桂林市排水工程管理处 广西桂林 541001
摘要：城市污水处理厂是当下阶段最有效、最重要的水污染防治和解决场所，但是不可忽略的是污水处理过程中的能耗和费用较高。因此如何高效地对城市污水处理厂的能耗进行合理控制、探索科学的节能措施就显得尤为重要。
关键词：城市污水处理厂；节能措施；技术优化
随着我国经济社会的飞速增长和人民生活水平的不断提高，一方面来说人们对水资源的需求居高不下，而另一方面严重的水污染也成为危害社会可持续发展的重要隐患，如何利用节能措施最大程度上降低污水处理能耗是重点方向。接下来我们对城市污水处理厂节能措施进行分析。
1.污水提升系统的节能措施
1.1合理确定及控制扬程
一般情况下来说城市污水处理厂的污水提升水泵房的电耗要占到总电耗的20%左右。作为能耗的重点，在设计泵房的过程中需要对水泵的特性及性能有全面的认识，不仅要考虑到短期的污水提升水平，而且还要从长远角度的能耗水平出发设计水泵使用效果。一些污水处理厂在选择水泵时往往处于宁大勿小的误区，这种远远超出实际需求的性能选择使得大部分水泵处于低效运行状态，这从根本上造成了电能以及其他能源的浪费。
因此要想在污水提升系统中实现能好的降低，首先就必须在水泵选择方面下功夫。最重要的是要做到根据厂区污水实际储存和工作条件确定其扬程。国内正在进行污水处理厂高程设计的过程中往往采取了过于保守的估算方法，因此水泵在选择时往往扬程偏高。根据水泵的有效功率运行公式可以得知，适当降低水泵扬程可以从根本上提升污染处理过程的节能效果。
从技术条件上来说合理降低扬程且不影响后续污水提升水平的措施主要有以下几点，第一是设计水泵时尽量做到一次提升，合理利用重力流或者自流方式经过处理构筑物的形式实现污水提升。第二种方法是在进行管道连接或者出水口形式选择时，要尽量选择与设备型号嵌合，最大程度上减少处理过程的水头损失，这样有利于提升水泵扬程降低、进而减少不必要的能源损耗。第三要选择可调堰和淹没堰，并将落差降低到10cm左右。第四是在客观条件允许的情况下将某些处理单元实现合并建造，这种方式在某些发达国家已经实现有效运行，不论是综合反应池和沉淀池，还是格栅与沉砂池等都可以通过合并的形式来降低水泵的扬程压力。另外通过降低总水位差的方式实现三池合建也能够在一定程度上减少水头损失。最后在平面设计过程中要充分考虑到水泵的扬程以及某些构筑物的连接形式和相互关系，通过有效布置构筑物的形式来减轻土地资源和水力输送环节的压力。
1.2更新相关设备、提升管理水平
首先，涉及到的是变频调速技术在水泵运行中的应用，一般情况下来说城市污水处理厂要做到全天候24小时不间断运行，但是由于污水流量速度的不平衡，使得全天流量较大的三个时段的进水量可以占到总进水量的80%。因此这就体现出了变频技术应用的优势，根据大量的实验对比和调查可以得知，通过采用变频调速设备可以使水泵整体的转速降低20%，最终达到的节能效果有20％到40%。另外采用调速设备还可以适当减少水泵运行对电网的冲击效果，一旦运行水泵发生故障，变频器还能够自动断路并发出报警信号。
其次，为了便于水泵系统的整体维修管理，在污水处理厂设计变频设备是要尽量采用同一型号。最后要做到合理启动水泵和更换水泵，最大程度上降低对水泵的运行指数变化。一般情况下来说要在调节池水位最高时启动水泵，这样可以有效降低整体能源损耗。
2.曝气系统的节能措施分析
2.1合理确定曝气系统规模
污水处理厂曝气系统是向污水混合液中供氧的关键环节，但是它的总电能消耗占到污水处理厂总能耗的一半以上。这在很大程度上是由于它的曝气系统的传统设计规模是按照日高峰或时高峰需氧量来确定，这就造成了大量的不必要的电能损耗。一般情况下来说在曝气系统正常运行过程中并且在合理控制的条件下，大部分活性的污泥或污水可以在氧含量较低的情况下实现自行运动。
这种自行运动主要体现在污水处理厂日常运行不会出现大的运行故障且最终的净化水质不会出现问题。因此在曝气系统确定规模时可以按照略小于高峰期的需氧量为标准进行，根据相关调查可以得知供氧设计规模越接近于平均需氧量，它的总效率越高。但是需要注意的是曝气系统不能出现严重缺氧的状况，一旦污水中的溶解性bod超过15-20mg/L，就会发生丝状菌繁殖或者最终水质不合格的弊端。
2.2采用变频风量控制设备
传统的鼓风机风量只能靠气阀进行调节，这就决定了出气阀的利用效率不高，因此如果采用变频调控系统进行风量控制的话，就会出现比较明显的节能效果。在风机选择过程中可以通过在平均负荷下适当减少风量的方式来防止过度曝气、保证最终的处理效果。
2.3综合供氧能力和调节功效进行曝气，设备选择
一般情况下来说曝气系统的工作效率与其设备的规模和可调节性是离不开的，因此一旦某设备的供应能力不能达到系统的最小需氧量就必须通过其他设备供氧，这就增加了多余的能耗。因此曝气设备的调节能力是十分关键的，在具体的选择过程中要注重供氧能力和调节系统的匹配，最大程度上避免能源消耗。
3.污泥处理系统的节能措施分析
3.1选择高效低能耗设备
针对传统带式过滤机能耗少但易堵塞的弊端，技术人员逐渐研制出带式浓缩脱水一体机和浓缩脱水机设备，这种设备就实现了无需多余另设搅拌和浓缩池而直接进行浓缩脱水一体化过程。这一设备的出现不仅大大减少了污泥处理的占地面积，而且实现了高效运行、低能耗的整体目标。此外通过选择卧螺沉降离心脱水机来进行加速物质沉降，可以实现封闭运行，这种运行条件不但大大降低了设备的磨损率，而且还在一定程度上减少了电能以及其他能源的损耗、大大降低了整体的沉降消耗费用。
3.2回收利用厌氧沼气
污水污泥在经过厌氧处理以后会产生沼气，沼气的热值可以充分满足锅炉房或居民住宅燃烧使用。一般情况下技术人员会将多余沼气用作部分设备加温或者污水处理厂整体的取暖设备。另外利用沼气进行回收发电还可以补偿污水处理厂的日常用电，就大大降低了能量的损耗以及厂区的日常消耗费用。对沼气的回收利用体现了可持续的发展效果，是当下阶段比较先进的节能思想。
3.3构筑物节能措施分析
以上我们对污水处理厂能耗占比较大的部分进行了节能测试分析，但是不可忽略的是其他单元过程虽然能耗较少，但也存在着一定的节能空间。其中沉沙池要尽量采用平流类型，这样可以最大程度上为重力排沙提供保障进而减少动力设备在其中的应用，可以很大程度上降低能耗。
另外初沉池的主要能耗体现在排泥设备中，近年来静水压力法的广泛利用逐渐改善了初沉池的多余能耗。二沉池的节能措施与初沉池类似，都是通过对排泥方式进行改进来实现能耗目标。
结束语
本文分析了城市污水处理厂几大系统的节能措施，从中可以得知要想从根本上降低城市污水处理过程的能耗问题，就必须从基础设备和结构物出发、通过技术改进或设备调整来进行。在未来，城市污水处理将朝着设备更新和技术整改的方向继续发展。
参考文献：
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