污水处理厂节能降耗途径分析

发表时间:2020/4/13   来源:《城镇建设》2020年第3期   作者:桂光照
[导读] 当前,企业工业用水和人们生活用水的总量大大增加

          摘要:当前,企业工业用水和人们生活用水的总量大大增加,城市中每天都会产生大量的污水,如何在污水处理过程中实现高效、环保、经济,提高水的再利用和再循环性,保证水质安全无污染,对于水资源极度缺乏的我国来说,是一件刻不容缓的事情。为了呵护环境处理污水排放问题,生活污水处理设备是不可缺少的设备,该设备的利用有必然的费用支出,和一些外在因素的开支,为了达到节能目标,国内外已研究开发出许多污水处理设备的节能技术,特别是智能技术在污水处理设备制造中的应用,有利于降低成本,更好地优化污水处理设备,节约能源,解决污水处理这一大难题。鉴于此,文章结合笔者多年工作经验,对污水处理厂节能降耗途径分析提出了一些建议,仅供参考。
          关键词:污水处理厂;节能降耗;途径分析
引言
          污水处理对于我国改善生态环境,节约和保护水资源有重要意义。运用更加科学有效节能环保的技术,能够在污水处理的实际过程中减少障碍,大量节约人力、物力,降低了能耗,提高了效率,保证了污水处理的安全、高效、稳定和环保。随着现代技术的发展,研究科学、标准、高效的节能高效技术,并应用于污水处理,是我国的一个重要议题。
1、污水处理厂的相关概述
          1.1污水处理厂概述
          污水处理厂的主要作用是将污染源排出的废水进行强化处理,使排出的水符合标准,从而提高用水质量,保护水环境。通常情况下,污水处理厂的处理方式可分为2种类型,即集中与分散处理,然后将处理后的废水直接排入城市管道或者水体之中。在废水的处理过程中,污水处理厂通常结合生物、物理、化学等处理方法进行污水处理,在保障污水处理最佳效果的前提下,节省投资运行费用一直是污水处理厂发展的目标。
          1.2污水处理设备节能化的要求
          改革开放以来,我国经济和社会发展取得了巨大成就,但我国人口、环境与城市化和工业化进程的矛盾日益突出,导致很多环境问题的出现。一方面,经济的发展带来了巨大的效益,但是不可忽视的是,之前粗放式的发展方式付出了巨大的环境成本。特别是在污水排放这一方面,需要加强节能环保技术,通过先进的技术提升污水处理能力,并且有效地节约资源,普及排污设备使用范围。从我国污水处理技术分析,主要缺少关键的自动控制技术,有很多地区的污水处理厂受地理条件和经济水平限制,没能实施相关技术的革新工作,在污水处理过程中能源消耗浪费现象突出。因此,开展污水处理过程的节能优化方法研究就显得至关重要。污水处理过程中,不仅要保证污水的处理效果,还要有效降低能耗,减少污水处理成本,这也是污水处理不断发展的新方向。
2、当前中国城市污水处理存在的问题
          2.1中国城市污水处理现状分析
          城市废水处理包括处理城市生产的废水,改变废水的性质,使其不危害环境。目前,我国的废水处理面临着严重的水污染、废水管理起步较晚、基础设施差和要求高的问题。在传统废水处理的基础上进行了一系列的改进和创新,并根据不同的特点发展了新的处理技术。由于我国初期发展缓慢,污水处理厂的能源消耗没有得到重视。随着污水处理工业的发展,我国污水处理厂的大规模建设,污水处理规模的扩大,径流水质的改善,对能源的需求大大增加。与废水处理有关的能源消耗只有在高能源成本给公共部门带来沉重负担,并在一些研究人员开始研究能源消耗的情况下才逐渐成为必要。然而,到目前为止,国家对污水处理厂能源消耗的研究非常有限,进展比废水质量的研究慢得多。此外,根据现有信息,无论是在发达国家还是在发展中国家,建造成本、工艺的处理效率和可持续性仍然是主要的污水处理厂的设计考量,能耗和运行成本,加上设计师经常被忽略的。


          2.2当前城市污水处理存在的问题
          此外,在没有边界的清晰和明确的标准和关于在我国能源消耗的能量需求,缺乏定义的废水处理厂,废水处理过程中的能耗使得测量污水处理厂更难。此外,由于没有对污水处理厂和污水处理厂的能源消耗进行调查,因此没有考虑到能源消耗和实际使用中的间接消耗。此外,对于城市污水处理费按缺乏科学合理的标准,根据不同的区域标准和指标,即根据污水量大、能耗的一定数量的函数来处理废水,即函数作为能源消耗指标表示的污染物数量。因此,许多城市对废水处理的最终能源消耗评估各不相同,由于过程和步骤的复杂性,能源消耗评估不能准确反映实际的处理消耗。
3、污水处理厂节能降耗途径分析
          3.1错峰用电
          为缓解我国城市用电高峰时段负荷过高、电网峰谷时段负荷差较大等电力供应紧张的情况,国家出台了相关政策,各省市根据不同时间段的用电负荷情况制定了不同的电价,如峰、平、谷三档电价和尖、峰、平、谷四档电价,收费标准依次降低。在对污水处理厂进行调研时发现,部分污水厂在保证出水稳定达标的前提下,通过合理控制,在电网负荷较低时加大运行负荷,用电高峰期减少设备运行数量或调低设备运行频率,将电网用电高峰时段的部分负荷转移到用电低谷时段,减少电网的峰谷负荷差。这样可以降低污水厂运行费用,同时实现社会资源的优化配置。
          3.2做好供配电系统的节能
          此部分的能源消耗控制,多采取以下方法:(1)无功补偿。结合工艺运行情况,选择集中补偿或者分散补偿。以分散补偿为例,通过在用电设备中配置相应的电容器,通过增加低压线路电网运行的功率因数,实现对线路损失的控制,不过很难实现对变压器铜损的控制。而集中补偿可降低铜损,通过在负荷中心设置低压配电房的方式,实现集中补偿。(2)降低线路损耗。推广使用铜芯电缆的方法,控制线路整体的长度和截面大小,实现对线路损耗的有效控制,达到成本节约的目的。(3)电机节能。通过优选电机设备的方式,比如水泵装置,推广运用PLC变频控制技术,实现对此部分的能源消耗控制。
          3.3优化污水处理工艺
          目前来说,污水处理工作的要求不断提高,很多厂子为了达到处理标准,需要购进新的设备,引入新的污水处理工艺,实现污水处理能力水平的提高,与此同时降低整体能源消耗。基于污水处理工艺的运用流程,积极推广变频调速技术手段,开展电气技术改造工作,借助此技术手段,增加处理污水量,减少电气能源消耗,实现能源节约,同时可以减少电费支出,促使处理厂的经济效益得以增加。
          3.4电气设备和线路的节能措施
          电气设备和线路是污水处理厂中的主要能耗来源,为了实现节能降耗的目的,需要采取一定的节能措施。其中,电气设备方面的节能措施为:根据污水处理厂的生产规模制订措施,通过提高电动机的功率与工作效率实现电动机的能源消耗,高效率电动机的应用是降低电动机电能耗损的重要手段。电气线路方面的节能措施为:选择合适的电线电缆,合理设计减少配电线路长度;选择合理的电线电缆的截面积,从而选择电阻率小的材质,进而减少电阻的消耗。
结束语
          污水处理厂可通过提高设备配置水平和技术改造等方式,有效避免设备选型过大、运行效能低等设计原因造成的能源浪费。在运行过程中,在保障出水稳定达标的情况下,污水处理厂可将部分用电高峰期运行负荷转移至低负荷期,有效降低运行成本。
参考文献
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