广东污水处理设备-城市污水处理厂的节能策略

到2017年底，全国城市污水处理能力达到每天1.57亿立方米，全国累计污水处理能力达到462.6亿立方米。2017年，全国总用电量为6377亿千瓦时，污水处理约占0.4%。同时，在污水处理过程中，与美国污水处理厂0.2kW·h/m3和日本污水处理厂0.26kW·h/m3的平均电耗指标相比，中国污水处理厂的污水平均电耗约为0.3kW·h/m3。节能空间远高于发达国家。这说明污水处理厂节能降耗的重要性和紧迫性。

一、污水处理厂的能耗特点

污水处理厂的能耗类型包括电、热、蒸汽、天然气、柴油、汽油等。和耗能工质，其中电能消耗约占污水处理综合能耗的60%-90%。它用于描述污水处理厂的能效指标。除了常用的单位综合处理能耗、单位综合处理能耗、单位水处理能耗、单位污泥处理能耗外，一些污水处理厂还采用去除法。单位BOD5能耗、单位去除COD能耗、单位人口服务当量年能耗、单位人口当量年能耗用于描述能耗。

污水处理厂的能效指标与以下因素有关:

(1)污水处理规模。当其他因素相同时，在设计处理能力范围内，污水处理厂单位综合处理能耗与处理规模成反比；

(2)进出水的水浓度。进水浓度越高，排放标准越高，单位综合处理能耗越大；

(3)处理过程。在通常使用膜处理装置的污水处理厂，膜生物反应池中MLSS浓度高，需要增加水动力和曝气强度，泥水分离过程中必须保持膜驱动压力，装置的综合处理消耗大量能量

(4)运行负荷。较低的运行负荷会增加设备的综合处理能耗。

二、根据工厂的功能单元，污水处理厂能耗的统计范围为:

(1)生产系统，包括格栅、预处理系统、生化反应系统和回收系统。需要注意的是，当污水处理厂的能耗是标准分析和水平比较时，需要统一生产系统的能耗统计。一些污水处理厂的生产系统不包括深度处理，或者处理后的污泥含水量较高，这将显示较低的能耗指标。

(2)辅助生产系统，包括供电系统、机修车间和仓库等。

(3)辅助生产系统，包括办公室、食堂、班组、车间浴室、休息室、更衣室等。

(4)企业储存和供应(包括出口)损失的换算和计量。在整个污水处理过程中(不包括污泥处理单元)，生化处理单元的运行能耗占整个污水处理厂的55%-60%，其中能耗最大，排污部门。

污水处理系统约占电力的25%。处理车间的污泥脱水、消化、处理和除臭也是设施相对完善的污水处理厂的重要能耗环节。由于上述设施在中国目前的污水处理厂中尚未广泛使用，随着环境保护要求的日益严格，污水处理厂的总能耗和强度将在未来得到显著提高。下面重点分析预处理、生化处理和污泥处理的能耗特点。

1、预处理

污水提升和混合的泵系统是预处理单元的高能耗环节。泵功率、电机、驱动系统和流量控制方法是影响泵效率的主要因素。如果实际运行条件不能满足泵的最佳效率点，泵内液体的湍流、摩擦和回流将导致泵系统效率和扬程的降低。预处理装置的主要耗能设备包括污水提升泵、冲洗泵等。

2、生化处理

生化处理中的曝气是处理单元的关键能耗，约占总能耗的50%。曝气系统的能耗受好氧菌数量、进水、出水水质、处理工艺、处理规模和使用寿命的影响。生化处理装置的主要耗能设备包括鼓风机、污泥回流泵、螺旋桨、搅拌器等。

3、污泥处理

常用的污泥处理工艺包括污泥的浓缩、消化、脱水和稳定化。污泥处理系统的能耗与污泥量、污泥泵的选择和运行以及含水率有关。

污水处理厂各处理环节改进后的AAO工艺主要耗能设备:

(1)预处理包括污水提升泵、冲洗泵、事故排污泵和罗茨鼓风机；

(2)生化处理环节为潜水推进器、好氧至缺氧回流泵和鼓风机；

(3)尾水提升泵用于消毒和尾水处理。

(4)污泥处理工艺包括污泥干燥机、给水泵、压榨水泵和洗涤泵。采用AAO微曝气氧化沟工艺处理广东某污水处理厂的生活污水和工业废水混合污水。分析了预处理、生化处理和污泥处理单元的能耗。结果表明，罗茨曝气风机、污泥提升泵、污泥回流泵、格栅净化器、带式压滤机和反冲洗泵的运行能耗分别占42%、30%、7%、5%、3%和2%。