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污水处理厂节能降耗措施浅析

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  【摘要】为降低生产运行成本,节约能源,污水处理厂进行节能降耗工作势在必行,本文主要对降低污水处理过程中电能的措施进行了概述。
  【关键词】污水处理;节能降耗
  随着环保意识的提高,污水处理力度也随之加大。现很多污水处理厂进行提标改造工作,以提高处理效果,满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918—2002)中的一级A排放标准,污水处理厂运行过程中节能降耗不但能降低水厂的运行成本,而且能减少我国的能源危机,利于科学发展。城市污水处理运营能耗主要包括:电能、药耗和燃料等多个方面,其中电耗约占总能耗的60%—90%,降低电耗对降低污水处理厂的运行成本具有极大的意义,本文简要概述了污水处理厂运行过程中的节约电能的措施。
  一般污水处理厂,污水提升能耗占总能耗的10%~20%,污水生物处理能耗(主要用于曝气供氧)占总能耗的50%~70%,污泥处理占总能耗的10%~25%。
  一、污水提升节能
  (一)选择高效的水泵机组
  水泵机组效率=泵效率×电动机效率,水泵节能,首先要选择配套的适合水厂实际条件的高效泵和高效电动机组。
  (二)选择变频调速水泵
  水泵一般为平方转矩负载,轴功率与转速成立方关系,当水泵转速下降时,其消耗的功率也会随之下降,因此,在调速后,保证扬程能满足工艺要求的前提下,可采用变频调速来降低电耗,其节电率可达20%~50%。使用变频调速装置后,还可以减少无功损耗,增加电网的有功功率,另外,利用变频器的软启动功能,能减轻电机直接启动或Y/D启动时,启动电流过大对电网的冲击,和对电容量的要求,从而延长阀门和设备的使用寿命,降低维护、维修费用。
  二、曝气系统节能
  曝气系统的节能可分为两大方面,一是降低单位供风量的电耗,即用最少的电耗提供更多的風量;二是提高对供风的利用率,使进入曝气池压缩空气中的氧气得到最大程度的利用。这两方面节能的实现需要一个高效、节能的曝气流程,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。可以通过优化曝气装置和智能控制来实现节能降耗;可通过安装变频装置改变电机转速进行流量控制实现节能;还可通过合理分配曝气池中的曝气量实现节能。
  (一)择高效鼓风机
  在满足工艺要求的条件下,应尽量选择高效的鼓风机,高效鼓风机具有以下配置:采用高效电机,鼓风机可允许变频驱动、进出口联合导叶。与提升泵变频减速原理相似,变频技术也是提高鼓风机效率的一种有效手段,在变频的调控之下,鼓风机能够长时间保持稳定的运行。
  (二)加强对于曝气处理的自动化控制
  根据合理的DO指标进行曝气装置调节是节能降耗的一个重要途径。缺乏自动调节系统,不能根据溶DO浓度调节曝气量,很容易导致过度曝气,不但浪费了能量,还会导致污泥的沉降性变差。能耗随混合液DO浓度的增大而增大,曝气池中的DO浓度从2mg/L升高到4mg/L,曝气装置的耗电量将增加近30%。另外 ,加强曝气处理过程中的自动化控制也可以增大污水净化的效率,人工调节阀门的开度,不但不精确,而且具有很大的随意性,很容易产生控制方面的误差。自动化控制,能够根据水厂设备的运行状况,提供精确并且高效的曝气方案,从而实现精确控制。
  三、污泥处理节能
  污泥处理系统的能耗涉及水(设备冲洗)、药剂(脱水絮凝剂)、电、易损件等诸多消耗指标,很难进行节能指标的核实,因此,污泥处理过程中的节能需从水厂的实际情况出发,将各项能耗指标统一折算为费用指标,如“费用(元)/吨干泥”,以综合指标来开展节能工作。
  四、其他节能措施
  污水处理的各个环节是相互联系的,污水处理系统是一个整体。如果格栅设计不合理,不能有效截留悬浮物,就很容易造成提升泵堵塞,从而导致后续处理过程能耗的被动升高。对于间歇运行的设备,还可以结合电量峰平谷来运行。在合理范围内减小回流量,也可以实现节能。厂区的照明设备,在保证安全运行的条件下,可以采用间歇运行的方式,减少开启量。另外,把节能降耗目标设置于各个环节,建立节能降耗目标,并订立奖励机制,从而激发员工开展节能降耗工作的积极性。
  五、结语
  节能降耗必须以水厂的安全稳定运行为前提,绝不能以牺牲水质为代价来开展节能降耗工作,这是很多水厂在生产过程中开展节能降耗工作的最大阻力来源,因此,开展节能降耗工作,要先对工艺运行的实际进情况行优化和评估,然后具体情况具体分析。另外,在投入大额资金进行硬件设施升级改造之前,要先通过优化工艺控制的方式来降低运行能耗,再科学评估投入与产出的经济合理性,以确定投入与产出的合理性。且污水生物处理系统是非线性、多变量的处理过程,而且具有大滞后的性质,并不一定要建立闭环的全自控系统,可以综合考虑水厂的工艺现状、原有设备对自控系统的支持程度、运行人员操作是否方便等因素,采用自动控制与人工操作有机结合的运行模式,也能在一定程度上降低能耗。
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