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污水處理廠節(jié)能降耗不是小事,到底該從哪入手?
2020-08-06



隨著越來越嚴格的污水排放要求,對污水處理廠來說,不合規(guī)的上游排放,導致頻繁的沖擊負荷,要想可持續(xù)運行是一個巨大的挑戰(zhàn)。滿足日益嚴格的排放要求,并同時實現(xiàn)節(jié)能降耗是關(guān)鍵所在。

污水處理廠的能耗占污水處理廠運行維護成本的30%--80%,過高的能耗嚴重阻礙了我國城鎮(zhèn)污水處理廠的建設(shè)和管理,致使許多中小型污水處理廠難以正常運行,因此降低能耗是污水處理廠未來發(fā)展的必由之路。





城鎮(zhèn)污水處理廠其能耗大致可分為污水提升泵、曝氣系統(tǒng)、機械攪拌、污泥回流泵,污泥脫水的電耗以及污泥消化投加的熱能等,同時還包括絮凝劑、外加碳源、氯氣、活性炭等一系列外加耗材生產(chǎn)過程所需的能量。因此,中小型污水處理廠節(jié)能降耗要具備以下具體措施:


1.污水提升系統(tǒng)節(jié)能

污水提升泵是污水提升系統(tǒng)的主要耗能設(shè)備。據(jù)報道,可通過減小污水提升高度的設(shè)計措施(如:采取管道淹沒出流,改變出水方式降低水頭損失,控制跌水高度等技術(shù)),以減小出口處水頭損失,可有效降低污水提升高度,節(jié)約能耗;在運行管理上,通過水泵電機調(diào)速運行,擴大水泵的有效工作范圍,可解決水泵效率低下的問題。





2.污水預處理節(jié)能

污水預處理系統(tǒng)包括格柵、沉砂池和初次沉淀池,用來截留污水中較粗大漂浮物和比重較大的懸浮物,以保證后續(xù)污水處理設(shè)施的正常運行,其中格柵的節(jié)能空間較少。

沉砂池用于去除污水中的泥沙等無機顆粒,常用的沉砂池主要有曝氣沉砂池、平流式沉砂池、旋流沉砂池等,其中,曝氣沉砂池因含曝氣設(shè)備而能耗較高,平流式和旋流式則能耗相對較低。因此,在污水BOD濃度不太高的情況下,應(yīng)盡量采用平流式和旋流式沉砂池來降低能耗。




常用的初次沉淀池主要有平流、輻流和豎流三種,其中平流式沉淀池能耗最低,其次為輻流沉淀池,豎流沉淀池能耗最高,盡量選用低能耗的平流式或輻流式沉淀池。



3.污水處理廠曝氣池的設(shè)計

在城市污水處理廠的設(shè)備中,曝氣池作為活性污泥的主要環(huán)節(jié),是城市污水處理過程中能耗消耗最大的,也是污水處理能效節(jié)約最為明顯的環(huán)節(jié)。因此,在城市污水設(shè)計的過程中需要從以下幾個方面做起:


  • 合理選擇曝氣設(shè)備

城市污水處理廠曝氣系統(tǒng)主要有鼓風曝氣、機械曝氣兩種,在曝氣設(shè)備選擇的時候,要按照污水處理工藝、所處理污水規(guī)模、污水狀況等作出科學的選擇。當前在城市污水處理的過程中,使用最多的是微孔曝氣盤,在曝氣設(shè)計的過程要注重定期進行冷凝水的排放,以避免因為空氣管線積水而造成的空氣管線阻力的增加。



  • 準確計算曝氣量

在城市污水曝氣量計算的時候,要按照污水處理工藝、污水進水量、污水水質(zhì)等要求,做好污水溶解氧水平的傳氧效率等因素的分析,而并非是單一的使用汽水比做出估算。在這個過程中也有使用汽水比12∶1這個經(jīng)驗數(shù)據(jù)來計算出城市污水處理所需的曝氣量。


  • 應(yīng)用風量調(diào)節(jié)技術(shù)

在城市污水曝氣過程節(jié)能措施的研究中,最為重要的舉措是調(diào)整風量的技術(shù)。鼓風曝氣系統(tǒng)的控制參數(shù)作為混合液的溶解氧濃度,傳統(tǒng)活性污泥工藝的值多數(shù)在2mg/L左右。鼓風曝氣系統(tǒng)的控制參數(shù)是混合液,同混合液的污泥濃度有直接的關(guān)系。



而城市污水處理的MBR工藝的曝氣池混合液濃度能夠穩(wěn)定在10mg/L左右,因此,需要將這一濃度建議控制DO值在3mg/L上下。城市污水處理的懸浮填料工藝的DO值大部分控制在5mg/L左右。過高的DO值則要求消耗更多的空氣,來降低污水處理時的曝氣效率,造成能源浪費問題的出現(xiàn)。



4.污泥處理的節(jié)能減排設(shè)計

污泥處理中的節(jié)能減排設(shè)計要依照系統(tǒng)能耗分配關(guān)系具體設(shè)置。人員要依照污泥脫水系統(tǒng)狀況合理選取絮凝劑,一般絮凝劑質(zhì)量越好,節(jié)能效果越高。人員要選取低能耗、高效率設(shè)備,定期對設(shè)備進行檢查,保證設(shè)備操作的規(guī)范性、安全性、科學性,降低可能出現(xiàn)的設(shè)備損耗,從而減少運行費用。



5.其他節(jié)能減排設(shè)計

(1)合理回用中水,減少水耗支出。

(2)降低生產(chǎn)能耗,提高運行收益。

(3)使用生物除磷代替藥劑除磷,減少藥劑除磷過程中造成的環(huán)境污染,提升污泥處理效果。


綜上所述,在對污水處理廠節(jié)能減排實現(xiàn)途徑進行優(yōu)化的過程中,人員要對各項資源進行合理配置,引入高性能設(shè)備,加大可再生能源利用質(zhì)量,從而保證處理操作的環(huán)保性、高效性。




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