陆洋

摘要：目前我国污水产生量及处理量不断增加，运行费用高，能量消耗大。处理污染物的巨大费用已经给相关的市政部门、生产部门带来了沉重的经济负担。如何节约能源、降低消耗，有效控制污水处理厂的运行成本，提高企业的利润，增强企业的竞争力成为人们关注的重点。本文以某污水处理厂为例，对配电系统、水泵、曝气系统、中水系统、脱水系统等进行生产运行上的优化调控，在保证出水水质稳定达标的前提下实现能耗大幅度降低。

关键词：污水 处理 节能 减排

中图分类号：TE08文献标识码： A

1、污水处理厂氧化沟工艺调控

氧化沟是污水处理厂最大的耗能部位，为保证微生物的生长和处理效果，需要维持一定Do含量。该污水处理厂采用三槽式氧化沟工艺运行，曝气设备为德国某公司生产的转刷，属于表曝机一种。现投入运行的共计42台转刷，额定功率45 kW，单机运行时问每月为312.2 h，月总耗电量占全厂用电的50%。

根据设计要求，运行初期采用曝气3h(包括低曝75 min高曝105 min)静沉1h的传统硝化反硝化工艺。但随着进水量及水中各种污染物含量的不断，设计模式在满足系统需氧量及控制污泥膨胀等方面存在明显不足。采用增加转刷浸水深度、运转时问来获得DO含量的增加，不仅增加电耗，而A_由于电流升高、电机运行时问增长而引起的设备故障率提高，造成电费、维修、保养等生产成本的增加，转刷电流平均增高约10%，吨水电耗达0.3 kW/h，较之前增加了36%。通过对设计运行模式不断研究调整，确定了以下运行方案:

一是取消低曝时时段，采用边槽2h转刷全部高速运行，即2h高曝后2h静沉;将反硝化厌氧段与静沉合起来，这样可以加强反硝化效果，而目_可以减少污泥产生量。转刷总运行时问减少，边槽8台转刷耗电由原来每天4 433 kWh减少到4 320 kWh。根据电费存在“峰、平、谷”的特点，最大限度实现曝气阶段运行“避峰就谷”。

二是增加剩余污泥排放量来及时更新氧化沟内污泥活性，在满足菌胶团生长前提下，通过采以低污泥MLSS含量办法提高污水中DO含量。

三是根据进水水质情况及时调整供需氧量，通过适当减少转刷运行台数的方法防止反硝化污泥上浮现象发生。每组氧化沟少开转刷2台，2组氧化沟共少开4台转刷，可以保证DO含量在正常范围。停用的1台转刷每月节省7 863 kWh，按平均电费0.65元//kWh计算，每月可节约电费2万元。

四是通过调整出水堰门标高，保证转刷浸水深度稳定在充氧效果最佳位置并相对固定;控制氧化沟液位，平均分配进水量。转刷运行负荷减小，转刷电流平均由原来的85 A下降为68 A左右，每天节电2 200 kWh，每月可节电70x10³ kWh左右。

2、泵的控制

通过多年来生产探索，在泵的节能控制上采取以下措施:

一是在确保外围管网不溢流的情况下，尽量保持集水池的平均液位在较高的水位，减小水泵扬程，降低能耗。

二是根据进水的规律以及水泵的组成情况，确定不同泵数开启组合以及液位控制条件;水泵运行时尽可能保持在高效区问内(如应控制2台泵运行在额定流量90%，而不是3台泵运行在额定流量的60%。进水泵原为4台150 kW，额定体积流量2880 m}/h。已运行10多年，设备老化，在原有设计控制液位上其流量已达不到最佳，运行电流增大。通过提高进水泵开启液位，进水泵的体积流量由原来2400 m³/h左右上升到2 600 m³/h。此外根据生产需要，将1台进水泵更新(功率125 kW，额定体积流量2 390 m3/h)，并采取新型软启系统，运行电流仅在190A左右，比其它3台泵电流减少60^-80 A。同运行时问下，新泵的耗电量比老泵减少约1 }%。与其它3台进水泵配合使用，完全满足氧化沟进水水量要求。

三是将白动控制与手动控制结合，在白天及用电尖锋时段人为控制进水泵运行，减少泵的运行数量及时问;在夜问及用电低谷时多进水，匀衡1天进水量，防止水量的忽大忽小，有效避免尖锋电价时段，节约生产成本。

四是及时清理泵坑浮渣、更换叶轮等措施提高单位时问水泵流量，结合污泥沉降性能、含量，来合理调整剩余污泥排放量，以提高排泥泵的有效运行时问。

五是水泵选型不准确时，通过改变叶轮尺寸使水泵达到较理想工况点。北郊厂中水出水泵由于选型存在问题，造成泵的扬程远远大于实际扬程(泵扬程13 m，实际设计扬程最大只有8 m)，出水泵体积流量(平均1 600 m3/h)长期超过额定体积流量(945m3/h，电流高，电机过热，而A_不利于中水供应量的调整。为此，将出水泵叶轮切小，体积流量降为1 300m}/h，电流由原来了110 A下降到90 A左右。

五是在使用中采用变频加工频相互配合的控制方法。工频泵定速运行以满足基本流量的要求，调速变频泵变速运行以适应流量的变化，流量出现较大波动时以培养运转台数作为补充。以变频泵为主的运行控制，精准的控制进水量与出水量，杜绝了多提少供、中水回流现象的发生，而目_集水井液位的波动范围小，节能效果明显，充分延长设备的使用寿命。

3、配电系统的节能控制

在设计供电系统时，我国对变压器容量设计都存在过大现象。该污水处理厂设计配电室变压器总容量为4 150 kVA，每1 kVA变压器每月要收取基本容量电费20元，4 150 kVA每月要收取基本容量电费8.3万元，占到了总电费的26%。通过对全厂设备用电精准核算后申请减容1 300 kVA，包括1台1 250kVA和1台50 kVA变压器，这样每月可节约电费2.6万元，每年可节约电费31万元，节约电费8%。由此可见减小变压器容量是节电一个大的方面。

4、脱泥系统的经济运行

通过反复研究脱水系统各项性能参数，根据电价规律，避峰就谷，调整脱水系统运转时段降。将污泥脱水时问从白天运行变为11:00 -18:00, 23:00 -08:00 2班问隔运转，实现了完全在电价平段与谷段运行，降低了电费支出。脱水机是问隔运行，污泥在浓缩池中可以获得良好的浓缩效果，保证了离心机的处理效果，提高了出泥含水率，为污泥外运不滴漏提供了根本保障。同时，避免了连续进泥造成浓缩池效果差，剩余污泥回流至进水口的现象，消除污泥膨胀发生的一个诱因，取得了一举多得的良好效果。通过调整前后用电费用比较，节能效果十分明显，每日节省电费支出300元左右，年可节省电费约10万元。

5、提高厂内再生水利用率

一是采用污水源热泵作为厂内冬季供暖系统。污水源热泵系统是利用中水废热作为冷热源，进行能量转换的供暖空调系统。其特点是高效节能，运行稳定，白动化程度高。在历时5个月的供暖期，共耗电237.7x103 kWh，若按平均0.6元/kWh电价，供暖期电费约14万元多，而以往每年交纳的热力费为25万元多，而目_供暖质量要明显高于集中供热，可见采用污水源热泵不仅方便环保，而目_极大降低了生产成本，优势明显。

二是厂内卫生、绿化、脱水絮凝剂配制等设施运行中将白来水改为中水。在合理范围内提高聚丙烯酞胺C PAM)溶液的温度可以提高絮凝性能，减少药耗，提升脱水系统的整体工作效率。由于是采用厂内污水源热泵供暖系统的热水进行加热，整个装置只花费了2.5万元，节省资金。对污水处理厂脱水系统冬季要实现经济运行来说，提升絮凝剂溶液的温度是可行性措施之一。厂内的非饮用水全部使用再生水，每年节约优质白来水约20.4 kt、节省水费8.94万元。

6、结语

污水厂应从电量、设备维护保养、人工优化配置、药剂最优使用、厂内优化管理等多方面进行节能降耗。在保证出水达标的前提下，根据白身和周边环境条件，全面和力所能及地进行清洁生产管理，寻找节能降耗的措施，使处理成本不断下降。

[参考文献]

[1] 赵宝江,李江,王丽萍.污水处理厂节能减排的实现途径分析[J].环境保护与循环经济,2010.

[2] 姚远,张丹丹,楚英豪.城市污水处理厂中的能耗及能源综合利用[J].资源开发与市场,2010.