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摘要:本文主要分析了某污水厂运行成本控制问题，并提出污水处理厂设计、优化和节能降耗方面的建议以供参考。
关键词:污水厂;成本控制; 水质
1降低运行成本的技术措施
1. 1进厂水调节
一般希望进厂污水流量平稳、水质稳定，除现有的一些外围措施和厂内预处理设施以外，还可以考虑以下工艺流程变动:
①生活污水不仅不经过水解池，还可以超越初沉池而直接进入生化处理系统，这样降低了初沉池负荷，也给后续处理带去了必要的碳源。
②对于能区分生活污水和工业废水来源的，可考虑先单独对工业废水进行水解酸化、加药混凝沉淀等处理。相反，如果生活污水与工业废水己混合均匀再加药处理，则生活污水“挤占”了药耗，同时一些易降解有机物被混凝沉淀处理掉了，不利于后续生化处理。
1.2污泥水预处理与再回流
污泥水主要是由脱水机分离出的废水、浓缩池上清液、脱水机冲洗废水等组成。一厂污泥水产生量约为5 000 m3/d，约占总进水量的2 5%，二厂约为8 000 m3 /d，约占总进水量的3%，污泥水水质与工艺、运行状况有很大关联，有文献[1]报道在非正常状态下，COD>10 000 mg/L， SS > 10 000 mg/L，总氮和氨氮值也在500-1 000 mg/L左右。
未设浓缩池的污水厂，实际运行中往往有大量污泥水从储泥池回流至进水口，还有脱水机跑泥和冲洗地面湿泥产生的污水。如果上述“污泥水”回流到进水口重新处理，既增加了处理负荷与难度，也增加了处理成本。今后新建或改造污水厂，建议对污泥水先预处理再回流，例如:采用加药、浓缩沉淀的方法单独处理，上清液回流到污水厂进水口，沉淀污泥则进入污泥处理系统。
1.3污泥沉淀与浓缩
污泥沉淀和浓缩环节运行是否正常、平稳，直接影响污泥处理成本。污水厂一般有二个沉淀浓缩环节:初沉池(沉砂池)、二沉池、剩余污泥浓缩，从工程实践经验来看，以下一些措施能低成本地实现预期沉淀效果。
1. 3. 1初沉池
①一厂改造工程证明，污水厂处理生活污水可以不设置初沉池，而采用细格栅和沉砂池进行物理处理，这样既保留了碳源，又可以节约建设成本，曝气沉砂池比旋流沉砂池处理效果好。
②水解酸化池后面必须接初沉池(也称中间沉淀池)，第一是为了水解池培养的兼性菌、厌氧菌能返回水解池，好氧池的回流污泥可以作为补充，不宜长期回流;第二，只有沉淀充分才能避免过多的COD负荷带入下道生化处理工序，否则好氧池运行困难。
③实践证明:辐流式(圆形)的初沉池配合回转式刮泥机排出的剩余污泥浓度最稳定、含固率最高，长方形池配合桁车往返式刮泥机排出的剩余污泥浓度波动大，操控困难，应尽量避免采用。如果不得己采用长方形池，建议采用虹吸方式连续排泥。
1.3.2二沉池
采用辐流式沉淀池配合虹吸排泥机的处理效果与长方形池配合链板式刮泥机差不多，前者运行更稳定些，维修也方便些，虹吸排泥机比链板式刮泥机价格便宜。
1.3.3浓缩池和机械浓缩
建议优先考虑重力浓缩池，一般为圆形辐流式，中心进泥，排泥管在池中心底部最低点，上清液从池面周边溢流排出。其优点是运行费用很低，出泥含固率高且稳定，对二沉池剩余污泥的预浓缩效果更明显。而采用机械浓缩与脱水机组合的方式处理污泥，由于要加两次PAM，药剂量偏高，且两次絮凝，效果不佳。
对于浓缩池中磷的释放问题，文献[2]指出，在静置沉淀56 h后，磷释放量有突跃，所以浓缩池时问控制在48 h，既可以提高沉淀浓缩效果，又最大限度地保留了剩余污泥中的磷;二是可以对上清液单独进行化学除磷处理，减少磷回流处理系统。对于浓缩池容易产生污泥膨胀问题，不妨考虑类似撇渣的装置，及时刮去上浮的污泥。
1.4厂内尾水回用
污水厂的绿化用水和脱水机房冲洗水的用量较大，一座大型污水厂带式脱水机用水量约为3 500m} /d。如果经过处理后，尾水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918-2002)的一级B标准，可以用于厂区绿化，过滤后也可用作冲洗水。
2统计报表与控制成本
明晰的报表能帮助运行管理人员准确抓住成本控制要点，工厂要对各环节做独立的单耗统计，对电耗、药耗、泥处置、维修费用建立单耗统计报表和经营统计报表。
2. 1单耗统计报表
单耗统计报表是由车间通过流量计、电表等计量工具，计算出处理每吨污水(污泥)需要消耗多少电能、药剂等。这个指标能及时反映出设备是否有故障，员工操作是否正确，不仅有利于控制成本，也能提高管理水平。
单耗统计报表的要点在于计量准确，计量人员定时做好当班记录，统计人员要及时分析，对单耗变化大的环节要查明原因，及时处理。
2. 2经营统计报表
经营统计报表是则务部门分类统计工厂各环节的费用支出情况，为制订经营计划和考核经营任务提供依据。成本统计以则务数据为准。
污水厂管理人员也要注意分析这些则务数据，一些环节有“挖掘”效益的潜力:如药剂、污泥处置单价对成本的影响权重是多少?变压器容量(需量)是否合理?无功补偿是否做到?抄表和电费发票是否有错误(行委托收费容易出差错)，这些需要生产部门和则务部门共同把关。
3设备选择与调节
3. 1曝气问题
通常，鼓风曝气的耗电量占污水厂电耗50%以上。控制合理的溶解氧，以求达到水质与成本两者兼顾。
①夏季高温季节，硝化反应较活跃，好氧池溶解氧值可以低于2 mg/L，可以稳步下调溶解氧值，随时跟踪水质变化，积累夏季运行经验。冬季低温影响反应速度，宜适当提高溶解氧浓度。
②好氧池末段的溶氧值不宜超过2 mg/L，否则内回流污泥携溶氧过多，影响反硝化反应，整个好氧池布置曝气头应有所区别和侧重。
③曝气自控系统是调节溶解氧最好的方法，但目前自控系统因为工况问题，很难持续良好运行。在现有监测和人工控制相结合的情况下，及时通过鼓风机调节气量，也有降耗潜力。
④选择优良的曝气器非常重要，尤其是膜片质量、安装规范方面，更要高标准、严要求。
3. 2防腐等级选用
在建设期选用一些耐腐性能一般的材料，虽然造价便宜，但是使用一段时间后，这些部件往往锈迹斑斑，为此每年需要做除锈防腐，常年下来，这笔维护费用也是不小的开支。因此建议:
①隔板、支架、操作平台、扶梯等首选混凝土浇筑的办法，在室外环境下和受力较重的地方，应避免选择玻璃钢材质，水解池等高度易腐蚀的地方考虑用316系列的不锈钢导轨(螺栓)。
②避免采用铸铁栏杆、铁门，优先考虑不锈钢栏杆、不锈钢大门(变压器房日后不便防腐维护，所以其大门也应为不锈钢大门)，围墙可以用PV C等新型栅栏。选用不锈钢主材的，其配套的螺妊、螺栓也应为不锈钢材质，比如大门的活页应选不锈钢材质。
③除电脑机房、仪表间、控制室等可以使用喷塑等一般防腐材料外，污水厂、泵站避免使用喷塑、冷镀锌(电镀锌)防腐的材质，例如支架、钢格板（走道板)、电缆桥架必须采用热浸锌(热镀锌)防腐措施或者不锈钢，标注说明时要写清楚熟镀锌”，不要笼统地写“镀锌”。
3. 3变频调节与节能的问题
變频器节能主要是因为工艺上存在节能空间，在不存在节能空间的电机上使用变频器，反而会增加电耗，因为变频器也要消耗3 % ~5%电能。如果与其他工频泵联用，建议频率控制在35 Hz以上，低于35 Hz不经济。
①水泵的节能空间。如果实际输送流量小于设计流量，通过调节出水管的阀门来实现流量调节，这些阀门消耗的能量就是可以节能的空间。如果改用变频器既可精确调节流量，又可节约能耗。另外，由于工况偏离水泵最佳工作点太大，可以考虑采用变频器或换泵来解决问题。
②风机的节能空间。与水泵的节能空间类似，通过变频器调节电极转速而实现风量调节，但是也会引起离心鼓风机出口风压下降，导致风机“喘振”。
③软启动功能。当电机为直接启动时，启动电流为额定电流的5 ~7倍，这样会对设备和电网造成严重的冲击。采用变频器后，电机的启动电流一般小于额定电流的1. 5倍，减轻了对电网的冲击，提高了设备的使用寿命。
4结语
污水厂处理污水义不容辞，同时从企业经营管理、节能减耗的要求出发，成本控制也应是污水厂日常工作重点。在选择工艺时，要选用成熟、稳定和低运行成本的工艺，在工艺设计时，要比较各种方式的运行成本，也要吸取实践过程中的经验得失。在经营管理上，要精打细算，挖掘潜力，把成本控制贯穿于工厂建管之中。此外，还要重视职工责任意识和成本意识的培养和提高。
关键词:污水厂;成本控制; 水质
1降低运行成本的技术措施
1. 1进厂水调节
一般希望进厂污水流量平稳、水质稳定，除现有的一些外围措施和厂内预处理设施以外，还可以考虑以下工艺流程变动:
①生活污水不仅不经过水解池，还可以超越初沉池而直接进入生化处理系统，这样降低了初沉池负荷，也给后续处理带去了必要的碳源。
②对于能区分生活污水和工业废水来源的，可考虑先单独对工业废水进行水解酸化、加药混凝沉淀等处理。相反，如果生活污水与工业废水己混合均匀再加药处理，则生活污水“挤占”了药耗，同时一些易降解有机物被混凝沉淀处理掉了，不利于后续生化处理。
1.2污泥水预处理与再回流
污泥水主要是由脱水机分离出的废水、浓缩池上清液、脱水机冲洗废水等组成。一厂污泥水产生量约为5 000 m3/d，约占总进水量的2 5%，二厂约为8 000 m3 /d，约占总进水量的3%，污泥水水质与工艺、运行状况有很大关联，有文献[1]报道在非正常状态下，COD>10 000 mg/L， SS > 10 000 mg/L，总氮和氨氮值也在500-1 000 mg/L左右。
未设浓缩池的污水厂，实际运行中往往有大量污泥水从储泥池回流至进水口，还有脱水机跑泥和冲洗地面湿泥产生的污水。如果上述“污泥水”回流到进水口重新处理，既增加了处理负荷与难度，也增加了处理成本。今后新建或改造污水厂，建议对污泥水先预处理再回流，例如:采用加药、浓缩沉淀的方法单独处理，上清液回流到污水厂进水口，沉淀污泥则进入污泥处理系统。
1.3污泥沉淀与浓缩
污泥沉淀和浓缩环节运行是否正常、平稳，直接影响污泥处理成本。污水厂一般有二个沉淀浓缩环节:初沉池(沉砂池)、二沉池、剩余污泥浓缩，从工程实践经验来看，以下一些措施能低成本地实现预期沉淀效果。
1. 3. 1初沉池
①一厂改造工程证明，污水厂处理生活污水可以不设置初沉池，而采用细格栅和沉砂池进行物理处理，这样既保留了碳源，又可以节约建设成本，曝气沉砂池比旋流沉砂池处理效果好。
②水解酸化池后面必须接初沉池(也称中间沉淀池)，第一是为了水解池培养的兼性菌、厌氧菌能返回水解池，好氧池的回流污泥可以作为补充，不宜长期回流;第二，只有沉淀充分才能避免过多的COD负荷带入下道生化处理工序，否则好氧池运行困难。
③实践证明:辐流式(圆形)的初沉池配合回转式刮泥机排出的剩余污泥浓度最稳定、含固率最高，长方形池配合桁车往返式刮泥机排出的剩余污泥浓度波动大，操控困难，应尽量避免采用。如果不得己采用长方形池，建议采用虹吸方式连续排泥。
1.3.2二沉池
采用辐流式沉淀池配合虹吸排泥机的处理效果与长方形池配合链板式刮泥机差不多，前者运行更稳定些，维修也方便些，虹吸排泥机比链板式刮泥机价格便宜。
1.3.3浓缩池和机械浓缩
建议优先考虑重力浓缩池，一般为圆形辐流式，中心进泥，排泥管在池中心底部最低点，上清液从池面周边溢流排出。其优点是运行费用很低，出泥含固率高且稳定，对二沉池剩余污泥的预浓缩效果更明显。而采用机械浓缩与脱水机组合的方式处理污泥，由于要加两次PAM，药剂量偏高，且两次絮凝，效果不佳。
对于浓缩池中磷的释放问题，文献[2]指出，在静置沉淀56 h后，磷释放量有突跃，所以浓缩池时问控制在48 h，既可以提高沉淀浓缩效果，又最大限度地保留了剩余污泥中的磷;二是可以对上清液单独进行化学除磷处理，减少磷回流处理系统。对于浓缩池容易产生污泥膨胀问题，不妨考虑类似撇渣的装置，及时刮去上浮的污泥。
1.4厂内尾水回用
污水厂的绿化用水和脱水机房冲洗水的用量较大，一座大型污水厂带式脱水机用水量约为3 500m} /d。如果经过处理后，尾水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》( GB 18918-2002)的一级B标准，可以用于厂区绿化，过滤后也可用作冲洗水。
2统计报表与控制成本
明晰的报表能帮助运行管理人员准确抓住成本控制要点，工厂要对各环节做独立的单耗统计，对电耗、药耗、泥处置、维修费用建立单耗统计报表和经营统计报表。
2. 1单耗统计报表
单耗统计报表是由车间通过流量计、电表等计量工具，计算出处理每吨污水(污泥)需要消耗多少电能、药剂等。这个指标能及时反映出设备是否有故障，员工操作是否正确，不仅有利于控制成本，也能提高管理水平。
单耗统计报表的要点在于计量准确，计量人员定时做好当班记录，统计人员要及时分析，对单耗变化大的环节要查明原因，及时处理。
2. 2经营统计报表
经营统计报表是则务部门分类统计工厂各环节的费用支出情况，为制订经营计划和考核经营任务提供依据。成本统计以则务数据为准。
污水厂管理人员也要注意分析这些则务数据，一些环节有“挖掘”效益的潜力:如药剂、污泥处置单价对成本的影响权重是多少?变压器容量(需量)是否合理?无功补偿是否做到?抄表和电费发票是否有错误(行委托收费容易出差错)，这些需要生产部门和则务部门共同把关。
3设备选择与调节
3. 1曝气问题
通常，鼓风曝气的耗电量占污水厂电耗50%以上。控制合理的溶解氧，以求达到水质与成本两者兼顾。
①夏季高温季节，硝化反应较活跃，好氧池溶解氧值可以低于2 mg/L，可以稳步下调溶解氧值，随时跟踪水质变化，积累夏季运行经验。冬季低温影响反应速度，宜适当提高溶解氧浓度。
②好氧池末段的溶氧值不宜超过2 mg/L，否则内回流污泥携溶氧过多，影响反硝化反应，整个好氧池布置曝气头应有所区别和侧重。
③曝气自控系统是调节溶解氧最好的方法，但目前自控系统因为工况问题，很难持续良好运行。在现有监测和人工控制相结合的情况下，及时通过鼓风机调节气量，也有降耗潜力。
④选择优良的曝气器非常重要，尤其是膜片质量、安装规范方面，更要高标准、严要求。
3. 2防腐等级选用
在建设期选用一些耐腐性能一般的材料，虽然造价便宜，但是使用一段时间后，这些部件往往锈迹斑斑，为此每年需要做除锈防腐，常年下来，这笔维护费用也是不小的开支。因此建议:
①隔板、支架、操作平台、扶梯等首选混凝土浇筑的办法，在室外环境下和受力较重的地方，应避免选择玻璃钢材质，水解池等高度易腐蚀的地方考虑用316系列的不锈钢导轨(螺栓)。
②避免采用铸铁栏杆、铁门，优先考虑不锈钢栏杆、不锈钢大门(变压器房日后不便防腐维护，所以其大门也应为不锈钢大门)，围墙可以用PV C等新型栅栏。选用不锈钢主材的，其配套的螺妊、螺栓也应为不锈钢材质，比如大门的活页应选不锈钢材质。
③除电脑机房、仪表间、控制室等可以使用喷塑等一般防腐材料外，污水厂、泵站避免使用喷塑、冷镀锌(电镀锌)防腐的材质，例如支架、钢格板（走道板)、电缆桥架必须采用热浸锌(热镀锌)防腐措施或者不锈钢，标注说明时要写清楚熟镀锌”，不要笼统地写“镀锌”。
3. 3变频调节与节能的问题
變频器节能主要是因为工艺上存在节能空间，在不存在节能空间的电机上使用变频器，反而会增加电耗，因为变频器也要消耗3 % ~5%电能。如果与其他工频泵联用，建议频率控制在35 Hz以上，低于35 Hz不经济。
①水泵的节能空间。如果实际输送流量小于设计流量，通过调节出水管的阀门来实现流量调节，这些阀门消耗的能量就是可以节能的空间。如果改用变频器既可精确调节流量，又可节约能耗。另外，由于工况偏离水泵最佳工作点太大，可以考虑采用变频器或换泵来解决问题。
②风机的节能空间。与水泵的节能空间类似，通过变频器调节电极转速而实现风量调节，但是也会引起离心鼓风机出口风压下降，导致风机“喘振”。
③软启动功能。当电机为直接启动时，启动电流为额定电流的5 ~7倍，这样会对设备和电网造成严重的冲击。采用变频器后，电机的启动电流一般小于额定电流的1. 5倍，减轻了对电网的冲击，提高了设备的使用寿命。
4结语
污水厂处理污水义不容辞，同时从企业经营管理、节能减耗的要求出发，成本控制也应是污水厂日常工作重点。在选择工艺时，要选用成熟、稳定和低运行成本的工艺，在工艺设计时，要比较各种方式的运行成本，也要吸取实践过程中的经验得失。在经营管理上，要精打细算，挖掘潜力，把成本控制贯穿于工厂建管之中。此外，还要重视职工责任意识和成本意识的培养和提高。