城市污水處理廠的節能策略
城市污水處理廠的節能策略。
截至2017年底，全國城市污水處理能力達到每日1.57億立方米，全國累計污水處理能力達到462.6億立方米。2017年，全國總用電量為6377億千瓦時，污水處理約占0.4%。同時，與美國污水處理廠0.2kWh/m3和日本污水處理廠0.26kWh/m3的平均耗電指標相比，中國污水處理廠的污水平均耗電約為0.3kWh/m3。節能空間遠高于發達國家。這說明了污水處理廠節能消耗的重要性和緊迫性。
一、污水處理廠能耗特點。
污水處理廠的能耗類型有電、熱、蒸汽、天然氣、柴油、汽油等。能源消耗工質，其中電力消耗約占污水處理綜合能源消耗的60%-90%。用于描述污水處理廠的能效指標。除了常用的單位綜合處理能耗、單位綜合處理能耗、單位水處理能耗、單位污泥處理能耗外，部分污水處理廠還采用除去法。單位BOD5能源消耗、單位去除COD能源消耗、單位人口服務當量年能源消耗、單位人口當量年能源消耗用于描述能源消耗。
污水處理廠的能效指標與以下因素有關：
(1)污水處理規模。其他因素相同時，在設計處理能力范圍內，污水處理廠的綜合處理能源消耗與處理規模成反比
(2)進出水的水濃度。進水濃度越高，排放標準越高，單位綜合處理能耗越大
(3)處理過程。在通常使用膜處理裝置的污水處理廠，膜生物反應池中MLSS濃度較高，需要增加水的動力和曝氣強度，泥水分離過程中需要保持膜驅動壓力，裝置的綜合處理會消耗大量的能量。
(4)運行負荷。低運行負荷會增加設備的綜合處理能源消耗。
二、根據工廠功能單元，污水處理廠能耗統計范圍為：
(1)生產系統包括格柵、預處理系統、生化反應系統和回收系統。需要注意的是，污水處理廠的能源消耗是標準分析和水平比較時，需要統一生產系統的能源消耗統計。一些污水處理廠的生產系統不包括深度處理，或者處理后的污泥含水量較高，會顯示較低的能耗指標。
(2)輔助生產系統包括供電系統、機械修理現場、倉庫等。
(3)輔助生產系統包括辦公室、食堂、班組、車間浴室、休息室、更衣室等。
(4)企業存儲和供應(包括出口)損失的折算和計量。在整個污水處理過程中(不包括污泥處理單元)，生化處理單元的運行能耗占污水處理廠整體的55%-60%，其中能耗最大，排放部門。
污水處理系統約占功率的25%。處理現場污泥脫水、消化、處理、除臭也是設施比較完善的污水處理廠的重要能源消耗環節。由于上述設施在我國目前的污水處理廠還沒有得到廣泛的應用，隨著環保要求的日益嚴格，污水處理廠的總能耗和強度將在未來得到顯著提高。以下重點分析預處理、生化處理和污泥處理的能源消耗特點。
1.預處理。
污水提升和混合的泵系統是預處理單元的高能耗環節。泵功率、馬達、驅動系統和流量控制方法是影響泵效率的主要因素。假如實際運行條件不能滿足泵的最佳效率點，泵內液體的亂流、摩擦、回流會降低泵系統的效率和揚程。預處理裝置的主要能耗設備包括污水提升泵、清洗泵等。
2.生化處理。
生化處理中的曝氣是處理單元的重要能源消耗，約占總能源消耗的50%。曝氣系統的能耗受好氧菌數量、供水、出水水質、處理技術、處理規模和壽命的影響。生化處理裝置的主要能源消耗設備包括鼓風機、污泥回流泵、螺旋槳、攪拌機等。
3.污泥處理。
常用的污泥處理工藝包括污泥的濃縮、消化、脫水和穩定。污泥處理系統的能耗與污泥量、污泥泵的選擇和運行以及含水率有關。
污水處理廠各處理環節改進的AAO技術主要能源消耗設備:
(1)預處理包括污水提升泵、清洗泵、事故污染泵和羅茨鼓風機
(2)生化處理環節為潛水推進器、好氧至缺氧回流泵和風機；
(3)尾水提升泵用于消毒和尾水處理。
(4)污泥處理技術包括污泥干燥機、供水泵、壓榨泵和洗滌泵。采用AAO微曝氣氧化溝工藝處理山東某污水處理廠生活污水和工業廢水混合污水。分析了預處理、生化處理和污泥處理單元的能耗。結果表明，羅茨曝氣風機、污泥提升泵、污泥回流泵、格柵凈化器、帶式壓濾機和反沖洗泵的運行能耗分別占42%、30%、7%、5%、3%和2%。
