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摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。城市人口增加下，城市污水产生量加大，污水处理厂的运行难度加大。要高效利用水资源，提高污水处理厂运作效率，在确保出水水质的情况下，减少污水处理厂能耗，实现节能降耗目的。作为高能耗行业之一，城市污水处理厂在建成后，由于其中主要考虑了处理工艺平稳性、工程投资等问题，而未重视污水处理厂运行成本，特别是在设计中未采取有效节能措施。对此，要加大重视解决污水处理厂能耗问题，进一步优化污水处理厂运行。本文就污水处理设备节能优化控制方法展开探讨。
关键词：城市污水处理厂；设备工艺；能耗分析；节能降耗；途径
引言
近年来，世界经济正逐渐回暖，逐渐形成全球化、一体化的经济共同体，工业的高速发展对于我国的污水处理发展而言既是挑战，也是机遇。近年来我国的污水处理发展整体较为稳定，并且为国民经济的提升、基层群众的生活都做出了极大的贡献。而增强污水处理过程的节能优化和外部调控，可以有效增加水处理企业的长期效益。
1污水处理厂的能耗分析
早在20世纪，我国就已经认识到了水资源的重要性，不断实行一些保护水资源的措施。同时我国的污水处理也在不断进步。在全球范围内，能源危机的发生让各国都开始注重污水的处理。由于我国水资源使用量较大，污水的产生量也因此高居世界前列。但我国目前的技术仍不及世界其他发达国家，在污水处理方面，我国的污水处理厂能耗依然较高。想要良好的解决水资源的缺乏问题，以及充分做好水资源的循环利，污水处理尤为关键。也正是因此污水处理厂的能耗削减在近年来反响激烈。污水处理一直以来都是以高能耗著称的产业之一。能耗较高，也造成了我国目前污水处理的运营成本高昂，能源的过度消耗同时加剧了我国如今的能源危机问题。由于我国仍然处于发展中阶段对能源的需求量依然高居不下，各个产业都应十分注重，能源节约问题。据相关数据统计，我国在2010年污水处理厂总量已达2600多座，日均处理量可达1亿立方米，在城市方面，污水处理率也可能够达到70%左右。全国范围内的普遍污水处理需求以及高昂的污水处理能耗，都在迫切地希望污水处理的能耗能有所降低，以减轻污水处理带来的过度能量消耗，加重我国的能源危机问题。同时更好地解决水资源的循环利用绿色利用问题。由于我国能源结构的改变，电力供应十分充足，因此目前污水处理过程能源消耗多以电能为主，电能消耗约占总能耗的90%左右。依照数据来看，我国目前城市污水处理厂，电能消耗平均约为每立方米0.3千瓦时，但其实80%以上的污水处理过程能耗仍高于每立方米0.4千瓦时。这项数据表明我国目前与其他发达国家在污水处理能耗方面相差仍然比较大。比如美国早在上个世纪末污水处理的平均电耗已经达到了每立方米0.2千瓦时，日本和德国的污水处理，平均电耗也都低于每立方米0.3千瓦时，不仅如此，上述数据还包含了我国目前尚未普及的污水消毒等比较耗能的环节。依照数据来看，我国近年来每年污水处理所消耗电能平均为10亿千瓦时，如此庞大的电能消耗量决定了污水处理的节能降耗空间同样十分巨大。
2污水处理设备的特点
工业污水处理设备的特点在于可以处理较大容量的货物，有着较为广泛的适用性，同时较为安全可靠，也适用于自动化的当代工程项目。这类污水处理设备的维护和检修较为容易，且有着较强的普适性。新型污水处理设备在我国当前的工业生产过程中适用性较为广泛。从国内外的不同污水处理设备实际应用情况来看，新型污水处理设备的整体功能较为多元，应用的范围也得到了扩大。新型污水处理设备近年来得到了普及，并且有非常良好的工业生产效果。除此之外，能够远距离运行的新型污水处理设备成为了工业产业污水处理系统中的主力军。
3污水处理设备节能优化控制方法
3.1节能新技术与新设备应用
现代污水处理厂运行，存在各种泵类、电机等设备产生的直接能耗，以及净化和消毒等药剂产生的间接能耗。为进一步实现节能降耗，需要科学应用各项高效节能新技术和新设备。随着污水处理技术的发展，衍生除了好氧生物处理工艺和综合室曝气系统的氧化沟工艺等，在污水处理厂中应用，可以降低成本、提高运行效率、改善环境。节能设备方面也出现了输送泵等设备，这种设备使用的是水头损失较小的管材，因此其扬程和局部损耗较小，可以根据实际地理条件通过污水自流、落差补偿等方式降低能耗。
3.2升级和优化以往传统自来水厂化学制水系统
在近些年内，伴随着资源形式的严峻性以及受环境情况的影响，人们逐渐加大了对环保和节能工作的重视力度，自来水厂在进行化学制水的过程中，需要促使化学制水处理等工作朝着节能性和环保性趋势迈进，这是因为消耗的水资源以及能源是特别多的，其对于社会经济运行有着直接的影响。在应用以往传统化学制水系统的时候，通常是经由阳床和除碳器对水资源进行处理，此种方式被称之为二级复阳除盐制水方式，待完成一级处理作业以后，可以应用阴床和阳床实施二级处理工作，确保水资源和锅炉用水要求相一致，进而对水资源进行净化。当使用传统化学制水系统的时候，大多数设备不符合要求，没有从制水期间各项影响因素等方面进行考虑，把系统内应用的强酸、强碱树脂的交换绒里，把二级除盐当成一级除盐设备，此种现象远远无法满足当前自来水厂的基本要求，阳床再生酸耗量和碱耗量呈现出了增加的状态，完全不利于自来水厂稳定运行，致使传统化学制水系统中的制水数量大面积降低，增加了成本输出。基于此，就要求在制水期间对制水系统进行一定的改进和优化，通过改造来提升工作效率，降低锅炉设备受损现象出现的概率，以此实现节能环保的目标。
3.3污水处理系统节能措施
在污水处理厂中，水泵是重要的设备，其运行中电能消耗较大，因此需提升其运行效能以实现泵房节能。首先需科学设计水泵扬程，在设计污水厂高程的过程中，采用估算法计算水头损失，且估算值一般较高而导致水泵扬程存在偏高问题。因此在设计污水处理厂的过程中，需要结合地形计算污水处理系统总水位差，并详细进行水力学计算，以合理确定水泵扬程。同时要尽量降低水泵扬程，即在设计中尽量以此提升，选择合适型式的设备连接构筑物进水口、出水口和管道，使水头损失得以降低。其次要注重设备的管理、更换，当前一些污水处理厂泵房效率低，其能耗相当高无法连续调节水量，而难以降低污水处理厂能耗。因此需改造处理水泵，以实现节能效果。改造水泵的过程中，可以采用就频调速度技术，合理搭配泵站设备，提高其运行效率，减少水泵运行对电网的冲击。设计污水厂水泵机组时，尽量选择同一型号水泵，便于后期维修管理。实际运行中，需根据实际情况合理操纵，减少启动水泵的频率。
结语
近年来我国的污水处理设备优化发展整体较为稳定，并且为国民经济的提升、基层群众的生活都做出了极大的贡献。同时，随着近年来工业产业生产系统发展和生活污水种类的增加，不同的污水处理设备采用不同的运行方式，其优化成本也是不同的。应当选择不同的污水处理设备节能优化控制方式，从行业领先技术和发展规划中获得先机，从而达到节能优化控制的目的。
参考文献
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