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污水处理厂污水处理节能技术金相云

发表时间：2020/9/8 来源：《基层建设》2020年第14期作者：金相云

[导读] 摘要：在我国城市化进程中，特别是随着我国经济水平的不断提高，我国居民的生活配套标准也不断提高，城市人口聚集增加了环境的压力，特别是污水排放问题，已经造成了城市和人口聚集区的严重环境污染，造成水资源的污染给人们的正常生活供水带来困难，造成人居环境的恶化，黑臭水体不断增多甚至造成污水围城现象，因此，我国大力发展污水处理和环境治理工程，随着雨污分流改造和相关污水排放法律规范的不断完善，我国污水处理设施的

        天津壹鸣环境科技股份有限公司天津市 300387
        摘要：在我国城市化进程中，特别是随着我国经济水平的不断提高，我国居民的生活配套标准也不断提高，城市人口聚集增加了环境的压力，特别是污水排放问题，已经造成了城市和人口聚集区的严重环境污染，造成水资源的污染给人们的正常生活供水带来困难，造成人居环境的恶化，黑臭水体不断增多甚至造成污水围城现象，因此，我国大力发展污水处理和环境治理工程，随着雨污分流改造和相关污水排放法律规范的不断完善，我国污水处理设施的投资和运营成本不断攀升，给国家带来巨大的处理负担，也限制了污水处理行业的可持续性发展，因此，开展污水处理厂在污水处理过程中的节能改造技术研究和推广已经成为重要的突破方向。本文结合污水处理厂设计、施工和运营过程中的能源消耗情况，对污水处理过程中的工艺改机、电气节能等相关技术开展分析研究。
        关键词：污水处理厂；电气；运行；设计；节能技术
        0 引言
        随着我国环境工程的不断发展，污水处理厂工程的建设数量和密度不断提高，每天需要处理的污水数量也成倍增加，作为长期连续运转的污水处理设备，每年消耗的能源规模日益增长给国家电力供应带来巨大的压力，为了降低国家能源消耗总量、提高污水处理厂的能源利用效率，对污水处理厂的建设和使用运行阶段进行污水处理工艺的改进和相关能源节约工作已经迫在眉睫，从污水处理厂的规划和设计层面，到施工和运行管理单位，对污水处理厂的工作流程和耗能设备进行改进和增效改进，促进污水处理节能效果相关的技术已经成为重要的课题，特别是在电气设备的设计和系统布置方面，受到相关技术的更新和处理流程的改进速度较快影响，我国污水处理节能技术整体相对落后，造成巨大的能源供应危机，已经限制了我国城市化和相关产业的大规模配套发展。
        1污水处理过程
        污水根据来源不同主要分为生活污水和工业污水两大部分，污水处理厂进行污水处理以生活污水为主，工业污水需要进行单独处理后排放或者进行预处理后进入市政污水处理系统，污水进行收集主要依靠修建污水管网，依靠污水管网将各处污水收集、汇流到污水处理厂进行集中处理，部分污水产生地点距离污水处理厂较远或者由于产业和用户布置不紧密，暂未施工污水处理厂，一般设置相应的临时污水处理设施进行污水处理，以降低污水处理管道敷设的成本，实现分步实施。污水从用户产生后进入污水接水井，汇流进入随路敷设的污水市政管网，主要依靠重力流的方式进行汇集，随着区域管网的依次汇集，通过坡度的规划来满足污水管网的衔接畅通，当遇到穿越河流、跨越铁路等情况时，污水管网往往需要由重力自流改为动力输送，或者通过顶管下穿方案或者通过架空输送的方式，利用污水提升泵站将区域污水汇集后，通过轴流泵进行加压提高输送高度，然后进行继续重力流输送，或者直接动力流输送汇集至污水处理厂，污水达到污水处理厂后开始进行各种工艺技术的除污，各种工艺之间的衔接配合一般需要利用水泵进行动力输送，首先污水到达污水处理厂后，污水接收点一般标高较低，需要进行水泵提升通过格栅或者滤网过滤进入污水处理池，污水处理池第一步往往采用自然沉淀的方式对污水进行固液分离和沉淀，然后通过水泵将经过沉淀的污水泵送至一级处理污水工艺，经过曝气后进入二级沉淀，还要经过消毒处理后，经过检验达到国家污水处理标准后才准予排放到自然环境中去。污水处理厂各个环节之间，利用电能进行动力提升的需求很多，特别是随着污水处理压力的增大，对污水处理效率的要求更高，污水处理过程中的能源消耗量随之增加。可以说，整个污水处理过程，无论是污水处理厂内部的污水处理流程中的污水提升高度和提高流速，还是污水进入污水处理厂的汇流过程，以及污水完成处理后，向自然环境排放的过程，都离不开能源的供应支持，造成污水处理厂的能源消耗量越来越大，对于节能技术的需求更加迫切。
        2污水处理施工不足
        （1）设备标准问题。

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虽然我国对污水处理的需求日益增长，相关建设资金也陆续到位，但是，对于污水处理过程中的工艺技术和机械设备水平的提升，还缺乏有效的制度规范和标准约束，造成我国污水处理设备参差不齐，部分老旧污水处理厂的设备严重落后，无法满足当前的污水处理效果和效率的要求，不能满足当前的污水处理工艺要求，还形成了很大程度上的高能耗现象。特别是之前和当前的部分地区，污水处理厂施工过程中，普遍重视初期投资和设备成本，控制污水处理的效果和速度较多，而普遍不够关注污水处理过程中的单位能源消耗量指标，造成我国污水处理过程中的能源消耗总量居高不下，单位污水处理消耗能源成本过高的现状，严重制约了我国污水处理行业的可持续性发展。（2）近远期规划问题。随着我国经济技术的不断发展，我国城市化水平和新区开发项目不断增加，是我国污水处理厂新建需求较为集中的区域，由于我国人口集聚的速度和发展经济的规模息息相关，因此，在建设区域规划过程中，往往与实际形成较大的差异，从而给相关的市政配套项目建设带来巨大的困扰，虽然远期规划污水处理能力，根据人口集聚规划应当具有相当大的规模，但是，实际情况往往较为滞后或者突然发展超前，在此情况下，造成我国污水处理厂很多区域形成初期投资一次完成，造成后期运行过程中，污水处理量长期处于较低水平，达不到污水处理设备的充分利用，形成大马拉小车的问题，从而增加了污水处理过程中的能源消耗量，降低了污水处理设备的工作效率。（3）投入不足。我国污水处理厂虽然总量较多，但是，相对于我国人口及其分布而言，还具有十分广阔的市场和发展空间，但是，受到污水处理相关理念和技术的限制，我国污水处理设备的工艺流程和核心设备国产率较低，更新换代以及升级的频率较低，造成我国污水处理技术发展缓慢，国产设备的能源消耗量距离国际发达国家技术具有较大差距，形成这一现象的原因是我国对于设备研发和技术研究不够重视，人员和资金投入不足。有限的污水处理专业人才普遍从事与污水处理工程建设和设备安装调试和运营等方面，开展技术研究的数量和质量不高，而且，随着我国污水处理厂的建设速度增加，相应造成专业技术人才的市场稀缺现象，从业人员的整体专业水平不高，严重限制了我国污水处理设备的节能性发展。
        3节能技术
        污水处理厂的生产运营过程中，主要的成本集中在能源消耗方面，所以，节能技术决定着污水处理行业的发展方向，节约能源对于污水处理厂提高产能、降低成本具有十分重要的意义，为了降低对能源的消耗，可以从两方面着手，一方面是降低既有污水处理设备的节能技术研究，同时可以考虑进行风力发电、光伏发电、污水生物发电等技术项目的同步建设，为污水处理厂提供自给自足的电力供应，降低对外部市政电力供应网络系统的依赖和冲击。提高污水处理设备的智能化水平、自动化水平和集成度，可以在很大程度上降低能源的消耗量，提高电气设备的控制性，减少电力消耗。提高污水处理过程中的精度控制，降低不必要的送风、循环等，提高处理效率，优化污水处理过程中的效率，采用水泵变频技术、提高配电输送系统的匹配性、增加生物污水处理技术和膜处理技术等低能耗污水处理技术的应用等，都可以实现污水处理过程中的节能。
        4 结束语
        污水处理厂的污水处理节能技术的实现方式有多种，需要根据污水处理的总量、周边自然环境资源情况和污水处理工艺进行有针对性的改进和分析，离不开专业技术人员和资金资源的支持，需要我们对标国际污水处理技术的发展方向，针对工作中的具体问题进行不断提高。
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