城镇污水处理厂节能减排探究

1城市污水处理厂能源物资耗用现状分析

根据国家相关规定，所有城镇都要建立污水处理厂，目前我国各个城镇建立起来的污水处理厂已经超过了4000座，每天污水处理量是1.45亿立方米。污水处理厂的污水处理能力显著提高，但依然存在很多问题。如一些城市污水处理工艺陈旧，污水处理效率低、能耗大，导致污水处理厂的运行费用高，严重影响到污水处理厂的实际收益。（1）主要能源物资耗用为水、电、气、药剂、备品备件等污水处理厂运行过程中，主要消耗的能源为电力、水、处理药剂以及其他工艺配件等。其中能耗最大的是电力，据相关数据显示，一级城市污水处理厂处理一立方米的污水需要耗费0.073度电，二级城市污水处理厂耗费的电量达到了0.325度。其次，污水处理厂在处理污水时，在冲击水泵、脱水机、渗透膜的时候都需要使用清水。以每天处理10万吨污水处理厂的带式脱水机为例，每一台运行一小时需要消耗17立方米的水，再加上其他设备所需用水，污水处理厂每天需要耗费大量的自来水；污水处理过程中，还需要使用净化剂，一吨污水需要200g净化药剂；污水经过一级、二级脱磷、脱氮以后，还需用活性炭吸附或者反渗透法去除水中的杂质，用臭氧或者氯气对处理水进行杀菌消除，再将处理水送到中水道，作为喷洒街道、绿化、工业用水和消防用水等方面的水源。水、电、药剂、备用物品等的用量一定程度上增加污水处理厂的运行成本。（2）污水处理厂运行直接成本的分析以我司为例，2017年1月—12月，电费成本为4642万元，占整个污水处理成本的12%；水费成本为297万元，药耗成本为1550万元，水耗和药耗成本为1847万元，占完全成本的6%；修理费用为4998万元，占完全成本的14%，占比超过了电费、水费和药耗，比去年增加了1392万元，涨幅达到了33.25%。造成修理费上涨的原因是厂内上期的刮泥机大修费用300万元，其次由于公司的生产设备在长期运行过程中，设备老化现象严重，检修人员未能及时加强设备的检修力度。水、电、药剂、维修费用总费用超过了整个生产成本的32%，极大地增加了生产运营成本，增加了公司运营负担。（3）设备选型设计上存在缺陷，生产工艺落后污水处理效率和污水处理设备的利用率直接关系到能源物资的消耗，当前一些污水处理厂为了降低生产成本，没有及时引进新设备、新技术，长时间没有更新污水处理设备，污水处理工艺不完善，和工厂生产线严重脱节，并长期超负荷运行，导致设备老化、磨损严重，增加了污水处理厂的维修成本。某污水厂设计规模1.1万m3/d，设计出水达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准。采用Carrousel2000型氧化沟工艺，厌氧池、缺氧区与氧化沟整体形成AAO工艺，以期氧化沟内部的氧浓度梯度与缺氧区形成脱氮的双重保。其中，厌氧区水力停留时间1.5h，缺氧区2h，氧化沟16.4h；氧化沟污泥负荷0.070kgBOD/kgMLSS•d，采用10台HZTP11-4型推流曝气机提供溶解氧和推流搅拌；内回流采用渠道重力自流形式。该厂自自投产以来，氧化沟推流曝气机附近DO仅为0.5mg/L左右，出水NH3-N和TN无法达标，且单位电耗高达650~700kW/km3。造成这种现象的主要原因就是设备选型缺陷和水量超设计等原因，造成工况参数严重偏离正常范围，出水NH3-N和TN无法达标。

2污水处理厂节能减排实现途径

2.1对于污泥的处理节能减排工作。我司一污水厂内，占地面积约15亩，现为世界规模最大、装备及技术最为先进的污泥干化厂，对于污水处理厂可以采用流化床干化工艺。流化床干化工艺是处理一些污水处理厂产生的脱水污泥，干化厂主要有两条生产线组成，将脱水泥饼干化到含固率为90%的干颗粒，整个工艺流程是由泥饼的储存以及运输系统、干燥系统还有成品传输系统、冷却水系统、保温系统等构成的，一台生产线每日处理的脱水泥饼总量为400吨，蒸发能力为每小时13000公斤，每日处理量达到80吨，所以合理的应用流化床干化工艺可以实现节能减排[3]。2.2利用污水处理厂中水、冷却水再生利用实现节能减排。中水再生利用也就是指中水回用，其只要是以污水处理厂的尾水作为母水，经过加工之后达到国家标准的回用水的标准。污水处理厂中回收利用可以采用三槽氏氧化沟的出水作为原水在回用工艺上可以根据污水厂二级生化出水的特点利用混凝沉淀工艺进行过滤，这种方式对于原水的水质要求不是特别高，管理起来极为方便，原水经过提升泵提升到混凝沉淀池中，加入明矾进行沉淀，之后到无阀过滤池进行过滤，自导清水池加入氯消毒最后通过水泵加压至水塔出水最终流向用户，中水会用的前提重要是提供适合的回用水质并且不造成任何二次污染，对于中水出水的水质应该进行检测，保证出水指标完全达标。2.3利用污水处理厂出水发电实现节能减排。污水处理厂污水处理主要是让排放的水源水质达到一定标准，对污水进行净化，污水处理厂可以利用污水发电，污水发电系统只要有污水收集、污水处理、发电系统以及排放系统，污水处理系统主要是一级处理单元、二级处理单元和三级处理单元，一级处理单元自己要是过滤池和沉淀池，过滤池就是其进水口和污水收集系统的出水口相连接，而沉淀池则是连接了过滤池的出水口，三级处理单元主要有化学分离池、物理分离池，这些子系统都提高了污水的净化效果，并且还可以有效的节约污水处理厂的后期净化成本。

3节能减排在实际污水处理厂中取得的成效

关于污水处理厂实现节能减排我国很多污水处理厂取得了巨大的成效，相信在科技的不断发展下，污水处理厂实现节能减排工作前景十分明朗。比如我司污水处理厂截止2017年9月，公司累计处理污水30.5亿吨，削减COD84.2万吨；取得加药系统、水池伸缩缝漏水修复结构技术、污水处理曝气排装置、一体化奥贝尔氧化沟组合式曝气装置及系统等10余项发明专利；拥有生活污水处理一级资质；在业内率先一次性通过质量、环境和职业健康安全管理“三标”体系认证。

4结语

污水处理厂实现节能减排，提高处理厂的投资效率就要在污水处理厂的设备问题、污泥处理、场内秩序、提高处理厂整体的发展能力上多下工夫，不断的引起国内外一些先进的经验，不断的促进我国的污水处理厂能源开发和利用提升节能减排的综合能力，争取为国家节能减排做出新的贡献。

参考文献：

[1]住房和城乡建设部.2009年全国城镇污水处理建设与运行工作现场会[R].2010.

[2]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,2010,11:49-52+62.

[3]朱晓华,污水处理厂节能减排、保护环境的实现途径探析[J]环境与发展,2017,06:52+54.

作者:刘安 单位:重庆市排水有限公司