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污水处理厂能耗降低措施研究

        摘 要:该文在分析污水处理厂能耗构成的基础上,采用全过程的能耗降低措施,运用时间顺序对污水处理厂处理前的能耗审核、处理中的装置、工艺优化、处理后排放物的节能利用的能耗降低途径给予分析和研究,具有很强的理论和实践意义。 

   关键词:污水处理厂 能耗降低 措施 

  中图分类号:X703 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)05(b)-0126-01 

  优化污水处理厂能耗降低措施,这不仅是实现上述污水处理任务的重要途径,更对我国环境资源的可持续利用具有重要意义。据此,该文将就这一问题进行研究探讨。 

  1 污水处理厂能耗构成分析 

  污水处理厂的能耗构成,如图1所示①。总体来讲,当前我国污水处理厂的能耗主要集中在曝气装置、污泥处理和提升以及其他设备的能耗上,因此,污水处理厂的能耗降低措施应该对上述部位进行优化。本文接下来提供的措施也将围绕这些部位展开。 

  2 基于能耗构成分析的污水处理厂能耗降低措施 

  利用时间顺序从处理前的能耗审核,到处理过程中的装置、工艺优化,到污泥处理后的回收利用三方面展开对能耗降低措施的研究。 

  2.1 处理前的能耗审核 

  新形势下,污水处理厂要改变过去那种传统的“蒙头干”的“无标准、无审核”的污水处理办法,对污水、污泥处理过程中的能耗降低要设计具体的方案和计划,以避免处理过程中的无计划、无准备的能耗和能源浪费。具体做法上,污水处理厂技术部门可采用生命周期分析法,对处理系统的各环节、各过程进行能耗数据分析,提前预见能耗,并在此基础上,形成降低能耗的提前的预处理办法,以备接下来的污水处理工作利用。同时监督部门要监督污水处理厂的装置维护和工艺优化、以及是否按照审核形成的书面要求开展“最经济、最成本”的能耗污水处理。 

  2.2 处理中的装置、工艺优化 

  2.2.1 优化曝气系统 

  由上面的能耗构成分析可知,曝气系统是当前污水处理厂一般工艺流程中能耗最大的环节,曝气系统是否经济优化是决定污水处理效果的重要部分,对曝气系统的节能优化措施包括:(1)精确设计曝气头,选用压力损失小的管材及局部构件。(2)选用微气泡空气扩散装置,可以考虑在单侧设曝气装置的同时安装自动调节装置,提高氧转移率。(3)采用混合效率更高的潜水搅拌器等来替代曝气设备。(4)使用变频调速风机,通过变频调速技术提高鼓风机运行效率。 

  2.2.2 优化污泥处理工艺 

  由上述的能耗构成分析同样可知,污泥处理环节也是当前污水处理厂能耗较高的部分。优化污泥处理工艺具体可按以下方法进行: 

  首先,在污泥浓缩、脱水前采用投加聚合物、无机化学药品或热处理方式调质污泥,要用天然高分子的改性絮凝剂如纤维素、淀粉、多糖类和蛋白质等代替传统的絮凝剂药品如聚丙烯酞胺、聚合氯化铝等,以避免二次污染。其中,热处理是最好的工艺选择之一,因为污泥经过热处理调质后,滤机可得含水率更低的固体滤饼,大大减轻了后续工艺的负荷。 

  其次,现有的污泥浓缩工艺有重力、浮选、离心浓缩等。重力浓缩不失为一种降低能耗的有效工艺。而污泥脱水的自然干化和机械脱水相比较来看,占地大,会污染环境。现在污水处理厂一般会采取能耗最低机械脱水――干化床法,在优化脱水工艺过程中要注重应用新能源,如使用太阳能作为辅助补充热源进行脱水,此外,要注重引进和研究浓缩脱水一体化设备。 

  2.3 处理后排放物的节能利用 

  通过上述的工艺流程,污水处理厂会产出废渣、污泥、出水等排放物,这其中,产量最少的是废渣,因此对其的利用措施也较简便,其他排放物的节能利用措施主要包括:(1)废渣直接铺路、制砖等。(2)利用污泥可采用:①集中厌氧消化污泥,污水处理厂利用其产生的CH4气体发电供照明、鼓风、曝气,污泥脱水等机械使用;②用作城市绿化花草肥料;③利用污泥中丰富的植物所需营养物质,改良矿区土地;④制造活性炭,制纤维板。(3)对出水的利用可采取:①冲洗机械设备、车间、道路和厂区绿化;②冷却发电厂,城市绿化,景观用水,建筑洗车及冲厕用水;③地下水回灌;④灌溉农田。 

  综上所述,本文运用时间顺序对污水处理厂的能耗降低途径给予分析和研究,具有很强的理论和实践意义。此外,污水处理厂在着重能耗降低措施的研究和开发过程中,也要注重对污水处理厂管理机制的优化措施的研究,通过过程控制和激励机制,实现污水处理厂的最大效率运作,从而为能耗降低提供巨大的支持。 

  参考文献 

  [1] 许保玖,龙腾锐.当代给水与废水处理原理[M].北京:高等教育出版社,2000. 

  [2] 徐强.污水处理节能减排新技术、新工艺、新设备[M].北京:化学工业出版社,2010. 

  [3] 许光泞,周林荣,文欣秀.污水处理厂的优化节能控制措施与应用[J].中国给水排水,2010,26(18):139-143. 

  [4] 刘飞,张雁秋.污水处理厂曝气池节能及新型生物脱氮技术[J].科技致富向导,2011(9). 

  注释 

  ① 资料来源:徐强.污水处理节能减排新技术、新工艺、新设备[M].北京:化学工业出版社,2010.

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