。

首先，合理对曝气系统规模进行确定。

在污水处理厂设计客串，需要以时高峰或是日高峰需氧量来确定曝气系统的规模。而且在曝气系统运行过程中，采取合理的控制措施，这样即使在氧气不足的情况下，活性污泥浊也能够正常运行一段时间，不会对水质带来太大的影响。

其次，在选择曝气设备时要综合考虑供氧能力与调节能力。

污水处理厂曝气系统曝气效率的好坏与曝气设备的设计规模和可调节性有了直接的关系，因此在具体设计时，需要综合考虑供氧能力和调节能力，并以此作为依据来选择曝气设备，从而实现曝气系统的节能。

再次，有效对风量进行控制。

污水处理厂风量需要借助于气阀调节来进行控制，因此可以采用变频调速系统，自动控制风量，实现良好的节能效果。

最后，在反应器结构设计时要与氧传递规律有效结合。

2.3 污泥处理系统的节能措施

现阶段我国的污泥处理要想减少污泥脱水系统的能耗，不仅要选择高效絮凝剂，还要科学的调整各个环节的关系，降低电耗和用水量，提高压滤机的效率。在污泥处理过程中，可以采取以下两种措施实现节能的目标。

其一，选择高效低能耗设备。随着科学技术的不断进步和发展，目前开发了带式浓缩脱水一体机和卧螺沉降离心脱水机，这两种设备占地面积少，自来水耗量小，能耗较低，运行条件好，设备磨损率低，运行费用低，得到了广泛的应用。

其二，厌氧沼气的利用。污水的厌氧处理可产生甲烷沼气，将沼气送至锅炉房或者居民住宅燃烧，可用于消化池加温、污水厂取暖等。另一方面，沼气还可以用于发电，一般大中型城市污水二级处理厂的沼气发电量可大大补偿全厂用电量，降低了污水厂电能消耗及运行费用。

2.4 药剂消耗节能措施

在污泥消毒、调理及除磷过程中都需要消耗一定量的药剂，虽然消耗比例并不大，但也存在着一定的节能空间。即在除磷环节，可以采用生物除磷技术，不仅不需要投加药剂，而且污泥产量也少。选择化学除磷时，可以使用高分子混凝剂来进行除磷，降低药剂的消耗。为了有效的提升污泥的脱水性能，需要进行污泥调理，通常会以化学调理和物理调理两种工艺为主。选使用辐射技术进行污泥消毒，不需要高温高压，有利于实现节能降耗的目标。

3 结束语

实现城市污水处理厂的节能能耗，可以更好的促进城市的可持续发展。因此在实际工作中，需要有效的提高对污水处理厂能耗的认识，合理选择工艺系统，进一步减少能源的消耗及降低运行成本，确保处理完成的污水能够符合排放的标准，更好的实现对水资源环境的保护。

参考文献

水厂节能降耗篇（3）

由于城市人口的日益剧增，城市污水处理厂的运作也变得越来越难。如何使城市污水处理厂的运作效率实现有效的提高，在确保出水水质的前提下使污水处理厂的运作能耗实现有效的减少，从而达到节能降耗的目的，这是当下亟待所有污水处理厂解决的一大难题。为此，笔者对当下我国城市污水处理厂的能源损耗及其分布情况进行了分析，同时对如何实现城市污水处理厂的节能降耗进行了探讨，可供参考。

1当下我国城市污水处理厂的能源损耗及其分布状况

城市污水处理属于一个能源损耗较高的产业，其能源损耗主要体现在燃料、药耗以及电能等多个方面，其中电能损耗大概占据了总体能源损耗的90%，因此，电能损耗是城市污水处理厂能源损耗较大的一个部分。2011年，我国城市污水处理厂的用电量大概达到了100×108KW•h，大概是我国社会用电量总和的0.2%。城市污水处理厂的电能损耗主要体现在供给生物处理的氧气、提升污泥污水、处理处置污泥、厂区照明、混合的推动以及附属建筑的用电等方面。其中电能损耗最大的一个环节就是曝气，其电能损耗大概是污水处理厂总体电能损耗的50%，其次，污泥污水的处理处置也是污水处理厂中电能损耗较大的一个环节，其电能损耗大概占据了总体电能损耗的3%~5%，由此可见，我国的处理污泥污水的设备及技术还待进一步的优化。到目前为止，我国城市污水处理厂的平均电能损耗水平是0.29kwh•m-3，其中有84%的城市污水处理厂的平均电能损耗水平保持在0.440kwh•m-3，较之西方发达国家，我国污水处理厂的平均电能损耗水平还相对比较落后。例如，目前我国单位年限内处理污水的电能损耗总和大概是100×108KW•h，假如电能损耗能够减少20%，那么就可以节省20×108KW•h的电能，因此，我国城市污水处理厂在节能降耗方面还是具有较大的发展空间的。

2城市污水处理厂节能降耗途径

目前我国城市污水处理厂的能源损耗主要分布在处理、处置污泥以及处理、提升污水等环节，其能源损耗主要体现在药剂损耗、污水处理以及设备的电能损耗等方面。因此，应当从改进污水污泥的处理、曝气和泵领域以及日常运作的节能设计等方面着手来实现城市污水处理厂的节能降耗。

2.1曝气设施节能降耗途径

城市污水处理厂中能源损耗较多一种设备就是曝气机，因此，若想使城市污水处理厂的能源损耗实现有效的减少，就必须将曝气设备的节能降耗工作落实到位。通过对某市污水处理厂的调查发现，该污水处理厂大约50%的能源损耗都是源自曝气设备。按照目前的工作标准要求，再根据以往的实践，笔者认为可从如下三方面来实现曝气设备的节能降耗：第一，可通过应用变频器来使交流电机的转速方式实现有效的优化，从而有效的把控风机的具体流量，进而使风机达到节能降耗的目的；第二，可从内部着手，对溶解氧自动控制系统加以选取与应用，以便有效的把控好溶解氧的浓度。在处理污水的过程中，污水的处理效果会因溶解氧浓度的大小而受到直接的影响，通过选用溶解氧自动控制系统来对溶解氧浓度实施科学、恰当的控制，可以使人工操作的误差实现有效的降低，从而达到节能降耗的目的；第三，可通过改善曝气系统，再借助精准的把控办法来使曝气设施实现节能降耗的目的。譬如，可以依据有关部门的帮助，再结合污水处理厂的实际经济状况，制定渐减式的曝气设计预案。在第1环节、第2环节以及第3环节中分别按照35%、30%以及25%的比例来设置曝气，如此一来，不仅可以使曝气设备的工作效果实现逐步提升，同时还能使曝气设备达到节能降耗的目的。

2.2污水提升泵站的节能降耗途径

城市污水处理中一个非常重要的能源损耗设备就是污水提升泵，其会对后期的污水处理能否继续进行造成极大的影响，而且其本身的能源损耗也非常大，对污水提升泵站设计进行改善可以极大的提升污水提升泵站的节能降耗效果。当下我国城市污水处理厂泵之所以会损耗较多的能源，主要是因为电机缺乏较高的效率、运作控制不良和水量波动以及设计的动作能力比实际水量所需的能量要大等。因此，笔者认为可从如下几方面着手来实现污水提升泵站的节能降耗：第一，选用变频泵来代替所有的提升泵，以便全面提高城市污水处理厂的总体性能。例如，我国某市的污水处理厂通过改造提升水泵的变频技术，实现了大约12%的能源节省；第二，将工频泵转变成部分变频泵，并将其当作最终的调速泵，再根据实际情况来对其进行运作；第三，采取多级动态液位控制对策技术。在现实的运作过程中，可采取转速加台数控制法来使定速泵实现平均流量运作，如果水流的波动比较大时，应当对转台数进行适当的增减，再通过改变调速泵的运作速度来迎合水流量的改变；第四，应当经常对水泵实施养护，以使水泵的电能损耗及摩擦实现有效的减少。若想使水泵达到节能降耗的目的，则必须对提升泵的运作效率进行全面的提高，除了应当采取如上办法之外，还必须从泵设备着手，加大对泵的高程设置及日常管理力度，再根据污水处理厂的具体运作状况，不断的对运作条件进行归纳与总结，以便选取出最好的运作条件，从而最大限度的提升泵设备的动作效率。

2.3污泥处理环节的节能降耗途径

污泥处理在城市污水处理厂中也是一个非常重要的部分。目前的污泥比较繁杂，其除了包含的污染物非常多之外，而且其分解过程也极其繁杂，如果只是简单的采取处理污泥的办法，根本无法取得较为理想的处理效果，所以，在处理污泥的过程中，还应当对污泥资源的回收利用加以探求，以实现污泥处理的节能降耗。污泥的处理环节主要可分为污泥的脱水、稳定以及浓缩等三个部分。其中，主要可利用自然脱水及机械脱水两种办法来对污泥进行脱水处理，当下使用较为广泛的就是机械脱水方式，机械脱水损耗的能源主要是电能，通常来说，采取离心脱水方式所损耗的电能相对比较少，可是无法达到较好的污泥的预处理效果，而且还极易出现机械磨损情况，因此，应当通过实践来对更好的脱水技术加以寻求，以使污泥处理的节能降耗效果实现有效的增强；污泥的稳定主要包括好氧、厌氧以及堆肥处理等三个环节，不过也有很多污水处理厂不对污泥进行稳定处理就直接实施污泥的脱水处理的。通常来说，厌氧消化过程中所形成的沼气可用于补充泥污稳定过程的能量；污泥浓缩应当将生物气浮技术作为首选，并以此来取代单纯的策略气浮，从而达到提高浓缩效率、减少能源损耗的目的。除此之外，还应当将潺潺的回收利用落实到位。挥发性有机物占据了污泥的绝大部分，日本主要是利用厌氧来削减消化污泥，通过此种办法，每吨污泥可以形成大概680m3的沼气，再借助磷酸型燃料电池壳大概可以得到污水处理厂50%的能源。回收利用污泥的办法主要包括如下几种：对厌氧消化的所形成的沼气加以回收利用；对焚烧污泥所形成的热能加以回收利用；掺烧及堆肥。

2.4污水处理环节的节能降耗途径

污水处理过程的能源损耗主要体现在污水的生化处理及污水预处理环节，其中，污水生化处理环节的能源损耗主要产生于曝气系统，而污水的预处理环节主要可分为沉砂池及格栅。因为前面有讨论过曝气系统，故此处着重讨论污水预处理过程的能源损耗。首先，曝气沉砂池极易因曝气设施的应用而出现较大的能源损耗，所以，通常应当采取旋流式及平流式的方式来设计沉砂池，以达到节能降耗的目的；其次，必须将设置格栅落实到位，尽管整个格栅在处理污水的过程中没有较大的节能作用，可是，其却可以有效的降低后期其他设备的能源损耗，所以，必须针格栅的设置落实到位。通常情况下，可以在泵房集水井、污水渠道的进口位置或者污水处理厂的前段位置设置格栅，以此来截留较大的漂浮物，避免出现堵塞现象，进而确保污水设备的正常运作。

3结语

总而言之，城市污水处理对于发送我国城市用水环境以及促进我国经济的健康、稳定发展都具有极其重要的意义，但是其却存在着较大的能源损耗问题，因此，如何在城市污水处理厂中采取节能降耗途径，这是值得我们不断探索与研究的课题。

参考文献:

[1]首座“植物园式”污水处理厂落沪引入3000余种植物[J].城市道桥与防洪.2016(07).

[2]李明.浅谈城镇生活污水处理厂节能降耗措施[J].科技创新导报.2012(01).

水厂节能降耗篇（4）

根据国务院日前颁发的《“十三五”节能减排综合工作方案》的通知要求，到2020年，全国万元国内生产总值能耗比2015年下降15%，能源消费总量控制在50亿t标准煤以内。根据《2015年中国环境公报》公布的数据显示，2015年全国城镇生活污水排放量为535.2亿t，占到全国废水排放总量的72.8%。城镇污水处理是高耗能行业之一，后期运营设施成本高。在水资源匮乏和水污染形势严峻的大背景下，本文着重探讨了在不改变原有污水处理工艺的基础上，分析城镇污水处理厂的能耗现状，从而加强对污水处理厂的优化管理，保证出水水质的前提下，采取有效措施予以解决高耗能问题，这也是进一步落实绿色发展，推动“两型”社会建设的应有之意。

1城镇污水处理厂能耗特点分析

目前，我国大多数的城镇污水处理厂采用的是二级处理，其能源消耗主要产生于污泥处理、生物处理供氧以及污水提升等环节。具体的能源消耗主要有电耗、药耗、新鲜水耗等。其中，82%左右的污水处理厂的平均电耗不低于0.44kW•h/m3，这一能耗相当于发达国家20世纪初的水平，显然还有很大的节能潜力。药耗主要是污泥脱水环节使用到的絮凝剂，每万吨的污水需要消耗的絮凝剂约为9kg的聚丙烯酰胺。由于经济和技术的限制，还有一部分城镇污水处理厂没有建立相应的中水回用系统，增加了新鲜水耗。总体来看，城镇污水处理厂的能耗呈现出如下特点：（1）能耗整体较高。在污水处理厂的整体运行费用中，人工费、能耗费以及基础设施建设费用中，能耗费约占到全部费用的40%左右。由此可见，我国城镇污水处理厂的能耗整体偏高，能耗偏高加剧了城镇污水处理厂的运营成本，也不利于污水处理工作的持续高效开展。（2）电耗差异较大。药耗、电耗和新鲜水耗构成了污水处理主要能耗，但其中的电能消耗在整个能源消耗中比重最大。这其中，一、二线城市与三线城市污水处理厂的电耗差异大，据统计，一线城市污水处理电耗为0.073kW•h/m3，二线城市的污水处理电耗达0.325kW•h/m3，三城市的污水处理电耗0.150kW•h/m3，二、三线城市污水处理厂的电耗差不多是一线城市的两倍多到四倍多，在污水处理过程中需要应用到进水泵、污泥处理机械、曝气池供养设备等。（3）运营成本较高。污水处理厂的电耗是影响城镇污水处理厂运营成本的关键，随着市场化的逐步深入，越来越多的城镇将之前由政府包揽的污水处理工作交由企业运营，从实际运营情况来看，城镇污水处理厂的运营成本主要包括电费、药剂费、人工费、管理费、设备维修费等。其中，运营电费和药剂费几乎占到了整个运营费用的30~45%。

2城镇污水处理厂节能降耗对策

污水处理是一项能耗密集型的综合应用技术，污水处理总体具有能耗大、运行费用高，可以节能降耗的空间大等特点。从当前我国城镇污水处理厂的能耗特点来看，主要存在整体能耗高、运营费用高、电耗差异大等特点。因此，做好城镇污水处理厂的节能降耗可以选择从上述特点入手，才有有针对性的解决措施：

2.1节约电能消耗途径

污水处理厂的电能消耗主要来自污水提升泵、曝气池、污泥回流泵、污泥脱水机等大功率机电设备的运营。因此，降低污水处理厂的电能消耗着重从污水提升泵、曝气系统以及污泥脱水系统等方面采取切实有效的办法。（1）污水提升。污水提升环节的能耗控制主要降低提升泵的能耗，通过调节提升泵的运行方式、设计构筑物水头损失等能够有效降低提升泵的能耗。首先是要根据污水处理厂的实际情况，考虑地形、地貌和坡度，设计污水处理进水管底标高，控制污水提升时的跌流落差，从而降低提升泵在实际工作时的扬程。其次是要布置好设备流线，做到结构紧凑，选用直管，减少连接管、阀门等器材的使用，减少构筑物的水头损失，选用阻力系数小的管材。再次是根据污水处理的实际需要，适当的增加或者减少提升泵的运行数量，以适应不同季节污水处理量的波动。最后就是要做好提升泵的定期维护和检修，减少耗材磨损，提高运行效率。（2）曝气系统。曝气系统作为污水处理工艺的核心，也是能耗较大的环节，做好曝气系统的节能降耗也是污水处理厂节能的关键。首先是要选择高效率的曝气设备和鼓风设备，例如微孔曝气设备具有比表面积大、良好的氧转移效率等优势，能够提高氧的传质效率。其次是选择合适的应用技术，提高曝气系统设备的运行效率，例如通过采用变频技术设备，能够有效保障曝气系统运行的稳定性，并实现节能降耗效果。再次是精确控制曝气量，例如根据一段时期内进水浓度和生化瀑气池污泥浓度情况，通过设置参数，选择智能控制系统，能够根据系统的自动运行，检测系统运行压力变化，控制相应的曝气量，实现曝气系统的自动化、精确化。（3）污泥脱水系统。目前，城镇污水处理厂采用的多是螺旋压榨式脱水机、带式压滤机、离心脱水机以及一体化脱水机，处理每吨的污泥干固体（DS）分别为3~15、5~20、30~60以及30~70K•h/tDS。由此可见，不同类型的污泥脱水设备所需电耗差异较大，在选择污泥脱水设备时应优先选择脱水效率高、电耗低的污泥脱水设备，尽量缩短处理时间和设备运行周期。

2.2节约药剂消耗途径

污水处理厂的药剂消耗主要是絮凝剂的使用，目前，我国有大大小小的关于水处理药剂生产厂家200多家，品种100多个，年产量20余万吨。絮凝剂品种不同，对不同类型污水产生的污泥处理效率方面也存在较大差距。在选择絮凝剂时要结合污水处理厂的实际运行情况，既要重视絮凝剂的高效性，以提高污泥絮凝效果，也要考虑到所用絮凝剂对污泥减量化的效果，以期降低污泥处理处置量和节能降耗。同时还要考虑其药剂费的单价，以期降低运行成本。污水处理厂污泥的处理应选择处理高效、性价比较高的絮凝剂，达到减少絮凝剂使用量节约药剂消耗的目的。因此，应选择脱水效果好，能够易降解，不会造成二次污染的高分子改性絮凝剂。符合上述特征的絮凝剂包括纤维素、多糖类以及淀粉等类别衍生物，以替代传统聚丙酰胺絮凝剂的使用。此外，还要通过实践经验积累，精确絮凝剂的应用量，减少不必要的浪费也是需要重点考虑的一个方面，应进行相关实验来确定高分子絮凝剂以及相关混凝剂配制药液的浓度、投加量，以达到减少药剂投加量的现实效果。同时，还需做好计量絮凝剂设备的日常维护保养工作，确保计量设备计量准确，减少误差。

2.3节约自来水途径

城镇污水处理厂要加大污水处理后的中水回用，提高新鲜水的利用效率。可以选择MBR、EMBR、FMBR等工艺，建立中水回用系统，将中水应用于污水处理厂的脱水反冲洗用水、风机冷却水以及绿化用水等，以降低对自来水的使用量，实现污水的资源化利用，也提高了水资源的利用效率，节约成本。

3结语

随着“十三五”城镇污水处理厂建设数量和规模的不断扩大，特别是做好该领域的节能降耗意义重大，是贯彻绿色发展、节能低碳理念的生动实践。除了上述具体举措外，还需要进一步健全相应的管理机制，不断完善节能降耗考评机制，建立相应的激励机制，在内部要树立节能降耗意识，激发员工节能降耗的积极性和主动性，实现经济效益、社会效益和环境效益的最大化。

作者:高伟明 单位:韶关市城镇污水处理管理中心

水厂节能降耗篇（5）

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0369-01

污水处理企业的工作重点是污水的整治和处理，但其中涉及到原料的消耗问题，只有在内部运行管理有效的基础上才能开展企业与外部企业的交流，实现设备的更新，并引入新的节能降耗技术。随着生产技术的进步，许多节能降耗设备也被开发出来，能够在企业的污水处理工作中有效降低原料和资金的消耗，在企业的生产运作中起到重要的作用。

1.污水处理工作中常用的节能降耗设备

1.1 水泵部分

污水处理工作的能源浪费和消耗主要集中在生化处理系统、污水回流系统等部分，因此，对污水处理厂进行节能降耗改造也需要针对这几个系统提出改革措施，改良系统中应用的设备设施。水泵是污水处理厂中必不可少的设备，能够有效调节污水和净化水的水压，控制水流的流向和流速，并为污水处理工作创造条件。但水泵安装过多会造成不必要的能源浪费，因此，要对水泵的使用进行设计和调整，选择必要的水泵设施进行污水流控制和调节。同时，工厂在日常的污水处理工作经营中，可以选择使用变频水泵，根据水流变化和水压的调节自动调节自身的能耗，不仅能够增加污水处理系统的灵活性，还能够有效降低水泵设施的能量消耗。

1.2 鼓风曝气部分

鼓风曝气设备主要在生化系统中应用，并在整体的污水处理过程中产生较大的能源消耗，因此，可以对曝气设备进行改造和调整。生化系统中的鼓风设备如果采取机械设备，会直接消耗工厂中的电能等能源，并需要消耗较大的能量。但随着生产技术的进步，在鼓风设备中出现了鼓风曝气设备，空气悬浮离心鼓风机的产生能够带来能源的节省和生产工艺的进步。随着鼓风工作的进行，污水处理中需要的鼓风强度降低，空气悬浮离心鼓风机能够自动调整工作的强度，降低鼓风的效率，同时降低鼓风机工作的能耗，能够有效实现能源的节省和控制。

1.3 曝气器部分

在污水处理设备中选择扩散曝气系统能够实现污水充氧，设备充氧的效率与曝气器的形状、与水的接触面积、水压、水中的杂质、水温、大气压、曝气头的质量等因素相关。因此，在选择曝气头时污水处理厂可以从这些因素的角度选取合适的曝气头。同时由于氧化沟垂直轴叶轮表面曝气机一般只用于小型的曝气池，因此使用在氧化沟上制约了其充氧效率。为了选取高效的曝气器，污水理厂可以水底管式微孔曝气器，覆盖橡胶膜片，这种微孔曝气器采用橡胶膜片与水体接触面积大，气泡小且均匀，充氧能力强，实现氧气与水的充分接触，提高氧气的利用效率，实现污水处理能源的节省。

2.污水处理厂运行的节能降耗措施

2.1 加强日常管理控制，节省工厂运作成本

合浦县污水处理厂的员工人数较少，便于加强管理控制，并在采取有效管理措施的基础上进行部门分工，有利于对员工工作和工厂的生产状况进行及时的控制。合浦县污水处理厂的员工大多具有高等学历，员工能够掌握污水处理工作的基本操作，并学习新的污水处理知识和技能，能够实现企业内部的智力资本积累，为企业的长期发展提供发展的动力和基础。在此基础上，企业需要制定标准的操作流程和工作标准，将污水处理工作标准化，并加强对员工的激励和监督，提高员工的工作效率。污水处理企业能够实现水资源的再利用，为地区居民提供更加便利的生活环境，因此，企业在生产运营过程中要注重工作的质量和效率，提高污水处理工作的标准，实现工作的合理开展。

2.2 采取能量利用审核制度，控制能源消耗

在污水处理厂的日常运营中，厂方可以采用能量利用审核制度，对污水处理中的各个流程进行能量消耗的监测，获取工厂运作状况的实时数据。根据这些数据，工厂能够调整生产的效率，并在工厂设备更新时将利用效率较低的设备更换掉。在对工厂的生产数据进行阶段性总结和调整时，企业也可以通过流程各部分的能量消耗对比来确定下一阶段工作改进的重点，并设计符合标准流程的工作操作方案。能量利用审核制度能够实现企业内部能源消耗的有效监督，并对各个阶段的浪费现象进行监督和控制，结合企业内部的管理模式，能够将节能的责任落实到各个部门，实现有效控制。

2.3 实时监测污水处理数据，实现监督控制

下图是合浦县污水处理厂的污水处理流程，通过图片，可以得到污水处理厂污水处理的流程和各阶段的物品、能量消耗状况。对污水处理流程中的各个阶段进行监督和分析，并根据具体得到的生产状况资料调整企业的污水处理方案，能够实现污水处理工作中的节能降耗。采用中控在线系统读数能够对污水处理工作中的具体状况及时了解，将调整生产的指令下达到相应的部门，并能根据异常数据判断生产中出现的问题和需要调整的部分，减少企业不必要的能源消耗。

3.总结

合浦县污水处理厂是由广西北部湾投资集团有限公司投资建设，现由广西北部湾水务集团有限公司运营管理，在环保竣工验收后正常开展合浦县城生活污水的处理工作，为合浦县居民提供了高质量的生活环境。本文主要就污水处理厂运行中可以选择的节能降耗设备进行介绍，并根据合浦县污水处理厂的实际运作状况提出节能降耗措施的建议，希望能对相应的工作者提供有效的参考和建议。

参考文献

水厂节能降耗篇（6）

近年来，我国建成了大量的城市污水处理厂，为削减污染物排放总量、减轻环境负担并改善水环境状况起到了关键性作用。但是由于系统能耗较大、运行费用偏高，尤其是在西北地区，因为经济和气候等差异造成处理工艺能耗水平差别较大，导致部分污水处理厂因经费问题不能全产运行[1]。据统计[2]，我国近20年来新建城市污水处理厂499座，其中有125座采用A2/O工艺，占到25.1%，有151座采用氧化沟工艺，占到30.3%，可见A2/O和氧化沟工艺是我国新建城市污水处理厂的常用工艺，因此本文就新乡市采用A2/O和氧化沟工艺的两座污水处理厂的实际运行状况进行了调查，分析了其能耗构成及能耗损失的环节和原因，探讨了城市污水处理厂的节能途径，旨在为今后的设计和运行提供借鉴。

一、工艺介绍及能耗点分析

A2/O工艺流程，其产生能耗的环节主要包括：格栅机、提升泵、沉砂池曝气、A2/O的O段曝气、A1段污泥回流、A2段混合液回流、污泥提升、污泥脱水等。氧化沟工艺流程，其产生能耗的环节主要包括：格栅机、提升泵、沉砂池、氧化沟曝气及污泥回流、污泥提升、污泥脱水等。

二、能耗结构分析

根据对实际运行状况的现场调查，将上述两种工艺的各环节设备运行功率进行统计，见表1，经计算得到两种工艺处理单位水量的耗电量分别为0.31kw.h/m3、0.37kw.h/m3。从各个环节电耗的比例来看，电耗主要发生在污水提升系统、生物处理单元的供氧系统、污泥处理系统，这三个环节电耗在A2/O工艺的总电耗中所占的比例为27.6%、54.1%、11.8%，在氧化沟工艺的总电耗中所占的比例为24.5%、55.4%、15.8%。

1.污水提升系统的能耗

污水提升系统主要将粗格栅后的原水提升至高位配水井以满足后续单元自流进水，所以提升系统的能耗受提升高度和提升泵运行效率的影响。由表1可知，所调查的A2/O工艺和氧化沟工艺的污水提升系统的电耗占污水处理系统总电耗的27.6%和24.5%。两种工艺的提升泵房都安装有5台同型号水泵（3用2备），是以最不利工况进行的水泵选型，即以最大流量和扬程作为主要考虑因素，再乘以保险系数进行选型的，从而使得富裕流量、功率、扬程大大增加。实际上，多数时间下污水厂的进水流量不是最大流量，导致水泵长时间处于低效区，这种情况必然造成投资和能耗都偏高。

2.曝气系统的能耗

曝气的主要目的是为了使生物处理单元内保持一定溶解氧浓度从而维持微生物的正常生理活动，一般情况下生化池内溶解氧浓度应保持在2.0～4.0mg/L[3]。

图3是2011年3月～2013年2月间对两种工艺的生物处理单元的溶解氧浓度实际检测值（每月检测3次共36组数据）。从中发现，氧化沟工艺溶解氧浓度保持在2.0～3.0mg/L，而A2/O工艺大部分时段内溶解氧浓度都偏高，其好氧池内溶解氧在多数时段内都远远超过4mg/L，甚至高达7mg/L，这不仅容易引起有机污物分解过快使微生物缺乏营养、污泥易于老化，而且将导致能耗较大，造成能源浪费。

3.污泥处理系统的能耗两种工艺的污泥处理系统的电耗占污水处理厂工艺总电耗的12%以上，也是主要的能耗点。所调查的A2/O工艺和氧化沟工艺的脱水车间分别有3台、4台带式压滤脱水机，采用轮流工作。通过对脱水机设计处理量与实际污泥处理量比较，发现两种工艺的压滤机大部分时间都不在高效段运转，明显存在能耗浪费。

另外，污泥脱水系统所投加的PAM也是引起污水厂运行费用高的主要原因，一般情况下，PAM投加比例约为污泥干重的0.2%～0.3%就能达到满意的絮凝效果，脱水后泥饼含水率能达到国家标准要求[4]。所调查两种工艺的PAM 投加量情况见图6，从图中可以看出，A2/O 工艺的PAM 投加比例约为0.37%～0.78%，氧化沟工艺PAM 投加比例约为0.35%～0.52%，两种工艺的PAM 投加量都偏大，是造成整体运行费用偏高的又一原因。

三、节能途径探讨

1.提升泵的节能途径

提升泵是污水处理厂动力消耗的重要部分，其节能首先应从设计入手，进行节能设计，途径包括：①精确计算水头损失，合理确定水泵扬程。②合理搭配定速泵和变速泵，以适应流量变化。污水厂进水量往往随时间、季节波动，如果按目前通行的以最大流量作为选泵依据，水泵全速运转时间约占10%，大部分时间都无法高效运转，造成能量浪费。

2.曝气系统的节能途径

由于曝气系统向曝气池供氧具有多变量、高相关、非稳态、大滞后等特点，国内大部分污水厂是通过操作人员对当前工艺运行情况和溶解氧测定值与设定值的偏差分析，根据经验调节曝气设备的开启度来控制池内的溶解氧浓度以适应微生物反应需求，这种方法对溶解氧的调整大大滞后于系统的需求变化，严重影响处理效果。为了保证处理效果，设计人员选择风机时往往要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，过量供氧以满足最大负荷时的需要，从而造成曝气量与实际需气量相差过大，使得曝气单元能耗较高。借鉴国外的经验[5]合理的方法是对溶解氧进行在线检测，及时反馈给供氧系统及设备以同步调整，将曝气系统设计为定速加变速相结合的组合方式：①定速设备按平均供氧量选择，定速运转以满足基本需氧量；②调速设备变速运转以适应需氧量的变化；③需氧量波动较大时通过增减运转台数作为补充。

3.污泥处理系统节能途径

污泥处理系统的能耗主要是由于脱水机选择过大而造成大部分时间不在高效段工作，同时，为了提高污泥的脱水性能而投加过量的絮凝剂。因此设计人员应该精确计算污泥产量及含水率等，合理选择脱水机的台数和能力，最好通过试验来确定絮凝剂的投加量。

四、结论

城市污水处理厂的能耗主要发生在污水提升系统、生物单元的供氧系统和污泥处理系统三部分，分别占工艺总电耗的24%、55%和12%以上，是污水处理厂节能降耗的主要环节。提升泵的扬程要通过精确计算水头损失来确定，不宜采取估算方法，并且采取定速泵和变速泵搭配组合的措施以适应流量变化和节能。供氧设备的运行应以生物处理单元对溶解氧的需求量为依据，采取在线检测并反馈控制曝气设备的开启数量及运行功率。脱水设备尽量控制在高效段运行，絮凝剂的投加量应结合污泥性质的变化通过实验及时调整。

参考文献

[1]徐晓宇，李春光.污水处理厂运行的节能降耗技术进展.给水排水，2009，35（12）：47～50.

[2]中国城镇供水排水协会排水专业委员会编.中国城镇污水处理厂汇编.北京：中国城镇供水排水协会排水专业委员会出版，2006.

水厂节能降耗篇（7）

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

污水问题在各个城市是普遍存在的，随着中国经济的快速发展，城市污水越来越多，污水成分复杂多变，城市污水处理过程复杂，给城市污水处理厂的处理能力带来巨大的压力。随着中国节能减排工作的不断深入，城市污水处理厂作为主要减排的载体，在减排工作中显得尤为重要。对城市污水处理厂的影响进行科学分析，并寻找处理措施对提高污水处理厂的处理效率，减轻社会压力和环境保护压力具有较大的促进作用。

1、污水处理厂的作用

污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用。

a)城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；

b)污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；

c) 污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放!对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。

2、制约污水处理厂能耗的因素

2.1、污水处理厂建设规模与处理量

据统计分析，城市污水处理厂的平均吨水的能耗与水厂的处理规模成反比，特别是日处理量超过5万吨的污水处理厂，其吨水能耗下降较为显著。当设计规模与实际处理量都增大时，在运行中实际处理量往往是低于设计规模的，这样就导致了部分能耗的损失，要想减小这部分能耗的损失，就要尽可能的按照实际处理量进行污水处理厂的规模设计。

2.2、污水处理厂的工艺选择

作为城市高能耗行业之一的城市污水处理行业，其节约能耗已成为城市发展必须解决的问题。采用优化的、合理的、高新的污水处理工艺是污水处理厂必须重视的环节，污水处理厂采用什么样的工艺，除了考虑水质的要求!工艺的先进性与可行性这些因素外，还应考虑所选工艺的合理及简单化，特别要着重考虑运行时的稳定可靠、经济及管理维护方便。

3、节能技术改造

3.1、增设快速浓缩池

随着我国对排水标准的不同提升，目前不仅需要对出水COD进行控制，同时还要控制NH3-N/TP等，而且一些浓缩池所剩余的部分污泥还会释放磷，所以针对这种情况，目前在一些新建的污泥处理厂内，则不再进行浓缩池的设置，这就为后期污水处理的成本增加埋下了伏笔.因为这势必会在污泥脱水时电耗增加，而且药耗量也会上升.所以针对于剩余污泥在浓缩池内停留时释放磷的问题，则需要在利用向污泥内添加絮凝剂来解决，而且这些絮凝剂也不需要再额外购置，其只需将脱水滤液中剩余的部分进行添加即可，这样可以有效的减少污泥在浓缩池内停留的时间，避免了磷的释放，而且也达到了浓缩的效果，这样在污水处理时，其脱水效率也会有较大程度的提高，同时也不用过多的增加药耗，对节约成本起到关键的作用.

3.2、污水提升泵的变频改造

通常在选择污水提升泵时，其都会以最大扬程和最大流量的设计来对水泵的参数进行选择，这就导致使用过程中，水泵则处于低扬程!大流量和低效区的状态下，直接导致耗电量的增加，而且电机极易出现过热的情况。

针对于这个问题，可以通过对水泵的性能曲线进行改变，从而对其效率进行调整，而通过对转速进行调整，可以使水泵趋于高效区内，而且没有能量的损失，运行的效率也处于较高的水平、所以利用变频调速技术对电机进行调速，具有较大的优势，可以说是电机的主流技术之一，对提高电机的效率，降低能耗起到了积极的意义。

利用变频电机的这种节能技术，根据其集水池水位的变化规律，采用智能化节电设备对其污水提升泵进行了变频节能改造，采用多点水位控制，水位探测仪采取多层次水位探测，使水泵电机的转速根据水位高低进行变频调节。设定集水池的水位为H时，变频电机的输出转速为700r/min。对应的变频器频率为45Hz。当进水井水位高于或低于H时，产生一个偏差值，其如果增大（为正），变频电机输出的转速升高，泵的流量越大，水位随之下降；反之，这个值减小（为负）时，变频电机的转速变小，水泵电机的转速降低，进水量持续稳定，节能效果明显。

4、城市污水处理厂节能降耗的途径

4.1、污水提升

污水提升过程中的节能污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式 Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

4.2、污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

4.3、污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

4.4、其他节能措施

可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。

结束语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1]张东方. 探讨污水处理厂的节能降耗[J]. 低碳世界,2013,20:34-35.

[2]杨博,杨长军. 城市污水处理厂的节能降耗[J]. 华北水利水电学院学报,2011,04:148-151.

水厂节能降耗篇（8）

中图分类号：x505文献标识码：A文章编号：

城市污水处理厂是解决城市水污染问题最有效和最重要的措施，由于许多城市污水处理厂在建设过程中重点考虑了处理工艺的稳定性及工程投资等问题，而忽视了运行成本，造成处理厂建成后运营成本过高而不能正常运行。因此，对污水处理厂设计和运行管理进行优化，对降低费用、节约处理成本十分必要。

1、污水处理厂的能耗分析

目前，城市污水处理厂大多采用以生物处理工艺为主的二级或三级处理，通常包括预处理、生化处理和污泥的处理处置3部分。污水处理厂的能源消耗包括电、燃料及药剂等方面的消耗。国内外众多污水厂能耗分析表明，污水提升泵、曝气系统和污泥加热设备是主要的能耗设备。对于一般的二级处理工艺而言，提升泵的耗电量占全厂用电的10%～20%，曝气系统占50%～70%，污泥处置（消化、脱水）占10%～25%，三者的能耗综合占直接能耗的70%以上。因此污水处理厂的节能重点在于提高提升泵、曝气系统和污泥处理的用电效率，减少能耗。

2、节能降耗措施

2.1 工艺节能

（1）合理选择设计参数

将现状已投产运行的污水处理厂进水水质与现场排水水质资料对比分析，提出合理的污水进水设计参数，避免取值过高，使构筑物及设备过大，造成能源浪费。

（2）采用合理的处理工艺

采用合理的处理工艺是污水处理厂节能的重要环节。项目所选工艺流程经应过多方案比选，选用污水处理效果好，节约能源的工艺、技术。目前，城市污水处理厂常用的生物处理工艺有传统活性污泥法（ASP）、AB法、A/O、A2/O、经典SBR及其改进工艺（如CASS和ICEAS）、氧化沟、BAF等，其工艺比较见表1。

表1 主要生化处理工艺比较表

污水处理厂在设计时除考虑不同工艺各自特点的同时，还要结合项目所在地的气温、地形、电价、征地费用及项目自身的情况、原水水质情况、出水达标要求、污泥处置情况等进行综合考虑，选取技术上合理、经济上合算、易于管理、运行可靠，且有利于近、远期结合的工艺方案，使能耗最低。

（3）污泥处理系统的节能

污泥处理系统包括污泥的脱水和污泥的稳定。目前污泥脱水设备有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。前两者需要投加无机絮凝剂，通常为铁盐、石灰或铝盐；后两者主要用有机高分子絮凝剂。真空过滤机运行稳定可靠、脱水泥饼性状好、管理方便，但耗电量大；板框压滤机间歇工作，操作简单，泥饼量最少，但生产率低；离心机适用于难脱水的污泥，不散发臭气，但由于转速高，设备磨损大；带式压滤机生产率高，运行稳定，可连续运转，耗电最低。因此脱水设备应综合考虑污泥处置方法、污泥性质、处理厂规模等，从而实现节能。

（4）节约药耗

污水厂常用的药剂主要是PAC、PAM等絮凝剂。在加药系统中采用高精度的计量仪表和投加设备。加药系统均采用复合环控制方式。絮凝剂投加量先根据流量进行比例投加，再通过FCD、出水浊度检测的反馈信号对其进行调节，以达到最佳投加量。采用复合环控制系统能使水厂的加药量始终处于最佳值。

（5）其余节能措施

污水厂平面布置应严格控制处理工艺流程的总水头损失，以降低进水的提高度，达到节能目的。

对处理构筑物进行合理的分组，在非满负荷的条件下，可用两组或三组并联运行，减少了各段之间的水头损失，达到节能的目的。

2.2 设备节能

（1）提升泵的节能

提升泵的电耗一般占全厂电耗的10％～20％，是污水厂的节能重点。提升泵的节能首先应从设计入手，进行节能设计；污水厂投产后，通过加强管理或更换部分设备进行节能。

1）精确计算水头损失，合理确定泵扬程

从泵的有效功率NU=γQH，可以看出当γ、Q 一定时，NU与H 呈正比，因此降低泵扬程节能效果显著。

工程设计时为降低水泵扬程可采取以下措施：总体布置紧凑，连接管路短而直，尽量减小水头损失。

2）流量调节方式

污水厂进水量往往随时间、季节波动，由轴功率N=NU/η1 (η1为泵运行效率)可以看出，一定流量扬程下NU 是一定的，而泵的轴功率直接由η1 决定，所以应选择合适调控方式，合理确定泵流量，以保证泵始终高效运转。另外可通过设置多台水泵和变频调速措施使水泵长期运行在高效段范围内。

（2） 曝气系统的节能

鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的50％～70％，是全厂节能的关键。最根本的节能措施就是减小风量，而减小风量必须提高扩散装置效率，降低污水对氧的需求。

1）改进布置方式

传统的曝气池，曝气管是单边布置形成旋流，过去认为这种方式有利于保持真正推流，另外可以减小风量，但经过多年实践与研究发现，这种方式不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡，形成局部混合，同时可将小气泡吸至1/3 到2/3 深处，提高充氧效率。

2）采用微孔曝气器

微孔曝气器可以减小气泡尺寸，增大表面积，因而转移速度高，节约风量。天津东郊污水厂和纪庄子污水厂均采用微孔全面曝气，比穿孔管节电20％以上。

3）风量控制节能

选择风机时，都要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，以满足最大负荷时的需要。所以在日常负荷下一般都要适当减小风量，负荷低时更应如此，这不仅是节能的需要，也是防止过曝气、保证处理效果的要求。而进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法。根据已有工程运行经验，采用DO 控制风量可节电10％～30％。

（3）其他措施

1）按照国家有关技术政策要求，采用高效节能设备，特别是部分关键工序采用数控设备及专用设备，以提高工效，节约能源并保证产品质量。

2）应用变频技术使电机运行状态由轻载转变为接近新条件下的额定负荷量，使效率和功率因数提高，从而达到节能的目的，变频技术节电率可达21%。

3）加强设备、电气维修保养，使设备在最佳状态先运行。

4）加强维修、操作人员的培训，力求全面掌握设备的使用、操作性能，通过提高设备的使用效率，达到节能的效果。

3 节能发展趋势

污水厂的节能减排是一项综合性工作，设计到工艺、设备及其它诸多环节。因此，污水厂的节能技术应从工艺设计、设备选型、运行管理等各个环节入手，处处树立节能意识，不断开发研究节能新工艺；设计人员应加强学习，提高自身水平；污水厂要建立能耗绩效的管理评价体系，在实践中总结节能经验，同时借鉴国外先进管理经验，提高污水处理厂的运行管理水平，使污水处理技术由高能耗向低能、高效的方向发展。

参考文献：

[1]高旭，龙腾锐，郭劲松.城市污水处理能耗能效研究进展[J].重庆大学学报：自然科学版，2002,25（6）:143-148.

水厂节能降耗篇（9）

一、概述

目前，我国城市污水处理率较低、环境污染压力较大，而现行的处理技术多数面临大量资金投入的难题，迫切需要能耗低、生态型的污水处理技术。但是污水处理费用是一个较突出的问题，要将污水处理达标，对环境的污染降到最低，就必须以最经济实用的方式处理污水，这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就花桥污水处理厂的整个污水处理的流程进行能耗分析，提出污水处理厂的节能措施，以供参考。

二、花桥污水处理厂的处理成本分析

对于污水厂而言，其主要成本为能源消耗、药剂消耗、维修费用、大修改造费用、人员费用等。

（1）污水厂成本组成

1）生产成本组成：能源费用（电费、水费）；材料费用（煤、油、药剂）；人工费用。

2）制造成本组成：修理费（土建、设备、自控仪表维护检修费）；大修及改造费（设施、设备、仪表大修费、固定资产购置费）；污泥处置费；物料消耗等其它费用。

3）管理费用：办公费、培训费、保险等。

（2）简单分析及控制重点

1）简单分析：生产成本中油耗、电耗、药剂消耗是生产过程中必须发生的费用，必须在有效控制的前提下，其所占比例越高，企业生产越正常，产生的效益就越大；制造成本在企业可持续发展的基础上，应尽量减少维修、大修和固定资产投入等费用，能使企业的利润最大化；煤费、水费、管理费等是企业运行成本的组成部分，应加以控制、尽量减少，增加企业的利润。

2）控制重点：首先，控制重点应放在生产成本中的能源消耗、药剂消费的控制上，使其在满足工艺运行要求条件下的合理化、最小化，真正达到经济运行是企业的关键；其次，控制重点应放在制造成本中维修、固定资产的购置费用的控制上，如何建立班组、部门有效控制方式，使其必须满足污水厂自身正常运行和长期正常运行要求条件下的减量化、合理化，使污水厂可持续发展也是企业的关键。

三、花桥污水处理厂的能耗分析

污水处理厂的运行重点控制在处理工艺运行过程中的能源消耗上，如何根据具体情况建立能源、药剂消耗成本的有效控制方式，使各种消耗实现最小化，并有利于企业的可持续发展，是污水处理这个新兴产业面临的迫切要求。

（1）花桥污水处理厂的工艺流程

下图示为花桥污水处理厂A2/O处理艺流程。

整个过程从城市管网收集的污水通过粗格栅经过劳动路和竹沙桥泵站的污水提升泵提升后，输送至花桥污水处理厂。再经过细格栅，之后进入沉砂池，对污水进行砂水分离，以上为一级处理(即物理处理)。经过砂水分离的污水进入曝气池，进行厌氧、缺氧、好氧处理，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放，一级处理结束到此为二级处理。二沉池的污泥一部分回流至厌氧池，一部分经过剩余污泥泵输送至脱水机房进行脱水处理，然后由运输工具运往垃圾处理场。

（2）各个处理构筑物的能耗分析

花桥污水处理厂各部分的能耗比例如下图所示：

从以上图表可以发现，节能的主要潜力在污水提升部分和生化处理阶段的曝气部分、污泥回流部分。因此面对能源价格的上涨和运行费用的缩减，节约能耗的重点主要集中在污水处理厂的二级处理的曝气系统和泵站的水泵机组部分。

1）污水提升泵站的能耗分析

花桥污水处理厂服务范围包括黎托、武广、井圭、环保科技园四大纳污片区，汇水面积99.3平方公里，因此需要用劳动路和竹沙桥提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理，这些污水提升泵站不仅要保障所有污水都要集中到污水处理厂，还要适应水量变化的要求，其流量一般很大，输送的路程也较远，再者污水管道一般都埋设较深，泵站需要有很高的扬程，电耗一般占全厂电耗的20% ～30%。

2）格栅和沉砂池的能耗分析

格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质，污水经过格栅时，由于栅条的阻挡会引起水头损失，这就需要水泵提升污水以增大势能；再者，栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗来源。沉砂池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物，刮砂刮泥设施以及其后续处理会有一定的能耗，但是这些能耗都不大。

3）厌氧池、缺氧池和好氧池的能耗分析

厌氧池、缺氧池和好氧池中的潜水搅拌器及混合液回流泵将消耗一部分能量。其中好氧池是好氧处理工艺的能耗大户，降低好氧池的能耗就相当于解决了好氧处理工艺流程的能耗问题。常规的好氧池都是用鼓风机向污水中鼓入空气让空气和污水充分混合 ,并保证污水在曝气池里停留4小时以上 ,从而使空气均匀地分布于污水中 ,提高好氧处理的效果。因鼓风机电机的功率大，且要昼夜运行，其能耗约占污水处理厂直接能耗的50%左右。

4）二沉池及其它处理设施的能耗分析

二沉池是处理后的污水进行泥水分离的地方，二沉池的刮渣挡板，出水排泥等装置，二沉池的面积也比较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房，耗能也很大。

5）污泥处理的能耗分析

污泥处理工艺中的离心脱水设备需要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。

四、污水处理主要环节的节能途径

（1）污水提升泵站节能途径

污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约。在运行过程中采用转速加台数控制方法，定速泵按平均流量运行，定速运转以满足基本流量的要求；调速泵变速运转以适应流量的变化，流量出现较大波动时以增减运转台数作为补充。但是由于泵的特性曲线高效段范围不是很大，这就决定了对于调速泵也不可能将流量调到任意小，而仍能保持高效。水泵调速方法，可减少集水池水位变化引起的水泵效率下降。同时定期对水泵进行维护，减少摩擦也可以降低电耗。

（2）曝气设施的节能途径

国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。

曝气系统的能耗相当大，为此国家科技支撑计划设立了“A2O工艺城市污水处理厂节能降耗”研究项目。花桥污水处理厂曝气系统采用能耗低的微孔曝气，通过淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法。曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。可通过试验确定曝气系统的各项参数，严格控制曝气量，防止过度曝气而出现DO过高的现象，是节能降耗的一种途径。

（3）污泥处理的节能途径

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。

五、污水处理厂其它节能途径

（1）加强职工技能培训，实现班组成本控制

花桥污水处理厂提出要高素质、高技能、高责任心的职工上岗，以岗带面，一岗多能，与此同时狠抓职工的技能培训，每年都针对运行工人进行岗位培训，以提高职工的综合素质。

（2）建立完善的财务监管体系，制定合理的费用计划

财务监管是一套系统的综合性管理工作。首先要建立健全财务监管组织，制定完善的监管工作规章，逐级落实责任，层层到位。财务监管的具体内容有：1.财务监管的组织机构；2.财务监管的计划与制度；3.财务监管的宣传与教育；4.检查；5.超计划指标的报告与处理；6.奖励与处罚。监管的内容简明易懂，便于操作。

（3）超量减排

从上海市环保部门获悉，为了鼓励污水处理厂挖掘减排潜力，上海出台了“超量减排政策”，通过技术改造等措施获得超量减排的污水处理企业可获得可观的经济补贴。环保新政有效调动污水处理企业通过技术改造、提升减排能力的积极性。污水处理厂增加必要的投入，尽可能降低污水处理厂COD（化学需氧量）出水浓度。“超量减排政策”的出台达到了经济、社会、环境效益的三统一，一是通过管理减排，促进COD减排目标的完成，具有明显的社会效益；二是提高了污水处理厂的出厂水质，有利于进一步改善水质，具有明显的环境效益；三是降低了单位污染物去除成本，具有明显的经济效益。

六、结论

污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。能否解决耗污水厂的能耗问题，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。所以对污水处理厂进行能耗分析，合理进行能源分配，发挥污水处理厂的巨大节能潜力，提高污水处理厂的经济效益，是保障污水处理厂正常运转的重要措施，同时也有利于缓解社会能源日益紧张的局面。在污水处理厂的运行中，要大胆运用先进的技术实现设备的优化运行，加强管理，实现污水的资源化和再利用，那么污水处理才能逐渐向高效低耗的方向发展，实现其社会效益。

参考文献：

[1] 《排水工程》 张自杰主编，第四版，中国建筑工业出版社.

水厂节能降耗篇（10）

近年来，我国政府相继出台了一系列加强节能工作的政策措施，节能降耗工作被提到前所未有的高度，是当前各行各业的热点课题。自来水厂在实施生产的各环节中存在着不同程度的能量损耗，并因此而影响着自来水厂的经济运行和用能效益。下面就结合实例，详细说明在水厂中如何通过发现问题并经过技术改造，达到节能的目的，希望能提供经验大家借鉴。

1.修复过度磨损的水泵水封环

在开展水厂节能挖潜中对各个泵站的水泵效率进行摸底分析，发现某水厂取水泵房的水泵效率发生下降，从泵效测试结果来看，比对水泵工况曲线，小时流量降低了约300立方米。通过进一步查对泵房历史运行数据发现，效率下降现象与其前一段时间的取水泵房外取水格栅损坏修补时间相近，因此怀疑水泵在格栅损坏期间吸入异物造成水泵损坏。打开泵壳检查发现水泵的水封环间隙磨损超标，大部分水封环已磨损超过3毫米以上，个别磨损达到8毫米，远超过维护标准的0.25～1.10毫米。由于格栅损坏后，导致水泵从水源中吸入异物直径大于正常的泥沙粒径，加剧水泵内水封环磨损。水封环磨损超标将导致水泵内出水高压区到吸水低压区的泄流量増大，从而使得水泵效率大幅降低。

针对该问题，立刻对每台取水泵进行开盖检查，更换超限磨损的水封环。更换水封环后，取水泵站的水泵出水量恢复到了水泵额定性能曲线的正常水平，由表1可以看到更换水封环前后水泵效率变化非常显著。

2.改变水泵冷却运行条件

水泵轴承冷却原先从每侧均直接引流一组冷却水，冷却水经轴承后夏季水温温升0.8℃，但冷却水量调节已经很细，再调节将容易发生阀门堵塞。后选择把冷却水改为双侧返流使用，在驱动侧的轴承冷却水再供给非驱动侧，改造后温升1.6℃，整体不超过30℃，冷却水量却减少了一半，从而节约了相应冷却水的水资源费用以及加压能耗。

3.水泵泵壳及叶轮喷涂节能涂料

水厂配水泵站安装14SA-10A型和24SH-9A型双吸离心泵均为铸铁材质的水泵，这组水泵使用已经有10年以上，泵体内部锈蚀较为严重，泵壳凹凸不平，采用高分子超滑涂层对其进行节能改造，改造后经测试水泵能耗降低最大可达到10%。

分析节能原因：改造前泵壳打开可见泵壳内壁和叶轮表面已经严重锈蚀，其中泵壳部分表面锈蚀层达到1-2厘米，叶轮表面锈蚀深度有3-5毫米，通过喷砂打掉锈蚀层后，使用高分子涂料和填料进行抹平和喷涂处理，处理后表面粗糙度可达到Ra

故此对于非不锈钢的水泵机组进行推广应用，统计数据如下：

其中第二批喷涂后出现水泵出水喘振现象，导致无法阀门全开运行，系统效率不升反降，故此但这属于极个别的现象，主要是喷涂后个别水泵在低扬程区域流量曲线与效率曲线形成双峰特性所引起的。除了这一项特例外，水厂旧水泵采用喷涂后多达十几种型号水泵效率都得到提升。

4.改进运行管理方式

水厂部分设备是分多期采购的，不同批次的设备之间可能存在性能差异，故此可以通过能效分析，寻找运行组合优化方式达到节能目标。

案例1、某水厂的内部提升泵站的提升轴流泵分两批采购，在装机后经运行统计比对发现，后一批采购的水泵效率要略高于前一批水泵，两者之间的效率相差在2.5～5%之间。

故此，通过比对历史数据，在日常开泵时，对水泵的开停机进行了优先级分级，日常供水负荷未达到最大值时可以优先启动第二批水泵，第一批水泵仅保持最低限度的运行。通过调控开停泵优先次序基本上达到主用机组全部都是高效泵组，而低效泵组仅作为备用机组使用，使得整个泵站的电耗有所下降，见表2。

案例2、水泵泵站吸水井分为东西两侧，每侧配两台机组，合计4台水泵，由于两侧管路流量特性相似，以其中一侧为例，开单台机和开双台机组，则其泵站吸水井到出水总管回合段的水流流速相差一倍，而管路无论是动压头和阻力都是和流速的平方成正比。

故此根据如此分析，在开两台机时合理平均分配吸水井机组负荷流速将较负荷集中在一侧时低一半，管路摩擦及动压头损失相差4倍，实测两种不同运行方式之间水头损失相差超过0.7米，当取水管路越远时影响也将更明显。

通过工艺、设备综合分析，把找到的各项机组运行管理要求逐步细化，最终达到优化节能降耗的目的。

5.结语

总之，水厂节能工作需要从基本细节之处着眼，通过完善基础的运行维护标准和系统的能效数据统计分析，在不影响正常供水压力的前提下，制定出有效可行的节能方案，尽力在减少成本的情况下创造更大的经济利益，使水厂处于良好运行状态，这也是企业可持续发展的前提和基础。 [科]