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摘要：污水处理过程中的污水提升、二级处理、污泥脱水及外运等工段能耗约占全部能耗的 90%以上，能耗过高除了会造成污水处理成本过高外，还涉及到能源资源的可持续利用，以及能源生产过程所产生的环境污染问题。基于此，本文简述了污水处理的重要性及其节能降耗现状，对加强污水处理节能降耗的策略进行了简要分析。
关键词：污水处理；重要性；节能降耗，现状，策略
污水处理对城市环境建设以及城市健康正常运行具有重要作用。能量消耗是污水处理过程中的正常情况，是机器运转的必然结果。因此为了提高污水处理质量，以下就加强污水处理节能降耗的策略进行了探讨分析。
一、污水处理的重要性
水污染处理工作则是环境保护工程建设的重要内容。并且污水处理关系到社会经济是否能够可持续发展，关乎到人们能够真正享有良好的生活环境。随着城市化建设的不断推进，使得城市环境保护日显重要。在城市环境保护建设过程中，污水处理是需要解决的首要问题。因为城市地区人口密集以及工业区较多，使得污水处理难度比较大。因此必须提高污水处理质量，改进污水处理工艺，提高污水处理技术，从而提高城市环境保护建设水平。
二、污水处理厂的降耗现状分析
1、总耗能较高。污水处理厂在运营过程中，耗费的能源包括电能、药剂等等，总体能耗偏高。尤其是在电能耗费方面，占总体能耗的 65%～90%之间，是重点降耗的部分。
2、日常污水处理、净化工作等能耗大，有些方面需进行重点改善。例如，当前污水处理厂是综合型的处理工厂，污泥处理、生物处理等方面，均获得到广泛应用。可在这些综合处理运行时，耗费的能源和工作量也比较庞大，基本上保持着“高耗能、高收益”的情况，这并不是长久发展的最佳选择。
3、曝气耗能持续增多，已经引起了社会上的高度关注。大多数污水处理厂的曝气耗能会占到整个污水处理厂能耗的50%左右，某些特殊工艺，如 MBR 工艺等的曝气能耗可达总能耗的 70%。如果不进行有效改善，将造成耗能成本的持续扩大。
三、污水处理的节能降耗策略分析
1、污水预处理节能降耗。污水处理过程包括前期的污水预处理工，消耗能源较少，但其对之后工艺节能有很大帮助。目前污水处理厂的污水预处理工作主要是通过格栅和沉沙池完成的。格栅主要安装于污水的运送渠道、污水抽水泵及水井的进口处，或直接安装于污水处理厂的前方，用直接截留的方式，拦截污水中的较大污物，以防止这些污物堵塞污水管道及抽水泵、阀门进出水口等，减轻后续处理工作的任务量，减少对污水处理设备的影响，从而间接达到节能降耗的途径。污水预先处理程序中的格栅处理，自身节能空间不大，但由于其处于污水处理总过程的前端，也因此对污水处理后续工序的节能降耗有着十分重要的作用。沉沙池作用类似于格栅，不同之处在于沉沙池利用污水中较大污物的重力下沉作用，使其自动沉淀，主要用于处理污水中的砂石颗粒及其他较重污染物。沉砂池同格栅一样，不需要高额的能源消耗。曝气沉沙池由于需要用到能源消耗较高的转机，相比其他几种沉沙池拥有较高的能源消耗,因此在污水处理过程中，可以尽量选用平流式以及旋流式沉砂池,以减轻能耗。
2、鼓风曝气节能降耗。污水处理厂处理工艺大多是采用活性污泥法的鼓风曝气。鼓风曝气是将空气通过管道送入曝气池的扩散设备，以气泡形式分散进入混合液，使气泡中的氧迅速扩散转移到混合液中，供给活性污泥中的微生物。污水处理厂鼓风机的能耗约占到整个污水厂的30%～50%。选择高效、节能的鼓风机对污水处理厂的运行管理具有重要意义。常用的鼓风机机型主要有罗茨风机、单级离心鼓风机和悬浮鼓风机等。
空气悬浮鼓风机依靠空气力场使轴承悬浮并保持高速运转，运行中无需润滑油，能量损耗低，可以通过变频器调节电机转速来调节风量。由于空气悬浮鼓风机调节方便，对于北方地区在冬季可以通过降低曝气量来节能降耗。
3、药剂消耗节能降耗。污水处理厂药剂消耗主要是针对深度处理、消毒处理和污泥处理工艺中的药剂消耗。深度处理是通过向水中投加药剂，使水中难以沉淀的胶体颗粒能相互聚合并沉淀的目的。常用药剂主要包括无机盐类混凝剂（工业硫酸铝、明矾、三氯化铁、聚合氯化铝等）和有机合成高分子混凝剂（聚丙烯酰胺、脱絮凝色剂、天然絮凝剂等）。针对除磷，常用的方法有生物除磷、PAM结合PAC、铁盐等。生物除磷技术无需投加药剂、污泥产量又少，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗。消毒的目的主要是利用物理或者化学的方法杀灭废水中的病原微生物，以防止其对人类及畜禽的健康产生危害和对生态环境造成污染。消毒的方法主要包括物理法（加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等）化学法（氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧和重金属离子等）。针对涉及药剂消耗的方法主要通过合理配比、减小加药量来实现降耗。
4、依据溶解氧（DO）浓度调节曝气量。根据合理的溶解氧指标调节曝气装置是节能降耗的一个重要途径。鼓风曝气系统由鼓风机（空压机）、空气扩散装置（曝气器）和一系列联通管道组成。许多污水处理厂的生物反应池会曝气过度，主要原因是缺乏自动调节系统、过度曝气直接导致了能耗的浪费，并会使污泥的沉降性变差，能耗随混合液 DO 浓度的增大而增大，曝气池中的 DO 从2 mg/L 升高到 4 mg/L，会使曝气装置的耗电量增加近30%。可以通过优化曝气装置和智能控制来实现曝气机的节能降耗；通过变频器来改变电机转速来实现风机流量进行控制；通过对曝气池中的合理分配曝气量来节能。
5、污泥处理节能降耗。在污泥的处理过程中也会消耗大量的能量。污泥处理是指对污泥进行浓缩、脱水、稳定以及焚烧等无害化的处理过程。污泥有原污泥、初沉污泥、二沉污泥、回流污泥、剩余污泥等多种类型，污泥的处理方法有好氧消化、厌氧消化、污泥浓缩、污泥脱水、污泥淘洗等多种方法。污泥浓缩方法是指通过重力或者气浮法将污泥进行浓缩整合，降低污泥的含水量，减少污泥体积，使污泥稠化的过程。重力浓缩的方法虽然耗能少，但是时间较长，而离心浓缩法成本较高，气浮浓缩法由于操作较简单，有一定的节能效果，而且工作效率较高的优点，受到各污水处理厂的青睐，是目前适用范围最为广泛的污泥处理法之一。污泥脱水是指将原生或者经过浓缩消化的污泥进一步去除其中的水分，将污泥干燥转化为半固态或者是固态的过程，一般使用机械脱水。对污泥的这种处理也称为污泥干化，干化后的污泥含水量不足10%。主要采用厌氧处理的方式，在无氧的条件下，通过厌氧微生物对污泥中的有机物进行降解和氧化，完成厌氧消化的目的。在进行厌氧处理的过程中，需要一些能源的支持来保持温度，在搅拌时需要消耗电能。污泥淘洗是一种污泥预处理方法，能够改善污泥脱水的性能，使用清水或者废水对污泥进行淘洗，达到降低污泥的碱度，以此来节省污泥处理过程中的投药量，达到节能降耗的目的。目前随着环保意识的不断加强，人们逐渐采取更加环保节能的污泥处理技术。
结束语
环境保护是当今世界各个国家共同关注的问题，而污水处理是城市环境综合考评的重要环节。随着工业化程度的提高以及城市化建设的不断推进，使得污水处理任务日趋严重。因此为了提高污水处理质量，必须加强对污水处理的节能降耗现状及其策略进行分析。
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