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1城市污水處理廠能源物資耗用現狀分析

根據國家相關規定，所有城鎮都要建立污水處理廠，目前我國各個城鎮建立起來的污水處理廠已經超過了4000座，每天污水處理量是1.45億立方米。污水處理廠的污水處理能力顯著提高，但依然存在很多問題。如一些城市污水處理工藝陳舊，污水處理效率低、能耗大，導致污水處理廠的運行費用高，嚴重影響到污水處理廠的實際收益。（1）主要能源物資耗用為水、電、氣、藥劑、備品備件等污水處理廠運行過程中，主要消耗的能源為電力、水、處理藥劑以及其他工藝配件等。其中能耗最大的是電力，據相關數據顯示，一級城市污水處理廠處理一立方米的污水需要耗費0.073度電，二級城市污水處理廠耗費的電量達到了0.325度。其次，污水處理廠在處理污水時，在沖擊水泵、脫水機、滲透膜的時候都需要使用清水。以每天處理10萬噸污水處理廠的帶式脫水機為例，每一臺運行一小時需要消耗17立方米的水，再加上其他設備所需用水，污水處理廠每天需要耗費大量的自來水；污水處理過程中，還需要使用凈化劑，一噸污水需要200g凈化藥劑；污水經過一級、二級脫磷、脫氮以后，還需用活性炭吸附或者反滲透法去除水中的雜質，用臭氧或者氯氣對處理水進行殺菌消除，再將處理水送到中水道，作為噴灑街道、綠化、工業用水和消防用水等方面的水源。水、電、藥劑、備用物品等的用量一定程度上增加污水處理廠的運行成本。（2）污水處理廠運行直接成本的分析以我司為例，2017年1月—12月，電費成本為4642萬元，占整個污水處理成本的12%；水費成本為297萬元，藥耗成本為1550萬元，水耗和藥耗成本為1847萬元，占完全成本的6%；修理費用為4998萬元，占完全成本的14%，占比超過了電費、水費和藥耗，比去年增加了1392萬元，漲幅達到了33.25%。造成修理費上漲的原因是廠內上期的刮泥機大修費用300萬元，其次由于公司的生產設備在長期運行過程中，設備老化現象嚴重，檢修人員未能及時加強設備的檢修力度。水、電、藥劑、維修費用總費用超過了整個生產成本的32%，極大地增加了生產運營成本，增加了公司運營負擔。（3）設備選型設計上存在缺陷，生產工藝落后污水處理效率和污水處理設備的利用率直接關系到能源物資的消耗，當前一些污水處理廠為了降低生產成本，沒有及時引進新設備、新技術，長時間沒有更新污水處理設備，污水處理工藝不完善，和工廠生產線嚴重脫節，并長期超負荷運行，導致設備老化、磨損嚴重，增加了污水處理廠的維修成本。某污水廠設計規模1.1萬m3/d，設計出水達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級B標準。采用Carrousel2000型氧化溝工藝，厭氧池、缺氧區與氧化溝整體形成AAO工藝，以期氧化溝內部的氧濃度梯度與缺氧區形成脫氮的雙重保。其中，厭氧區水力停留時間1.5h，缺氧區2h，氧化溝16.4h；氧化溝污泥負荷0.070kgBOD/kgMLSS•d，采用10臺HZTP11-4型推流曝氣機提供溶解氧和推流攪拌；內回流采用渠道重力自流形式。該廠自自投產以來，氧化溝推流曝氣機附近DO僅為0.5mg/L左右，出水NH3-N和TN無法達標，且單位電耗高達650~700kW/km3。造成這種現象的主要原因就是設備選型缺陷和水量超設計等原因，造成工況參數嚴重偏離正常范圍，出水NH3-N和TN無法達標。

2污水處理廠節能減排實現途徑

2.1對于污泥的處理節能減排工作。我司一污水廠內，占地面積約15畝，現為世界規模最大、裝備及技術最為先進的污泥干化廠，對于污水處理廠可以采用流化床干化工藝。流化床干化工藝是處理一些污水處理廠產生的脫水污泥，干化廠主要有兩條生產線組成，將脫水泥餅干化到含固率為90%的干顆粒，整個工藝流程是由泥餅的儲存以及運輸系統、干燥系統還有成品傳輸系統、冷卻水系統、保溫系統等構成的，一臺生產線每日處理的脫水泥餅總量為400噸，蒸發能力為每小時13000公斤，每日處理量達到80噸，所以合理的應用流化床干化工藝可以實現節能減排[3]。2.2利用污水處理廠中水、冷卻水再生利用實現節能減排。中水再生利用也就是指中水回用，其只要是以污水處理廠的尾水作為母水，經過加工之后達到國家標準的回用水的標準。污水處理廠中回收利用可以采用三槽氏氧化溝的出水作為原水在回用工藝上可以根據污水廠二級生化出水的特點利用混凝沉淀工藝進行過濾，這種方式對于原水的水質要求不是特別高，管理起來極為方便，原水經過提升泵提升到混凝沉淀池中，加入明礬進行沉淀，之后到無閥過濾池進行過濾，自導清水池加入氯消毒最后通過水泵加壓至水塔出水最終流向用戶，中水會用的前提重要是提供適合的回用水質并且不造成任何二次污染，對于中水出水的水質應該進行檢測，保證出水指標完全達標。2.3利用污水處理廠出水發電實現節能減排。污水處理廠污水處理主要是讓排放的水源水質達到一定標準，對污水進行凈化，污水處理廠可以利用污水發電，污水發電系統只要有污水收集、污水處理、發電系統以及排放系統，污水處理系統主要是一級處理單元、二級處理單元和三級處理單元，一級處理單元自己要是過濾池和沉淀池，過濾池就是其進水口和污水收集系統的出水口相連接，而沉淀池則是連接了過濾池的出水口，三級處理單元主要有化學分離池、物理分離池，這些子系統都提高了污水的凈化效果，并且還可以有效的節約污水處理廠的后期凈化成本。

3節能減排在實際污水處理廠中取得的成效

關于污水處理廠實現節能減排我國很多污水處理廠取得了巨大的成效，相信在科技的不斷發展下，污水處理廠實現節能減排工作前景十分明朗。比如我司污水處理廠截止2017年9月，公司累計處理污水30.5億噸，削減COD84.2萬噸；取得加藥系統、水池伸縮縫漏水修復結構技術、污水處理曝氣排裝置、一體化奧貝爾氧化溝組合式曝氣裝置及系統等10余項發明專利；擁有生活污水處理一級資質；在業內率先一次性通過質量、環境和職業健康安全管理“三標”體系認證。

4結語

污水處理廠實現節能減排，提高處理廠的投資效率就要在污水處理廠的設備問題、污泥處理、場內秩序、提高處理廠整體的發展能力上多下工夫，不斷的引起國內外一些先進的經驗，不斷的促進我國的污水處理廠能源開發和利用提升節能減排的綜合能力，爭取為國家節能減排做出新的貢獻。

參考文獻：

[1]住房和城鄉建設部.2009年全國城鎮污水處理建設與運行工作現場會[R].2010.

[2]趙寶江，李江，王麗萍，污水處理廠節能減排的實現途徑分析[J],環境保護與循環經濟,2010,11:49-52+62.

[3]朱曉華,污水處理廠節能減排、保護環境的實現途徑探析[J]環境與發展,2017,06:52+54.

作者:劉安 單位:重慶市排水有限公司