杜丽丽

（山西省建筑标准设计研究院，山西 太原 030000）

随着污水产生量的不断增加以及环保要求不断提高，使得污水处理厂不断增加。从污水处理厂实际运行来说，实现对污水处理的同时，也需要消耗很多能源。按照介质划分，能耗主要包括燃料和电能以及药剂等。

1 设备选型及优化

设计时为保证最大流量需求，我国大多数城镇污水处理厂（尤其是建设年代较早的污水处理厂） 普遍存在设备选型过大、配置单一、恒速运行等配置不合理问题。污水厂运行期间，由于进水量波动较大，进水提升泵不能始终处于高效区运行，能效较低。同时，污水厂实际进水水质与设计进水水质往往相差较大，在进水水质水量波动的情况下，因风机选型过大且型号单一，运行调整灵活性差，造成风机系统能耗浪费，还可能导致好氧池DO 过高，进而使得较高DO 的内回流混合液进入缺氧池而导致进水碳源损失。由于风机选型过大，所调研部分污水厂满负荷运行期间，当导叶开启度调整为30%时，其仍需要部分放空才能维持好氧池正常DO水平，其吨水电耗明显高于其他同类型污水厂。因此，提高设备配置水平，合理进行设备选型是污水厂降低能耗的关键所在。随着行业节能降耗意识的提高和节能技术的发展，污水处理厂在新建或改造时已经开始注重设备的优化配置或技术改造，如采用变频调速技术、不同型号设备搭配选型、工频和变频设备组合配置、车削叶轮等，以增强污水厂运行的灵活性。例如，在进水提升泵配置设计时，一般至少配置1台变频泵或1 台小型泵，以应对污水处理厂进水水量波动变化，同时达到节省进水提升泵运行能耗的目的。

2 错峰用电

为缓解我国城市用电高峰时段负荷过高、电网峰谷时段负荷差较大等电力供应紧张的情况，国家出台了相关政策，各省市根据不同时间段的用电负荷情况制定了不同的电价，如峰、平、谷三档电价和尖、峰、平、谷四档电价，收费标准依次降低。在对城镇污水处理厂进行调研时发现，部分污水厂在保证出水稳定达标的前提下，通过合理控制，在电网负荷较低时加大运行负荷，用电高峰期减少设备运行数量或调低设备运行频率，将电网用电高峰时段的部分负荷转移到用电低谷时段，减少电网的峰谷负荷差。这样可以降低污水厂运行费用，同时实现社会资源的优化配置。做好供配电系统的节能此部分的能源消耗控制，多采取以下方法：1） 无功补偿。结合工艺运行情况，选择集中补偿或者分散补偿。以分散补偿为例，通过在用电设备中配置相应的电容器，通过增加低压线路电网运行的功率因数，实现对线路损失的控制，不过很难实现对变压器铜损的控制。而集中补偿可降低铜损，通过在负荷中心设置低压配电房的方式，实现集中补偿。2） 降低线路损耗。推广使用铜芯电缆的方法，控制线路整体的长度和截面大小，实现对线路损耗的有效控制，达到成本节约的目的。3） 电机节能。通过优选电机设备的方式，比如水泵装置，推广运用PLC 变频控制技术，实现对此部分的能源消耗控制。

3 优化污水处理工艺

目前来说，污水处理工作的要求不断提高，很多厂子为了达到处理标准，需要购进新的设备，引入新的污水处理工艺，实现污水处理能力水平的提高，与此同时降低整体能源消耗。基于污水处理工艺的运用流程，积极推广变频调速技术手段，开展电气技术改造工作，借助此技术手段，增加处理污水量，减少电气能源消耗，实现能源节约，同时可以减少电费支出，促使处理厂的经济效益得以增加。

4 优选节能设备

从电能消耗产生的原因来说，各类设备运行为主要因素，比如使用的风机和水泵等，能够有效控制电能的使用。例如，风机和水泵等实际运行时，常常处于满载状态运行，设备实际负载显著低于设计值，使得污水处理工艺运行能源消耗比较高，能源的利用率很低，使得电能被浪费。基于此，要优选节能设备，推广应用变频节能设备，通过提高设备运行效率的手段，同时运用计算机模糊控制理论，实现对设备运行负荷情况的有效监控，依据负荷变化情况，进行智能化水泵与风机等运行的调节，降低能源消耗，增强工艺运行的节能效果。

5 照明节能

污水厂运行中，照明能源消耗量较大，为降低能源消耗的重点环节。具体实践中，采取有效的照明节能措施，能够达到不错的节能效果，实现对成本的有效控制，增加运营效益。首先，优选光源。从建设的角度入手，通过合理构建厂区环境的方式，保证光源充足，确保能够达到照明节能的目的。推广使用节能效果较好的光源，比如细管径荧光灯和高压钠灯等。其次，推广使用节能型光源附件，比如电子镇流器以及低能耗镇流器等，实现对线损的控制，增强供电的效果。最后，优化照明控制系统。以保证照明需求为前提，推广运用声光控的方式，减少灯具使用的电能消耗，增强节电效果。

6 电气线路节能

从电气能源消耗问题的控制角度来说，线路损耗为重点问题，要采取有效的解决措施，实现对能源消耗的有效控制。通过进行分析明确，负荷三相不平衡会造成线路运行产生大损耗，因此要做好优化。具体布置时，要遵循三相负荷平衡原理，开展电气线路的布置，达到平衡的状态，减少因为负荷造成的能源消耗。除此之外，根据工艺运行的电力负荷和电量使用，做好输电导线型号选择和横截面面积计算的把控，确保运行的合理性和安全性。