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摘要：降低能耗就意味着能源利用率的提高和效益的提升，对于社会发展和企业壮大均具有非常重要的意义，本文以下内容将对污水处理节能降耗途径进行简要的分析，仅供参考。
关键词：污水处理；节能降耗；能源利用率
中图分类号： TE08文献标识码： A
1、前言
随着经济的不断发展，我国的能源消耗越来越大，原本能够自给的能源也不得不大量的进口，在一定程度上制约了我国经济的发展，也使得我国的经济安全性很难得到保障，要解决这一窘境，可以采取发展新能源或者寻找替代能源的措施，减少对国外能源的依赖程度。而另外一个措施则是采取节能降耗的措施，利用新技术新设备，提高能源利用率，很显然，在目前的技术条件下，后者显得更易实现。
随着生态城市发展的进一步深入，对城市污水和工业污水的排放要求越来越高，而对污水进行处理所消耗的能源也不容小觑，而降低能耗就意味着能源利用率的提高和企业经济效益的提升，这对于社会的发展和企业的壮大也具有非常重要的意义，也只有在污水处理过程中采取节能降耗的措施才符合我国可持续发展的基本国策，故对污水处理节能降耗措施进行探讨具有非常重要的意义。本文以下内容将对污水处理节能降耗的途径进行简要的分析，仅供参考。
2、污水处理的工艺流程
要对污水进行处理，首先要收集污水到污水处理厂，然受再利用一定的工艺进行污水的处理工作，一般的污水处理的工艺流程为：城市管网污水井→提升泵→污水处理厂→格栅→沉砂池→一级处理→曝光池→二沉池→加氯气消毒→排放到自然水体（图1为常见示意图）。其中格栅和沉砂池等工序为污水的预处理，曝光池和二沉池等为二级处理设施，污水处理就是经过这二级处理后，才基本上能满足排放大自然水体的要求。本文以下内容将依据污水处理的工艺流程，对污水处理节能降耗的途径进行简要的探讨。
图1污水处理厂流程常见示意图
3、污水处理节能降耗途径
根据作者多年的实践经验，认为污水处理节能降耗应从如下几个方面采取措施：
第一，污水提升系统。污水提升系统是污水处理的一项重要组成部分，首先在设计的时候，就要采取措施尽量降低水泵的扬程：
（1）污水处理厂的总图布置要合理科学，使得各个构筑物总体布置紧凑，以减少弯头和阀门，使得连接的管道尽量缩短，以此来减少水头损失。
（2）在进行污水处理总图布置的时候，要尽量利用自然地势，实现污水的自流或者利用自然地势的落差补偿部分污水管路的水头损失。
（3）在进行管线选择的时候，应选择阻尼系数小的管材，减少污水的沿程水头损失。其次要合理选择水泵的型号和台数，在满足流量和扬程达到要求的前提下，尽量布置少的水泵，选择大厂出产的高效水泵，另外一点需要注意的是，要尽量选择安装简单的液下泵和潜污泵，因为这两种水泵没有吸水管和启动辅助设备，间接能耗要少很多。最后是合理的分配流量，由于城市污水量的大小随着季节有很大的不同，如果按照最大流量选择水泵的情况下，则水泵全速运转的时间不超过10%，相当大的时间内水泵均处于低速运转，这对节能降耗很不利，故应合理的分配流量，调配水泵，保持水泵的高效运行：①转速加台数控制。目前国外大型污水厂普遍采用转速加台数控制方法，定速泵按平均流量选择，定速运转以满足基本流量的要求；调速泵变速运转以适应流量的变化，流量出现较大波动时以增减运转台数作为补充。但是由于泵的特性曲线高效段范围不是很大，这就决定了对于调速泵也不可能将流量调到任意小，而仍能保持高效。②自动流量及配编组控制。多台定速水泵流量级配编组控制，就是根据泵站的实际来水量，将泵站中的几台水泵组成几种流量级配，使泵站的出水量比较接近实际的来水量。这样就可以保证吸水池中的水位较长时间地稳定在高水位上，从而使水泵的工作扬程减小，最终达到节能的目的。
第二，曝气系统节能降耗途径。曝气系统电耗一般占全厂电耗的40％～50％，是全厂节能的关键。最根本的节能措施就是减小风量，而减小风量必须提高扩散装置效率，降低污泥对氧的需求。①改进扩散装置布置方式，传统的曝气池，曝气管是单边布置形成旋流，过去认为这种方式有利于保持真正推流，另外可以减小风量，但经過多年实践与研究发现，这种方式不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡，形成局部混合，同时可将小气泡吸至1/3到2/3深处，提高充氧效率，②风量控制节能。选择风机时，都要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，以满足最大负荷时的需要。所以在日常负荷下一般都要适当减小风量，负荷低时更应如此，这不仅是节能的需要，也是防止过曝气、保证处理效果的要求。而进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法。
第三，沉砂池。沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
第四，污水处理节能设备的选择。
曝气池是污水处理厂耗能最大的构筑物，其节能的关键在于选择氧转移率高的曝气装置。膜式微孔曝气器长度750mm，出气量为8m3/（m.h），氧利用率23%，输氧动力效率2.5-3.5kg/（kw.h）。该曝气器与传统曝气器相比，具有布气均匀，氧利用率高、动力效率高等优点；与其他材质微孔曝气器相比，具有通气量大、充气能力大、微孔不堵塞、使用寿命长等特点。该曝气器的使用大大降低了能耗。
图2 膜式微孔曝气器
（2）单级至高速离心鼓风机效率在80%以上，而多级低速鼓风机效率一般在60-70%。因此，采用单级高速离心鼓风机可以大大降低能耗，而且可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风口导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。
（3）选择高效电机。根据统计，典型污水处理厂运行所消耗的电力约占总电耗的90%左右。影响电机效率主要因素有供电电压、电机的尺寸、设计以及运行荷载等。一般高效电机的效率比普通电机的效率高出8%左右，虽然高效电机的一次性投资比普通电机高10%—15%，但在电机投入运行后，该部分投资的回收期很短，一般几个月或数年就可回收增加的成本。因此，在污水处理厂新建设计或升级改造工程中，应优先选用高效电机。
（4）加大对设备的保养力度。设备的保养是设备正常运行的重要保证，必须对设备进行保养，只有这样才能保证其能处于良好的工作状态，减少不必要的能源消耗。以上内容从工艺和设备方面分析了污水处理节能降耗的途径，但是还有一些人为的因素也很重要，这里主要是指加大对污水处理的管理力度，增加管理人员的节能降耗意识和责任意识，减少不必要的浪费。另外还应加大对从事污水处理工人的培训教育，提高他们操作设备的熟练程度，减少操作失误，要多从高校引进人才充实到污水处理行业中来。
4、结语
以上内容首先对污水处理的工艺流程进行了简要的概述，随后依据工艺流程对污水处理节能降耗途径进行了介绍，并根据自身经验，提出了解决措施，表达了自己的观点，提出了自己的见解，但是作者深知，作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，才能为污水处理节能降耗做出应有的贡献。
参考文献：
[1]《污水处理工程》李世华等；中国建筑工业出版社.2008
[2]《污水处理技术》柏景方等；哈尔滨工业大学出版社.2009
[3]《污水处理节能降耗》张志峰等；化学工业出版社.2010
关键词：污水处理；节能降耗；能源利用率
中图分类号： TE08文献标识码： A
1、前言
随着经济的不断发展，我国的能源消耗越来越大，原本能够自给的能源也不得不大量的进口，在一定程度上制约了我国经济的发展，也使得我国的经济安全性很难得到保障，要解决这一窘境，可以采取发展新能源或者寻找替代能源的措施，减少对国外能源的依赖程度。而另外一个措施则是采取节能降耗的措施，利用新技术新设备，提高能源利用率，很显然，在目前的技术条件下，后者显得更易实现。
随着生态城市发展的进一步深入，对城市污水和工业污水的排放要求越来越高，而对污水进行处理所消耗的能源也不容小觑，而降低能耗就意味着能源利用率的提高和企业经济效益的提升，这对于社会的发展和企业的壮大也具有非常重要的意义，也只有在污水处理过程中采取节能降耗的措施才符合我国可持续发展的基本国策，故对污水处理节能降耗措施进行探讨具有非常重要的意义。本文以下内容将对污水处理节能降耗的途径进行简要的分析，仅供参考。
2、污水处理的工艺流程
要对污水进行处理，首先要收集污水到污水处理厂，然受再利用一定的工艺进行污水的处理工作，一般的污水处理的工艺流程为：城市管网污水井→提升泵→污水处理厂→格栅→沉砂池→一级处理→曝光池→二沉池→加氯气消毒→排放到自然水体（图1为常见示意图）。其中格栅和沉砂池等工序为污水的预处理，曝光池和二沉池等为二级处理设施，污水处理就是经过这二级处理后，才基本上能满足排放大自然水体的要求。本文以下内容将依据污水处理的工艺流程，对污水处理节能降耗的途径进行简要的探讨。
图1污水处理厂流程常见示意图
3、污水处理节能降耗途径
根据作者多年的实践经验，认为污水处理节能降耗应从如下几个方面采取措施：
第一，污水提升系统。污水提升系统是污水处理的一项重要组成部分，首先在设计的时候，就要采取措施尽量降低水泵的扬程：
（1）污水处理厂的总图布置要合理科学，使得各个构筑物总体布置紧凑，以减少弯头和阀门，使得连接的管道尽量缩短，以此来减少水头损失。
（2）在进行污水处理总图布置的时候，要尽量利用自然地势，实现污水的自流或者利用自然地势的落差补偿部分污水管路的水头损失。
（3）在进行管线选择的时候，应选择阻尼系数小的管材，减少污水的沿程水头损失。其次要合理选择水泵的型号和台数，在满足流量和扬程达到要求的前提下，尽量布置少的水泵，选择大厂出产的高效水泵，另外一点需要注意的是，要尽量选择安装简单的液下泵和潜污泵，因为这两种水泵没有吸水管和启动辅助设备，间接能耗要少很多。最后是合理的分配流量，由于城市污水量的大小随着季节有很大的不同，如果按照最大流量选择水泵的情况下，则水泵全速运转的时间不超过10%，相当大的时间内水泵均处于低速运转，这对节能降耗很不利，故应合理的分配流量，调配水泵，保持水泵的高效运行：①转速加台数控制。目前国外大型污水厂普遍采用转速加台数控制方法，定速泵按平均流量选择，定速运转以满足基本流量的要求；调速泵变速运转以适应流量的变化，流量出现较大波动时以增减运转台数作为补充。但是由于泵的特性曲线高效段范围不是很大，这就决定了对于调速泵也不可能将流量调到任意小，而仍能保持高效。②自动流量及配编组控制。多台定速水泵流量级配编组控制，就是根据泵站的实际来水量，将泵站中的几台水泵组成几种流量级配，使泵站的出水量比较接近实际的来水量。这样就可以保证吸水池中的水位较长时间地稳定在高水位上，从而使水泵的工作扬程减小，最终达到节能的目的。
第二，曝气系统节能降耗途径。曝气系统电耗一般占全厂电耗的40％～50％，是全厂节能的关键。最根本的节能措施就是减小风量，而减小风量必须提高扩散装置效率，降低污泥对氧的需求。①改进扩散装置布置方式，传统的曝气池，曝气管是单边布置形成旋流，过去认为这种方式有利于保持真正推流，另外可以减小风量，但经過多年实践与研究发现，这种方式不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡，形成局部混合，同时可将小气泡吸至1/3到2/3深处，提高充氧效率，②风量控制节能。选择风机时，都要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，以满足最大负荷时的需要。所以在日常负荷下一般都要适当减小风量，负荷低时更应如此，这不仅是节能的需要，也是防止过曝气、保证处理效果的要求。而进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法。
第三，沉砂池。沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。
第四，污水处理节能设备的选择。
曝气池是污水处理厂耗能最大的构筑物，其节能的关键在于选择氧转移率高的曝气装置。膜式微孔曝气器长度750mm，出气量为8m3/（m.h），氧利用率23%，输氧动力效率2.5-3.5kg/（kw.h）。该曝气器与传统曝气器相比，具有布气均匀，氧利用率高、动力效率高等优点；与其他材质微孔曝气器相比，具有通气量大、充气能力大、微孔不堵塞、使用寿命长等特点。该曝气器的使用大大降低了能耗。
图2 膜式微孔曝气器
（2）单级至高速离心鼓风机效率在80%以上，而多级低速鼓风机效率一般在60-70%。因此，采用单级高速离心鼓风机可以大大降低能耗，而且可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风口导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。
（3）选择高效电机。根据统计，典型污水处理厂运行所消耗的电力约占总电耗的90%左右。影响电机效率主要因素有供电电压、电机的尺寸、设计以及运行荷载等。一般高效电机的效率比普通电机的效率高出8%左右，虽然高效电机的一次性投资比普通电机高10%—15%，但在电机投入运行后，该部分投资的回收期很短，一般几个月或数年就可回收增加的成本。因此，在污水处理厂新建设计或升级改造工程中，应优先选用高效电机。
（4）加大对设备的保养力度。设备的保养是设备正常运行的重要保证，必须对设备进行保养，只有这样才能保证其能处于良好的工作状态，减少不必要的能源消耗。以上内容从工艺和设备方面分析了污水处理节能降耗的途径，但是还有一些人为的因素也很重要，这里主要是指加大对污水处理的管理力度，增加管理人员的节能降耗意识和责任意识，减少不必要的浪费。另外还应加大对从事污水处理工人的培训教育，提高他们操作设备的熟练程度，减少操作失误，要多从高校引进人才充实到污水处理行业中来。
4、结语
以上内容首先对污水处理的工艺流程进行了简要的概述，随后依据工艺流程对污水处理节能降耗途径进行了介绍，并根据自身经验，提出了解决措施，表达了自己的观点，提出了自己的见解，但是作者深知，作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，才能为污水处理节能降耗做出应有的贡献。
参考文献：
[1]《污水处理工程》李世华等；中国建筑工业出版社.2008
[2]《污水处理技术》柏景方等；哈尔滨工业大学出版社.2009
[3]《污水处理节能降耗》张志峰等；化学工业出版社.2010