引論：我們?yōu)槟砹?3篇水廠節(jié)能降耗范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

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隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國各地水廠的規(guī)模不斷擴大，用水量也不斷增加。我國各地的水廠基本都對供水系統(tǒng)進行了改造，以降低能源消耗。但是，還有一些水廠在生產(chǎn)的過程中，由于生產(chǎn)工藝、管理等等原因，使水廠的生產(chǎn)效率較低，對能源的損耗較大，使水廠的生產(chǎn)成本居高不下。不斷降低生產(chǎn)成本是我國各地水廠快速發(fā)展的重要的內(nèi)在動力，因此，應(yīng)當(dāng)不斷采取多種有效措施，進一步實現(xiàn)水廠的節(jié)能降耗。從而有效降低水廠生產(chǎn)成本，提高水廠的經(jīng)濟效益。

一、當(dāng)前水廠節(jié)能降耗存在的主要問題

1、水廠電能損耗較為嚴(yán)重

首先，是水廠的水泵機組的電能損耗較為嚴(yán)重。目前，在我國的各類水廠中，水泵機組的應(yīng)用較為普遍。在水廠的生產(chǎn)過程中，水泵機組消耗了大量的電能。由于設(shè)備、管理、技術(shù)等各種原因，我國水廠的水泵機組效率較低、能耗偏大、成本較高致。使泵站工程水廠的效益難以提高。究其根源，主要是由于供水量增長速度較快，供水管網(wǎng)改造也較快，但是，很多水廠水廠的水泵機組卻沒有及時進行同步改造，使很多給水廠的水泵工作揚程不斷下降，往往都是運行在低效區(qū)運行，使水泵的效率難以，造成大量電能的浪費。另外，還有一些水廠加壓供水的選泵配置不盡合理，也導(dǎo)致大量的不必要的電能浪費。

其次，是給水處理過程中的電能損耗較為嚴(yán)重。水處理過程中的電能損耗較為嚴(yán)重的主要原因，是由于資金和技術(shù)等制約，使我國的很多水廠自動控制技術(shù)較為落后，加藥及污泥處理工藝不完善，尚未建立起完善的儀表控制和計算機控制系統(tǒng)，難以滿足水廠節(jié)能降耗的需要。

另外，是水廠的清水池的電能損耗較為嚴(yán)重。水廠的清水池在自來水的生產(chǎn)過程中發(fā)揮著重要的作用，具有調(diào)節(jié)水量、蓄存、進行氯化消毒接觸的作用。但是，由于我國的一些自來水廠的設(shè)計的缺陷，使很多清水池有效容積不夠，無法滿足貯存的要求。另外，還有一些水廠在設(shè)計清水池時，往往都是從容量方面考慮，很少考慮通過抬高清水池內(nèi)水位節(jié)約能耗，最終造成了清水池的電能損耗較為嚴(yán)重。

2、水廠藥耗水平居高不下

首先，是我國水廠礬耗過高。目前我國水廠大多數(shù)使用平流沉淀池，導(dǎo)致工藝處理時間較長。同時，加礬量也不夠合理。水廠的運行人員需要利用較長的時間，才能了解一定加礬量所對應(yīng)的濾后水濁度，為了保證水質(zhì)，水廠的運行人員會提高加礬量，這樣就增加了加礬耗。

其次，目前我國大多數(shù)水廠采用是液氯消毒，但是，在消毒過程中主要還是水廠的運行人員依賴水廠的運行人員的人工操作，難以有效降低氯耗。同時，對于我國的水廠來說，凈水構(gòu)筑物體積一般都較大，與外界接觸面積廣，氯氣非常容易揮發(fā)，也產(chǎn)生了大量不必要的氯氣消耗，

二、促進水廠節(jié)能降耗的相關(guān)對策

1、采取多種措施，不斷降低電能損耗

首先，要通過對泵站進行優(yōu)化，不斷降低水廠生產(chǎn)過程中的電能損耗。具體可以采用兩種方式。第一，可以考慮進行進行水泵的優(yōu)選，利用水泵的優(yōu)選不斷提高水廠泵站的運行效率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。可以采用啟發(fā)式方法、動態(tài)規(guī)劃算法、圖解法等水泵優(yōu)選的方法。通過優(yōu)選，可以在用水量和供水量發(fā)生變化時，使水廠的泵站運行始終保持較優(yōu)的工作狀態(tài)，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

其次，要不斷優(yōu)化水廠泵站的配電方案，不斷降低水廠生產(chǎn)過程中的電能損耗。目前，我國大多數(shù)水廠的泵站的供電系統(tǒng)主要包括供電系統(tǒng)接線方案、供電容量、供電點、供電電壓等。從總體上看，大多數(shù)水廠的泵站的供電系統(tǒng)比較落后，因此，有必要對水廠泵站的配電方案進行優(yōu)化，具體可以從配電網(wǎng)無功補償方案優(yōu)化變壓器選型、主電動機設(shè)計等方面來進行優(yōu)化。

另外，要優(yōu)化泵站變配電工程設(shè)計，不斷降低水廠生產(chǎn)過程中的電能損耗。由于資金不足和技術(shù)落后等等方面的原因，目前，我國國內(nèi)的一些水廠還在采用上個世紀(jì)90年代的泵站變配電工程設(shè)計，大量是用三角型接線度手動投切裝置，在運行過程中的安全性和可靠性較差差。電容器組手動投切也難以起到有效的補償作用，基本上達(dá)不到無功補償以及節(jié)約電能的要求。因此，必須要不斷優(yōu)化泵站變配電工程設(shè)計，將手動授切改為自動授切，降低線路的損耗，減少電費的支出，以達(dá)到節(jié)約電能的目的。

最后，要不斷降低電能損耗，必須有效清水池的電能損耗。一方面，我國各地的水廠要不斷優(yōu)化自來水廠清水池的設(shè)計，提高清水池有效容積。在設(shè)計清水池時，不但要從容量方面考慮，還要考慮通過抬高清水池內(nèi)水位，達(dá)到節(jié)約能耗的目的。另一方面，要改進清水池的工作過程。要采用異水位的設(shè)計方法，抬高池內(nèi)水位，使清水池具有水量調(diào)蓄和抬高水位雙重作用。同時，目前我國很多水廠的清水池的工作過程比較落后，基本上都是采用活性碳吸附、反滲透、離子交換、微濾、電滲析等方法，消耗大量的電能。積極采用新的處理方法，減少能量損耗，降低水廠的生產(chǎn)運營成本。

2、優(yōu)化生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝，不斷降低藥耗

首先，要不斷降低礬耗。礬耗是自來水生產(chǎn)過程中的重要消耗之一，目前，我國的很多水廠采用的是手動加礬，在一定的程度上增加了礬耗。因此，可以考慮采用游動電流檢測儀進行輔助手動加礬控制，利用游動電流檢測儀分析濾后水濁度變化情況，并確定最佳的加礬，不但可以確保為用戶提供質(zhì)量穩(wěn)定一致的自來水。在相同的濾后水水質(zhì)下，還可以可以大大降低加礬量。

另外，針對礬耗過高的情況，還可以要求水廠的技術(shù)人員與運行人員對原水異常波動以及水處理過程及時進行技術(shù)分析，通過分析總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn)，提高處理水平，為處理類似情況打下了良好的基礎(chǔ)。同時，還要積極對進行培訓(xùn)，不斷提高水廠的技術(shù)人員與運行人員水處理技能，促進礬耗的不斷降低。

其次，要不斷水廠生產(chǎn)過程中的氯耗。目前我國大多數(shù)水廠采用是液氯消毒，要有效降低氯耗，必須采用其自動加氯系統(tǒng)。由前加氯與后加氯組成自動加氯系統(tǒng)，采用科學(xué)的流量比例控制。降低生產(chǎn)過程中的氯耗。必須避免不必要的氯氣消耗，可以采用降低首次氯的投加，確保二次氯的投加，不但可以降低氯耗，還可以確保自來水管網(wǎng)持續(xù)消毒效果和出廠消毒效果。

參考文獻(xiàn)

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1.2消毒工藝

要想保證水質(zhì)安全，就應(yīng)該嚴(yán)格控制消毒工作。一般來說，液氯消毒是各水廠的主要環(huán)節(jié)，應(yīng)該從實際出發(fā)，參考具體的沉淀水、原水以及過濾水的水質(zhì)情況，來確定相應(yīng)的氯氣投加量。對于存在有機物、原水氨氮等較多的污染物情況下，則應(yīng)該消耗更多的氯量。另外，夏季中存在繁殖較快的微生物、細(xì)菌情況以及冬季中存在較多的氨氮污染物等情況，都是使得氯氣消耗所增加的原因。另外，還受到相關(guān)的原水氯化物、pH值等方面的影響，根據(jù)經(jīng)驗來說，一般都是將出廠水余氯控制在0.5～1.0ppm范圍。

1.3臭氧消毒工藝

針對臭氧冷卻水系統(tǒng)來說，主要涉及到間接和直接冷卻兩大類。對于簽核來說，主要要求使用純度非常高、不容易出現(xiàn)輻射的水為內(nèi)環(huán)的水要求，外部冷卻水則是使用出廠水即可。要求出廠水的氯離子控制在50毫克/升內(nèi)，就可以滿足冷卻設(shè)備直接應(yīng)用于出廠水，否則，就應(yīng)該使用間接冷卻技術(shù)。這主要是從防止設(shè)備腐蝕角度考慮，水質(zhì)存在問題的冷卻水就能使得系統(tǒng)出現(xiàn)腐蝕情況。另外，在此工藝中，應(yīng)該對于系統(tǒng)配件進行定期更換，保證臭氧發(fā)生器沒有出現(xiàn)生銹情況。

1.4加強水質(zhì)監(jiān)測

應(yīng)該實時監(jiān)測相關(guān)的氨氮、余氯、pH值以及濁度等方面的指標(biāo)參數(shù)，化驗室應(yīng)該進行相關(guān)準(zhǔn)確的化學(xué)分析，除了進行國家飲用水的必要監(jiān)測之外，還應(yīng)該重點研究和分析相關(guān)的絮凝劑和消毒劑投加、原水水質(zhì)等方面的檢測工作，能夠有效保證指導(dǎo)生產(chǎn)。另外，相關(guān)班組也應(yīng)該對于水質(zhì)檢驗進行定期和定項的檢驗。

2水廠節(jié)能降耗技術(shù)

2.1通過有效方法進一步降低電能損耗

第一，通過優(yōu)化水廠的泵站，保證電能損耗在正常的生產(chǎn)過程中不斷降低。在進行優(yōu)化水泵的過程中，應(yīng)該從實際出發(fā)，目的是有效提高泵站的運行效果，使得電能盡量得到節(jié)省。在具體的優(yōu)化方法中，可以采用相應(yīng)的圖解法、動態(tài)規(guī)劃法以及啟發(fā)式智能方法等。在進行變化的供水量和用水量之間，保證泵站的運行具有最優(yōu)的狀態(tài)，滿足省電要求。第二，泵站變配電工程設(shè)計過程應(yīng)該進一步優(yōu)化，保證電能損耗在生產(chǎn)過程中最低。考慮到水廠的技術(shù)以及資金方面的因素，有時候盡管采用了相應(yīng)的電容器組手動投切措施，也不能進行有效補償效果，不能滿足有效的節(jié)電功能。所以，應(yīng)該對于其泵站變配電工程設(shè)計進一步優(yōu)化，能夠把手動授切改為自動的方式，使得線路損耗有所降低，電費支出也有所減少，滿足電能的節(jié)約要求。第三，對于水廠泵站的配電方案進一步優(yōu)化，保證電能損耗的有效降低。當(dāng)前從分析泵站的供電系統(tǒng)來看，在技術(shù)方面存在較為落后的缺點，所以應(yīng)該通過配電方案的優(yōu)化，保證能耗的有效降低。第四，清水池的電能損耗的優(yōu)化也是減低能耗的有效手段。當(dāng)前，針對水廠的清水池設(shè)計的優(yōu)化研究比較多，主要就是通過清水池有效容積，來保證節(jié)約能耗的實現(xiàn)。同時，還應(yīng)該對于清水池的工作進行改進。在進行內(nèi)部的池內(nèi)水位的抬高，可以通過異水位的設(shè)計方法提供，這樣使得滿足水位抬高以及有效進行水量調(diào)蓄工作的要求。

2.2優(yōu)化生產(chǎn)流程和生產(chǎn)工藝，不斷降低藥耗

第一，應(yīng)該保證礬耗程度進一步降低，對于生產(chǎn)自來水過程中的礬耗消耗來說，在大部分水廠中都是采用手動加礬的過程，這樣就無形使得礬耗有所增加。因此，在加礬控制中利用游動電流檢測儀加手動方式，能夠達(dá)到較好的效果，對于濾后水濁度變化可以利用動電流檢測儀進行測量得到，這樣就能保證加礬的最佳量確定，能夠有效保證為用戶提供質(zhì)量穩(wěn)定的自來水，同時還能有效保證加礬量的降低。第二，如果在水廠出現(xiàn)了礬耗過高的問題，應(yīng)該對于相關(guān)的原水異常波動進行分析，要求相關(guān)技術(shù)和運行人員進行相關(guān)的處理，保證水處理的有效性，并且積極進行總結(jié)和分析，有效提高處理水平。另外，還要積極有效地參與培訓(xùn)活動，使得水廠相關(guān)技術(shù)人員能具有較高的專業(yè)素養(yǎng)，保證有效降低礬耗。第三，可以通過相應(yīng)的自動加氯系統(tǒng)，保證有效降低氯耗，針對水廠進行液氯消毒過程具有重要的意義。在相應(yīng)的自動加氯系統(tǒng)中，主要包括前加氯與后加氯兩部分，能有效通過流量比例進行一定的控制，使得生產(chǎn)中的氯耗能夠進一步降低，有效避免產(chǎn)生多余的氯氣消耗。通過合理應(yīng)用，能夠保證首次氯的投加的有效降低，保證二次氯投的有效性，能夠保證自來水管網(wǎng)具有良好的消毒能力，保證出廠水質(zhì)的要求。

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1 概述

自來水廠是城市企業(yè)的用電耗能大戶。在自來水廠的能源消耗成本中，電力消耗占了很大一部分，幾乎占了整個能源消耗的95%以上。而在整個電力消耗中，機泵設(shè)備用電量又占到了95%～98%。其他輔助設(shè)備，如風(fēng)機、電動閥、排泥機等等，耗能才占用2%～5%。所以，自來水廠降低成本，減少能源消耗的重點在于機泵設(shè)備的節(jié)能降耗。節(jié)能降耗可以有效地減少資源浪費，提高資源的利用率，對于建設(shè)綠色生態(tài)的節(jié)約型社會發(fā)揮著重要的作用。同時，節(jié)能降耗還有利于降低企業(yè)的成本，提高經(jīng)營效益。因此，如何降低機泵的能源消耗從而做好自來水廠的節(jié)能降耗工作具有現(xiàn)實的意義。

2 機泵設(shè)備效率下降、能耗增多的原因

機泵設(shè)備廣泛地運用到社會生活的各個領(lǐng)域，其將機械能變?yōu)橐后w能量從而達(dá)到抽送液體的目的。一般來說，機泵可用于城市供水、污水系統(tǒng)、化工系統(tǒng)、石油工業(yè)系統(tǒng)等。但在長時期的使用過程中，由于腐蝕、銹蝕、空蝕的作用，使泵輪與泵殼表面變得凹凸不平，摩擦系數(shù)增加，機泵電耗增加，效率降低。具體來說，首先，在長期的水流沖刷下，流道內(nèi)壁和葉輪過水面變得粗糙，內(nèi)流道的阻力增大，使得效率降低。其次，葉片背水面運行時產(chǎn)生負(fù)壓，從而產(chǎn)生氣穴和蜂窩表面，在電化學(xué)腐蝕的作用下，葉輪表面產(chǎn)生汽蝕，從而使能耗增加。再次，由于投加的藥物或水質(zhì)原因使得泵殼內(nèi)積垢，嚴(yán)重的可使泵殼壁厚度增加，從而降低水力效率。最后，機泵加工工藝粗糙、容積損失和機械損失都會使水泵性能變差，降低機泵運行效率，增加能耗。

3 機泵設(shè)備節(jié)能降耗措施

3.1 了解機泵設(shè)備節(jié)能原理，選擇高效、范圍寬的設(shè)備

目前，大部分自來水廠都使用的離心泵。離心泵的工作原理主要是在水泵開動前，將泵和進水管灌滿水，待運行后，在葉輪高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，葉輪流道里的水被甩向四周，壓入蝸殼，葉輪入口處形成真空，水池里的水在大氣壓下沿吸水管吸入，填補這個空間。而吸入的水又通過蝸殼被葉輪甩出。所以，關(guān)鍵作用在于離心泵葉輪的高速旋轉(zhuǎn)，通過連續(xù)吸水、壓水，使得水向上推壓。如果葉輪片和泵殼的構(gòu)造好，水流狀態(tài)也會更好，機泵的效率就會更高。因此，可采用具有良好葉輪片和泵殼構(gòu)造的機泵設(shè)備，更換效率低的水泵，選擇高效、范圍寬的設(shè)備，使機泵始終運行于高效區(qū)間，提高機泵效率，降低能源消耗。

3.2 提高機泵節(jié)能降耗的控制水平

對于機泵節(jié)能降耗技術(shù)，早期的控制方法就是關(guān)閉閥門，降低輸出減少功耗。后來，運用變頻調(diào)速節(jié)能控制技術(shù)，使得機泵技能走向了科學(xué)化和智能化。變頻調(diào)速是調(diào)速技術(shù)中最好的一種，能有效地解決機泵能耗問題。變頻調(diào)速主要是針對裝置的運行負(fù)荷偏低，設(shè)備負(fù)荷過大的情況，但變頻調(diào)速器價格較高，維修技術(shù)要求也很高，所以，自來水廠需要針對實際情況選用變頻調(diào)速器。

3.3 合理調(diào)度，優(yōu)化機組運行

根據(jù)自來水廠所使用的機泵設(shè)備的運行情況，對機泵進行單獨的性能測試，分出性能和功效不同的機泵，并根據(jù)各自機泵的性能進行科學(xué)地調(diào)度使用。比如，可將效率低的機泵僅用作水量和壓力的調(diào)節(jié)，不作主力機使用。而將高效區(qū)間開闊，適用于偏低揚程大流量的機泵當(dāng)作主力機使用。另外，有些機泵高效區(qū)雖然較窄，但在偏高揚程的條件下，工作性能較好，可在白天高峰供水時使用。因此，根據(jù)不同機泵的性能和功效合理地調(diào)度使用，優(yōu)化整個機組的運行，可有效地降低能源消耗，同時降低機泵的損耗，最大限度地提高機泵的效率，延長使用期限。

3.4 葉輪切割改造

目前，大多數(shù)自來水廠的機泵配置不合理，主要原因在于機泵揚程偏高、機泵特性曲線不吻合，從而使得機泵效率過低。這種情況下，對葉輪進行切割是最簡單的方法。葉輪的切割是針對少數(shù)運行不合適的機泵進行的改造措施。其需要根據(jù)具體的參數(shù)，計算切割量，從而改變?nèi)~輪外徑，葉輪切割后，電流降低，可有效地節(jié)約電力，而且由于葉輪外徑改變使得機泵特性曲線變化，從而機泵運行達(dá)到實際所需的高效區(qū)間，并達(dá)到節(jié)能的目的。因此，對葉輪的切割改造在自來水廠的節(jié)能降耗工作中廣泛地運用。

3.5 采用高分子噴涂材料和新的密封技術(shù)

機泵在工作中由于腐蝕、銹蝕、空蝕的作用，還有機械磨損、容積損失、水力損失等原因，使得葉輪表面和機泵摩擦阻力增大，降低了機泵的工作效率。因此，可使用噴涂材料和密封技術(shù)有效地解決這個問題。一方面，既然機泵、葉輪表面摩擦阻力增大會使能耗增大，可通過在葉輪表面噴涂高分析材料，使其表面形成光滑表層，降低水泵在工作過程中用于抵抗摩擦阻力的能量消耗。這種通過噴涂材料達(dá)到的光滑表層，可以減少泵內(nèi)流體的分層，降低泵內(nèi)的容積損失，降低電力消耗。而且，一般來說，高分子材料都具有抗腐蝕的性質(zhì)，可提高機泵的使用效率。另一方面，可采用新的密封技術(shù)減少由于克服摩擦阻力而增加的能耗。具體來說，可將注入式的密封填料用專用的油壓諸如水泵填料函內(nèi)，在機泵工作過程中，部分填料就會附著在軸套上，從而形成“旋轉(zhuǎn)層”，而另外的填料則與機泵填料函接觸，形成“不動層”，這樣就避免了軸套的磨損，減少機泵的能量損耗。

4 結(jié)語

自來水廠作為城市生活賴以生存和不可或缺的企業(yè)，由于其用電量和能源消耗大，開展節(jié)能降耗工作十分重要。機泵作為自來水廠能耗最大的設(shè)備，實施有效的節(jié)能降耗措施能夠達(dá)到自來水廠節(jié)能降耗的目的。所以，可針對機泵設(shè)備的能源消耗原理采取了一系列節(jié)能技術(shù)和方法，根據(jù)自來水廠的實際情況進行科學(xué)的改造，最終達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

參考文獻(xiàn)

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[3] 蘇勇文.淺談自來水廠水泵、變壓器節(jié)能降耗技術(shù)

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1、自來水制水工藝。制水工藝過程分別幾個步驟，取水-制備與投加藥劑-混凝-平流沉淀-過濾沉淀-送水。制水工藝采用最新的深度處理工藝，從而達(dá)到最新的國家標(biāo)準(zhǔn)要求。自控儀表設(shè)備選取分布式集散控制系統(tǒng)，與先進的計算機控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)整體生產(chǎn)工藝的自動化管理控制，為自來水廠創(chuàng)造更高的生產(chǎn)效率及出水質(zhì)量。

2、自來水自控系統(tǒng)組成。從整體自動控制系統(tǒng)的多個控制站考慮，可以選擇任一個一級控制站作為代表，分析PLC在控制站中硬件和軟件的設(shè)置。其中，PLC的硬件配置包括擴展型基架和CPU、電源、數(shù)字量輸入輸出、模擬量、通訊五大模塊共同構(gòu)成，其中，CPU和電源模塊在左端插槽，其它模塊可隨意安裝。按照實際情況設(shè)置基架撥號，通常情況下采取16進制，不過0號主基架撥碼例外，必須把統(tǒng)一設(shè)置成“off”狀態(tài)。

二、自來水廠節(jié)能降耗中自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用

1、取水泵站自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計。取水泵站一共有4臺取水泵（其中2臺變頻泵及2臺定速泵，3用1備），主要為整個水廠進行原水的供應(yīng)，是電量的主要消耗站之一，也是水廠控制電量的關(guān)鍵部位。為保證最大限度降低電耗，需把水泵分為兩個組：運行的變頻泵設(shè)定為變頻泵組，另一臺變頻泵及定速泵設(shè)定為定速組。每次運行均至少開啟一臺變頻器，當(dāng)運行變頻泵設(shè)定時間到時，且另一變頻泵不運行時，將自動切換至另一變頻泵。自控系統(tǒng)將根據(jù)清水池水位增減相應(yīng)的水泵。

1.1取水變頻泵的頻率調(diào)整。原水變頻泵的運行頻率要介于最小和最大頻率之間，頻率限定值在SCADA系統(tǒng)中設(shè)定。PLC記錄變頻泵停止前的頻率，以便于變頻泵再次啟動后保持之前的頻率。

1.2定速泵的啟動數(shù)量。定速泵的啟動數(shù)量由變頻泵的運行頻率決定，為了更好地控制定速泵的數(shù)量，需要定義兩個限定值：限定值1：啟動一臺定速泵時變頻泵頻率，限定值2：停止一臺定速泵時變頻泵頻率。

2、加藥加氯系統(tǒng)自動化控制設(shè)計

2.1加藥系統(tǒng)。加藥系統(tǒng)主要節(jié)能控制點在于控制藥耗。水廠加藥系統(tǒng)主要用于控制聚合氯化鋁的投加，為保證系統(tǒng)的節(jié)能降耗，主要控制在于精確計算氯化鋁的投加量。樂從水廠設(shè)計3臺加藥計量泵，計量泵的速度需通過PLC計算并直接通過通信進行速度控制給定。

2.2加氯消毒站程序設(shè)計。整個水廠的加氯系統(tǒng)由氣源系統(tǒng)，真空加氯系統(tǒng)，壓力水供應(yīng)系統(tǒng)，電氣、控制檢測儀表系統(tǒng)，氯氣泄漏檢測及安全防護系統(tǒng)組成。為了掌握加氯是否處在手動或自動加氯狀態(tài)，在加氯機中引出了加氯機的手動/自動選擇信號。

（1）前加氯控制設(shè)計。前加氯機的控制方式：前加氯的作用主要是防止藻類和破壞膠體，所以前加氯一般根據(jù)原水流量按比例投加：加氯機開度控制=源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000，共設(shè)置兩臺前加氯機，一用一備。當(dāng)使用加氯機故障時，在SCADA上發(fā)出警報，并自動切換至另一臺備用前加氯機，

（2）后加氯控制設(shè)計。后加氯主要作用是保證出廠水中余氯含量，起到清水池及出廠水管道消毒作用。控制方式如下：加氯機開度控制=流量主控制量+余氯控制量流量主控制量=濾后水流量或源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000

（3）余氯控制量根據(jù)濾后水余氯高低進行控制，控制范圍規(guī)定在流量主控制量的±5%。當(dāng)余氯高于SCADA中設(shè)定的余氯值時，每分鐘余氯控制量-0.2kg（可以SCADA中設(shè)置）當(dāng)余氯低于SCADA中設(shè)定的余氯值時，每分鐘余氯控制量+0.2kg（可以SCADA中設(shè)置）本工程共設(shè)置2臺前加氯機，一用一備。當(dāng)使用加氯機故障時，在SCADA上發(fā)出警報，并自動切換至另一臺備用前加氯機。

3、沉淀池排泥系統(tǒng)自動化控制設(shè)計。沉淀池排泥系統(tǒng)主要由排泥閥、排泥車組成。該環(huán)節(jié)的節(jié)能控制關(guān)鍵點在于排泥過程中合理排水，在污泥排放時盡量減少不必要的排水。

3.1沉淀池排泥閥控制。沉淀池排泥閥周期性排泥：排泥周期可設(shè)定；各排泥閥開閥時間可設(shè)定。排泥周期可設(shè)定：用戶可根據(jù)原水水質(zhì)進行排泥周期的設(shè)定，合理減少排泥時間。各排泥閥開閥時間可設(shè)定：用戶可根據(jù)平流沉淀池的具體特性，設(shè)置各閥門的相應(yīng)開啟時間。

3.2排泥車控制。沉淀池排泥車的過程控制：由于沉淀池長度約100m，長度較長，而按照沉淀池的沉泥規(guī)律，從沉淀池的進水到出水，池底所沉積的泥厚度按從多到小逐步遞減的規(guī)律進行，因此，為了達(dá)到排泥車的排泥效果而又減小不必要的排水浪費，排泥車的行走電機可采用變速電機，在沉淀池的進水端采取慢速行走，而在沉淀池的出水端采取快速行走，或排泥車的行走電機為定速電機，排泥車從沉淀池的進水端前行全程1/3，后退至沉淀池進水端，再從進水端排泥至出水端，空車返回。

4、送水泵站自動化控制設(shè)計。送水泵房一共有4臺清水泵，分別為2臺變頻泵及2臺定速泵組成。正常使用時為3用1備。每次運行均至少開啟一臺變頻器，當(dāng)運行變頻泵設(shè)定時間到時，且另一變頻泵不運行時，將自動切換至另一變頻泵。系統(tǒng)分為兩個組：運行的變頻泵設(shè)定為變頻泵組P401A/C，定速泵P401B/D設(shè)定為定速組。運行的變頻泵的頻率根據(jù)出廠水壓力設(shè)定值調(diào)整。定速泵啟動的個數(shù)根據(jù)變頻泵的頻率決定啟動臺數(shù)。

4.1加壓變頻泵的頻率調(diào)整。加壓變頻泵的頻率根據(jù)SCADA設(shè)置的壓力值進行PID恒壓控制，PLC不斷調(diào)整變頻泵的頻率。變頻泵的頻率及頻率閥值以Hz表示。

4.2增加變頻泵頻率。變頻泵頻率由用戶設(shè)定壓力值及實際管道壓力計決定。PLC通過PID運算調(diào)整變頻泵頻率，當(dāng)管道壓力小于用戶設(shè)定壓力時，變頻泵頻率將增加。

4.3減少變頻泵頻率PLC。通過PID運算調(diào)整變頻泵頻率，當(dāng)管道壓力大于用戶設(shè)定壓力時，變頻泵頻率將減少。

4.4定速泵的啟動數(shù)量。定速泵的啟動數(shù)量由變頻泵的運行頻率決定。為了更好的控制定速泵的數(shù)量，需要定義兩個限定值：限定值1：增加一臺定速泵時變頻泵頻率；限定值2：停止一臺定速泵時變頻泵頻率

4.5啟動一臺送水定速泵。當(dāng)變頻泵的頻率高于等于限定值1（例如48.5Hz）并且至少有一臺定速泵可用時啟動一臺定速泵。

4.6停止一臺送水定速泵。當(dāng)變頻泵的頻率低于限定值2（例如35Hz）并且至少有一臺定速泵運行時停止一臺定速泵。

結(jié)束語

自來水生產(chǎn)具有獨有的特性，其連續(xù)性、不可替代性及不間斷性要求自動化控制系統(tǒng)具有較高的可靠性、高速性以及穩(wěn)定性，必須要選擇增強型的處理器。自動化系統(tǒng)在自來水廠中的應(yīng)用有廣泛的發(fā)展，可以有效的保證水質(zhì)，提高自來水廠的處理能力。

參考文獻(xiàn)

篇5

城市污水處理是高能耗行業(yè)，其能耗主要包括電能、藥耗和燃料等多個方面，其中電耗約占總能耗的60%～90%，電耗也成為了污水處理廠運行成本的主要組成部分。2011 年，我國城鎮(zhèn)污水處理廠用電量約為100 ×108kW?h， 約占全國社會總用電量的0.2%。污水處理廠電能主要消耗在污水污泥的提升、生物處理的供氧、推動混合、污泥的處理處置、附屬建筑用電和廠區(qū)照明等方面。其中曝氣能耗最大，約占到整個污水處理廠能耗的一半左右，此外，污泥處理環(huán)節(jié)能耗也不容忽視，我國污水處理廠在該環(huán)節(jié)的能耗約為3%～5%左右，與日本、美國等發(fā)達(dá)國家20%～30%相比有很大差距，這也反映出我國的污泥處理工藝和設(shè)備還有待進一步完善。城市污水處理廠處理單元能耗分布情況見表1。

表1 污水處理廠處理單元能耗分布

2 城市污水處理廠節(jié)能降耗途徑分析

從以上分析可以看出，我國城市污水處理廠的能耗分布主要在污水提升、處理以及污泥處理等單元，包括設(shè)備的電能消耗、污水處理和藥劑消耗等，因此，我國城市污水處理廠節(jié)能的途徑選擇應(yīng)該是在曝氣和泵領(lǐng)域、污泥處理以及日常運行的節(jié)能設(shè)計優(yōu)化等等。

2.1 污水提升泵站節(jié)能途徑

污水提升泵在整個污水處理中是主要的耗能設(shè)備之一，因此，具有優(yōu)化提升泵站設(shè)計能夠產(chǎn)生較大的節(jié)能效果。目前國內(nèi)城市污水處理廠泵的能量高消耗主要由于電機效率不高、設(shè)計的運行能力超過了實際水量所需的能量、水量波動以及運行控制不良等原因所致。提升泵的優(yōu)化節(jié)能主要途徑有改工頻泵為部分變頻泵作為調(diào)速泵；所有提升泵都是變頻泵，如紹興污水處理廠通過提升水泵變頻技術(shù)改造，節(jié)能達(dá)到12%；多級動態(tài)液位控制策略技術(shù)。在實際運行過程中通過轉(zhuǎn)速加臺數(shù)控制法，實現(xiàn)定速泵平均流量運行；當(dāng)水流出現(xiàn)較大波動時應(yīng)該適時增減運轉(zhuǎn)臺數(shù)，調(diào)速泵變速運轉(zhuǎn)來適應(yīng)水流量的變化；定期對水泵進行維護，以減少摩擦降低電耗。水泵的節(jié)能降耗最關(guān)鍵的是要提升泵的運行效率，在采用上述方法之外在泵設(shè)備上下功夫外，還需要加強日常的管理和高程布置等，結(jié)合污水處理廠的實際運行情況不斷的總結(jié)最佳運行條件，以實現(xiàn)效率的最大化。

2.2 曝氣設(shè)施節(jié)能途徑

曝氣機是污水處理廠耗能最多的設(shè)備之一，降低污水處理廠的能耗關(guān)鍵是要做好曝氣機的節(jié)能。在污水處理曝氣環(huán)節(jié)的操作主要有風(fēng)機、空氣擴散、控制以及動力等方面，現(xiàn)實中造成曝氣過高能耗的原因主要有設(shè)備容量過大、操作效率低等等，因此，可以通過優(yōu)化曝氣系統(tǒng)和智能控制來實現(xiàn)曝氣機的節(jié)能降耗：考慮曝氣機動力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造價等因素來合理選擇曝氣裝置；選擇漸減式曝氣布置，如第1～3 段分別按照35%、30%、25%進行布置；選擇溶解氧自動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)對溶解氧濃度的控制；選擇變頻器來改變交流電機的轉(zhuǎn)速方式對風(fēng)機流量進行控制，實現(xiàn)風(fēng)機的節(jié)能。

2.3 污水處理節(jié)能途徑

污水處理環(huán)節(jié)的能耗主要產(chǎn)生于污水預(yù)處理和生化處理，其中預(yù)處理階段主要包括格柵、沉砂池，生化處理階段的主要能耗單元是曝氣系統(tǒng)（之前已作論述）。這里重點探討污水預(yù)處理環(huán)節(jié)的能耗。首先是做好格柵的安裝，雖然整個格柵本身在污水處理過程中的節(jié)能空間不大，但對后續(xù)其他設(shè)備的降耗起著重要作用，需要做好格柵的安裝，一般會選擇將格柵安裝在污水處理廠的前段或者污水渠道、泵房集水井的進口處，以此來實現(xiàn)對較大漂浮物的截留，減少堵塞，保證污水設(shè)施的正常運轉(zhuǎn)。曝氣沉沙池由于曝氣設(shè)備的使用而產(chǎn)生較高能耗，因此沉砂池的設(shè)計一般應(yīng)選擇平流式和旋流式。

2.4 污泥處理節(jié)能途徑

污泥處理單元是產(chǎn)生能耗較大的部分，既要做好該部分的節(jié)能降耗，也需要探尋污泥資源的二次利用，因此污泥處理系統(tǒng)的節(jié)能主要著眼于污泥的處理和資源的回收階段。首先是污泥處理方面，目前主要包括污泥的濃縮、穩(wěn)定和脫水三個環(huán)節(jié)。其中，污泥濃縮應(yīng)優(yōu)先使用生物氣浮技術(shù)來代替簡單的重力氣浮，以提升濃縮效率、降低能耗的效果；污泥的穩(wěn)定主要有厭氧、好氧和堆肥處理，當(dāng)然也有許多未經(jīng)穩(wěn)定處理就直接進入了脫水環(huán)節(jié)。一般厭氧消化后可以產(chǎn)生沼氣來彌補穩(wěn)定環(huán)節(jié)的能量。污泥脫水有機械脫水和自然脫水兩種方式，目前大多選擇的機械脫水，機械脫水的主要能耗是電耗，一般使用離心脫水的電耗較低，但對污泥的預(yù)處理效果要求高，還容易磨損，還需要在實踐中探尋新的脫水工藝，提升節(jié)能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是揮發(fā)性有機物，在日本，60%污泥可以經(jīng)由厭氧消化削減，每噸揮發(fā)性有機質(zhì)可產(chǎn)生約680m3 的沼氣，利用磷酸型燃料電池殼獲得污水廠約50%的能源。污泥的回收途徑一般有兩種：利用污泥焚燒產(chǎn)生的熱能、厭氧消化氣的利用。

2.5 藥劑消耗節(jié)能途徑

藥劑消耗雖然在整個污水處理廠中所產(chǎn)生的能耗比例不大，但在污泥消毒、調(diào)理和除磷等環(huán)節(jié)也存在一定的節(jié)能空間。首先是除磷方式的選擇，一般會使用無需投加藥劑、污泥產(chǎn)量又少的生物除磷技術(shù)，但這項技術(shù)工藝較為復(fù)雜，需要在實踐中不斷的加以完善。如果選擇化學(xué)除磷，可以嘗試使用高分子混凝劑除磷，能夠有效降低藥耗；污泥調(diào)理是為了進一步提升污泥的脫水性能，通常有選擇化學(xué)調(diào)理和物理調(diào)理兩種工藝；污泥的消毒可以推薦使用輻射技術(shù)，無需高溫高壓，是污泥消毒的新技術(shù)，有利于污水處理廠的節(jié)能降耗。生物消毒由于不需要投加藥劑，也是目前國內(nèi)大多數(shù)污水處理廠選擇的污泥消毒方式，這一工藝需要進一步提升污泥的脫水性能，以減少后續(xù)污泥脫水環(huán)節(jié)的能耗和藥耗。

3 加強日常生產(chǎn)經(jīng)營管理

污水廠的節(jié)能降耗滲透于日常的生產(chǎn)運營管理的方方面面，加強日常生產(chǎn)經(jīng)營管理也是污水處理廠的節(jié)能降耗的重要舉措。首先是加強教育培訓(xùn)，提升人員的節(jié)能意識，樹立節(jié)能生產(chǎn)理念；其次是做好日常的生產(chǎn)經(jīng)營成本分析，通過對城市污水處理廠各個處理環(huán)節(jié)的能耗分析，準(zhǔn)確掌握不同單元的具體能耗，從而有針對性的提出控制能耗的重點環(huán)節(jié)；再次是建立節(jié)能降耗目標(biāo)，把節(jié)能降耗目標(biāo)設(shè)置于各個環(huán)節(jié)，對于完成預(yù)期目標(biāo)的給予一定的獎勵，從而激發(fā)大家開展節(jié)能降耗的積極性。

參考文獻(xiàn)

篇6

1.污水處理廠能耗情況

我國污水廠使用的處理工藝并不相同，而且實際能耗數(shù)據(jù)也有較大差別。根據(jù)資料統(tǒng)計，在不進行污泥處理的情況下，污水處理耗電量為0.16-0.29kW?h/m3，而通過我國學(xué)者的研究，使用卡魯塞爾氧化處理工藝的耗電量為0.21kW?h/m3。通過趙傳義進行優(yōu)化改良的A2/O污水處理工藝，處理每噸水耗電量只有0.15kW?h，可以看出該方法節(jié)能效果非常優(yōu)秀。根據(jù)城市污水處理平均電耗統(tǒng)計，我國現(xiàn)階段平均電耗已經(jīng)達(dá)到0.31kW?h/m3，能耗要遠(yuǎn)超發(fā)達(dá)國家污水處理能耗。以0.31kW?h/m3為基礎(chǔ)進行計算，在2014年我國污水處理量就將達(dá)到1.36億m3/d，而耗電量就將接近4216萬kW?h/d。以上海某污水處理廠在2014年的生產(chǎn)成本進行計算，該廠滿足二級排放標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)成本0.489元/m3，經(jīng)營成本0.285元m3，以此標(biāo)準(zhǔn)計算，在2014年度，該廠需要承擔(dān)的生產(chǎn)成本為5986萬元/d，經(jīng)營成本為3436萬元/d，年生產(chǎn)成本為229億元，年經(jīng)營成本為136億元，與2010年總運行費用相比，約有24.5%的增長。

2.污水處理廠節(jié)能技術(shù)與發(fā)展途徑

2.1能量利用審核

通過能量利用審核，可以為污水處理廠正常生產(chǎn)經(jīng)營提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，并且為污水處理技術(shù)改造方案選擇提供參考。通過生命周期進行污水處理的成本分析，并對處理系統(tǒng)與單元組件進行優(yōu)化，實現(xiàn)降低污水處理能耗與成本的目標(biāo)。通過能力利用評價審核能量利用效果，并且輔助污水處理廠進行設(shè)備維護，使設(shè)備可以及時進行改進或更換。能量審核評價包括兩步，其一是可行性研究，需要對技術(shù)方案進行整體性評估，并且完成初步的設(shè)計，明確項目范圍，成本、財政評價等資料；其二是對設(shè)計工程進行詳細(xì)標(biāo)注，根據(jù)在線監(jiān)測系統(tǒng)對改造后實際效果進行判斷。根據(jù)工程前期情況進行研究，審核污水處理廠的全部工作流程，保證其單元具有良好的節(jié)能降耗效果。

2.2反應(yīng)器在線數(shù)

未來城市規(guī)模將不斷增長，污水處理量也會隨之增長，為了承載工業(yè)廢水與大雨的沖擊，在運行階段需要所有反應(yīng)器容積維持在線狀態(tài)，這種情況會導(dǎo)致活性污泥系統(tǒng)維持在低負(fù)荷狀態(tài)。如負(fù)荷率處于正常水平，則污水處理的能量使用效果也會有所上升。例如旱季進行污水處理時，如果生物反應(yīng)器維持2個以上運行狀態(tài)，則需要對污水處理進行合理分析，評價停止一部分生物反應(yīng)器后，是否會影響污水處理廠的正常負(fù)荷，經(jīng)研究表明，在旱季停止部分反應(yīng)器后，仍然可以保證污水處理廠的正常運作。

3.節(jié)能降耗設(shè)備改造

3.1曝氣組件

根據(jù)美國80年代北美地區(qū)資料統(tǒng)計，當(dāng)年北美地區(qū)曝氣設(shè)備能耗為1.4×106kW，在這其中，曝氣系統(tǒng)消耗的能源約占污水處理廠總能源消耗的45%-75%，所以，曝氣組件的節(jié)能改造是污水處理廠節(jié)能降耗的重要內(nèi)容之一。擴散曝氣系統(tǒng)是最為常見的充氧方式，設(shè)備實際充氧能力受多種因素影響，其中包括池體形狀、曝氣類型、安裝深度、氣壓、溫度、污水特征等。OTE是判斷曝氣系統(tǒng)效率的核心指標(biāo)，通過改善OTE，可以提高系統(tǒng)能量使用效率，而影響OTE的因素包括水深、水質(zhì)、氣泡、風(fēng)速、密度、堵塞情況等。OTE受生物反應(yīng)擴散器數(shù)量影響，數(shù)量越多，OTE也會有所提高，部分污水處理廠根據(jù)反應(yīng)池大小設(shè)計曝氣器位置，也有部分污水處理廠將曝氣器的微孔更換為粗孔，通過這些方法，均可有效提高污水處理用電效率。部分曝氣頭在更換完成后，每年可節(jié)約用電費用120000美元，經(jīng)計算，投資僅需3年即可回收。在進行混合液懸浮處理時，可以通過高效率的混合設(shè)備取代曝氣設(shè)備，通過這種方法，不僅可以提高處理效率，還可以使能量需求降至合理范圍。

3.2水泵

水泵設(shè)備在活性污泥處理中經(jīng)常使用，其中包括提升泵、回流泵、內(nèi)回流泵、污泥泵。根據(jù)北美地區(qū)實際運行效果，水頭提升降低0.4m，即可節(jié)約成本0.0415美元/（m3?d）。為了保證水泵運行效果，可以采取以下措施進行改造。水泵在運行階段，需要維持在高效區(qū)間，兩臺泵設(shè)置85%額定流量，代替3臺泵55%額定流量；合理調(diào)節(jié)水位，使水泵啟閉次數(shù)降低，穩(wěn)定出水水流；使用大型水泵優(yōu)化運行功率。

4.結(jié)束語

為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，我國一直堅持加強污水處理技術(shù)水平。污水處理廠高能耗的問題，已經(jīng)影響了污水處理技術(shù)優(yōu)化的效果與速度，為了降低能耗，需要了解污水處理節(jié)能降耗技術(shù)的發(fā)展方向，并且積極吸收國際優(yōu)秀節(jié)能污水處理技術(shù)，通過高水平的技術(shù)應(yīng)用，實現(xiàn)污水處理廠的節(jié)能降耗目標(biāo)。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]王洪臣.中國污泥處理處置技術(shù)路線的初步分析[J].中國建設(shè)信息（水工業(yè)市場），2010，12（7）：12-14.

篇7

城市污水處理廠是解決城市水污染問題最有效和最重要的措施，由于許多城市污水處理廠在建設(shè)過程中重點考慮了處理工藝的穩(wěn)定性及工程投資等問題，而忽視了運行成本，造成處理廠建成后運營成本過高而不能正常運行。因此，對污水處理廠設(shè)計和運行管理進行優(yōu)化，對降低費用、節(jié)約處理成本十分必要。

1、污水處理廠的能耗分析

目前，城市污水處理廠大多采用以生物處理工藝為主的二級或三級處理，通常包括預(yù)處理、生化處理和污泥的處理處置3部分。污水處理廠的能源消耗包括電、燃料及藥劑等方面的消耗。國內(nèi)外眾多污水廠能耗分析表明，污水提升泵、曝氣系統(tǒng)和污泥加熱設(shè)備是主要的能耗設(shè)備。對于一般的二級處理工藝而言，提升泵的耗電量占全廠用電的10%～20%，曝氣系統(tǒng)占50%～70%，污泥處置（消化、脫水）占10%～25%，三者的能耗綜合占直接能耗的70%以上。因此污水處理廠的節(jié)能重點在于提高提升泵、曝氣系統(tǒng)和污泥處理的用電效率，減少能耗。

2、節(jié)能降耗措施

2.1 工藝節(jié)能

（1）合理選擇設(shè)計參數(shù)

將現(xiàn)狀已投產(chǎn)運行的污水處理廠進水水質(zhì)與現(xiàn)場排水水質(zhì)資料對比分析，提出合理的污水進水設(shè)計參數(shù)，避免取值過高，使構(gòu)筑物及設(shè)備過大，造成能源浪費。

（2）采用合理的處理工藝

采用合理的處理工藝是污水處理廠節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。項目所選工藝流程經(jīng)應(yīng)過多方案比選，選用污水處理效果好，節(jié)約能源的工藝、技術(shù)。目前，城市污水處理廠常用的生物處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法（ASP）、AB法、A/O、A2/O、經(jīng)典SBR及其改進工藝（如CASS和ICEAS）、氧化溝、BAF等，其工藝比較見表1。

表1 主要生化處理工藝比較表

污水處理廠在設(shè)計時除考慮不同工藝各自特點的同時，還要結(jié)合項目所在地的氣溫、地形、電價、征地費用及項目自身的情況、原水水質(zhì)情況、出水達(dá)標(biāo)要求、污泥處置情況等進行綜合考慮，選取技術(shù)上合理、經(jīng)濟上合算、易于管理、運行可靠，且有利于近、遠(yuǎn)期結(jié)合的工藝方案，使能耗最低。

（3）污泥處理系統(tǒng)的節(jié)能

污泥處理系統(tǒng)包括污泥的脫水和污泥的穩(wěn)定。目前污泥脫水設(shè)備有真空過濾機、板框壓濾機、帶式壓濾機和離心機。前兩者需要投加無機絮凝劑，通常為鐵鹽、石灰或鋁鹽；后兩者主要用有機高分子絮凝劑。真空過濾機運行穩(wěn)定可靠、脫水泥餅性狀好、管理方便，但耗電量大；板框壓濾機間歇工作，操作簡單，泥餅量最少，但生產(chǎn)率低；離心機適用于難脫水的污泥，不散發(fā)臭氣，但由于轉(zhuǎn)速高，設(shè)備磨損大；帶式壓濾機生產(chǎn)率高，運行穩(wěn)定，可連續(xù)運轉(zhuǎn)，耗電最低。因此脫水設(shè)備應(yīng)綜合考慮污泥處置方法、污泥性質(zhì)、處理廠規(guī)模等，從而實現(xiàn)節(jié)能。

（4）節(jié)約藥耗

污水廠常用的藥劑主要是PAC、PAM等絮凝劑。在加藥系統(tǒng)中采用高精度的計量儀表和投加設(shè)備。加藥系統(tǒng)均采用復(fù)合環(huán)控制方式。絮凝劑投加量先根據(jù)流量進行比例投加，再通過FCD、出水濁度檢測的反饋信號對其進行調(diào)節(jié)，以達(dá)到最佳投加量。采用復(fù)合環(huán)控制系統(tǒng)能使水廠的加藥量始終處于最佳值。

（5）其余節(jié)能措施

污水廠平面布置應(yīng)嚴(yán)格控制處理工藝流程的總水頭損失，以降低進水的提高度，達(dá)到節(jié)能目的。

對處理構(gòu)筑物進行合理的分組，在非滿負(fù)荷的條件下，可用兩組或三組并聯(lián)運行，減少了各段之間的水頭損失，達(dá)到節(jié)能的目的。

2.2 設(shè)備節(jié)能

（1）提升泵的節(jié)能

提升泵的電耗一般占全廠電耗的10％～20％，是污水廠的節(jié)能重點。提升泵的節(jié)能首先應(yīng)從設(shè)計入手，進行節(jié)能設(shè)計；污水廠投產(chǎn)后，通過加強管理或更換部分設(shè)備進行節(jié)能。

1）精確計算水頭損失，合理確定泵揚程

從泵的有效功率NU=γQH，可以看出當(dāng)γ、Q 一定時，NU與H 呈正比，因此降低泵揚程節(jié)能效果顯著。

工程設(shè)計時為降低水泵揚程可采取以下措施：總體布置緊湊，連接管路短而直，盡量減小水頭損失。

2）流量調(diào)節(jié)方式

污水廠進水量往往隨時間、季節(jié)波動，由軸功率N=NU/η1 (η1為泵運行效率)可以看出，一定流量揚程下NU 是一定的，而泵的軸功率直接由η1 決定，所以應(yīng)選擇合適調(diào)控方式，合理確定泵流量，以保證泵始終高效運轉(zhuǎn)。另外可通過設(shè)置多臺水泵和變頻調(diào)速措施使水泵長期運行在高效段范圍內(nèi)。

（2） 曝氣系統(tǒng)的節(jié)能

鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)電耗一般占全廠電耗的50％～70％，是全廠節(jié)能的關(guān)鍵。最根本的節(jié)能措施就是減小風(fēng)量，而減小風(fēng)量必須提高擴散裝置效率，降低污水對氧的需求。

1）改進布置方式

傳統(tǒng)的曝氣池，曝氣管是單邊布置形成旋流，過去認(rèn)為這種方式有利于保持真正推流，另外可以減小風(fēng)量，但經(jīng)過多年實踐與研究發(fā)現(xiàn)，這種方式不如全面曝氣效果好。全面曝氣可使整個池內(nèi)均勻產(chǎn)生小旋渦，形成局部混合，同時可將小氣泡吸至1/3 到2/3 深處，提高充氧效率。

2）采用微孔曝氣器

微孔曝氣器可以減小氣泡尺寸，增大表面積，因而轉(zhuǎn)移速度高，節(jié)約風(fēng)量。天津東郊污水廠和紀(jì)莊子污水廠均采用微孔全面曝氣，比穿孔管節(jié)電20％以上。

3）風(fēng)量控制節(jié)能

選擇風(fēng)機時，都要在計算需氣量基礎(chǔ)上加上一個足夠大的安全系數(shù)，以滿足最大負(fù)荷時的需要。所以在日常負(fù)荷下一般都要適當(dāng)減小風(fēng)量，負(fù)荷低時更應(yīng)如此，這不僅是節(jié)能的需要，也是防止過曝氣、保證處理效果的要求。而進行風(fēng)量控制是曝氣系統(tǒng)效果最顯著的節(jié)能方法。根據(jù)已有工程運行經(jīng)驗，采用DO 控制風(fēng)量可節(jié)電10％～30％。

（3）其他措施

1）按照國家有關(guān)技術(shù)政策要求，采用高效節(jié)能設(shè)備，特別是部分關(guān)鍵工序采用數(shù)控設(shè)備及專用設(shè)備，以提高工效，節(jié)約能源并保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2）應(yīng)用變頻技術(shù)使電機運行狀態(tài)由輕載轉(zhuǎn)變?yōu)榻咏聴l件下的額定負(fù)荷量，使效率和功率因數(shù)提高，從而達(dá)到節(jié)能的目的，變頻技術(shù)節(jié)電率可達(dá)21%。

3）加強設(shè)備、電氣維修保養(yǎng)，使設(shè)備在最佳狀態(tài)先運行。

4）加強維修、操作人員的培訓(xùn)，力求全面掌握設(shè)備的使用、操作性能，通過提高設(shè)備的使用效率，達(dá)到節(jié)能的效果。

3 節(jié)能發(fā)展趨勢

污水廠的節(jié)能減排是一項綜合性工作，設(shè)計到工藝、設(shè)備及其它諸多環(huán)節(jié)。因此，污水廠的節(jié)能技術(shù)應(yīng)從工藝設(shè)計、設(shè)備選型、運行管理等各個環(huán)節(jié)入手，處處樹立節(jié)能意識，不斷開發(fā)研究節(jié)能新工藝；設(shè)計人員應(yīng)加強學(xué)習(xí)，提高自身水平；污水廠要建立能耗績效的管理評價體系，在實踐中總結(jié)節(jié)能經(jīng)驗，同時借鑒國外先進管理經(jīng)驗，提高污水處理廠的運行管理水平，使污水處理技術(shù)由高能耗向低能、高效的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]高旭，龍騰銳，郭勁松.城市污水處理能耗能效研究進展[J].重慶大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2002,25（6）:143-148.

篇8

城鎮(zhèn)污水處理廠的能量是推動各生物反應(yīng)池及污水處理廠正常運轉(zhuǎn)的必要條件，其能量消耗大體可以分為兩類，即直接能耗和間接能耗。直接能耗包括污水提升泵、曝氣系統(tǒng)、機械攪拌、污泥回流泵，污泥脫水等的電耗以及污泥消化投加的熱能等； 間接能耗包括絮凝劑、外加碳源、氯氣、活性炭等外加耗材生產(chǎn)過程所需的能量。

2、污水廠各處理單元節(jié)能降耗優(yōu)化運行方法探討

2.1 提升泵房單元節(jié)能優(yōu)化技術(shù)探討

污水提升泵的節(jié)能應(yīng)首先從設(shè)計過程著手，考慮進行節(jié)能設(shè)計，根據(jù)管道系統(tǒng)的特性曲線正確科學(xué)地選擇水泵，讓水泵保證在其高效段工作，合理利用地形，減少污水的提升高度來降低水泵軸功率。

其次水泵配套電機的選擇也非常重要，選擇與水泵負(fù)荷相匹配的電機可使電機保持高效運轉(zhuǎn)，雖然高效率電機價格比標(biāo)準(zhǔn)電機價格高15%～25%，但其運行維護費用低，投入運行后該部分投資可以很快回收。因此，在污水處理廠設(shè)計或升級改造工程中，可優(yōu)先選用高效電機。

2.2 生化處理單元節(jié)能優(yōu)化技術(shù)探討

目前我國生化處理單元采用的技術(shù)仍然是以A/A/O 脫氮除磷工藝、氧化溝及SBR（ 序批式活性污泥法） 三大工藝為主。處理單元節(jié)能降耗主要涉及3個方面： 曝氣系統(tǒng)（主要） 、回流系統(tǒng)及藥劑投加系統(tǒng)。

A/A/O 脫氮除磷工藝，SBR 工藝基本上都是采用微孔曝氣，氧化溝工藝多采用轉(zhuǎn)刷曝氣器、倒傘式曝氣器等進行機械曝氣。

微孔曝氣系統(tǒng)所需空氣量由風(fēng)機提供，羅茨鼓風(fēng)機和TURPO 風(fēng)機是當(dāng)前污水處理廠中常用的鼓風(fēng)機。羅茨風(fēng)機通過變頻器來實現(xiàn)節(jié)能，一般為中小型污水處理廠所采用，并且運行時必須采取相應(yīng)的隔音措施。而TURPO 風(fēng)機則利用其配套的MCP 控制開關(guān)柜，通過在線監(jiān)測實時數(shù)據(jù)，結(jié)合進水流量情況進行風(fēng)機導(dǎo)葉開度及開啟臺數(shù)的控制，對曝氣量進行控制，避免風(fēng)量浪費導(dǎo)致能耗過高。另外微孔曝氣的曝氣裝置也是其重要組成部分，該裝置材料的選擇可提高氧氣利用率，例如近年來被我國污水處理廠廣泛采用的橡膠膜片式微孔曝氣器擴散出的微小氣泡直徑為1.5～3.0 mm，具有較高的氧利用率和動力效率，逐步淘汰了陶粒、剛玉和粗瓷等材料制成的曝氣裝置。

機械曝氣可分為轉(zhuǎn)刷（碟） 和倒傘式曝氣器兩種。對于倒傘式曝氣器來說，由于安裝的設(shè)備數(shù)量較少，因此一般給其中1～2 臺設(shè)備安裝變頻器來實現(xiàn)變負(fù)荷的節(jié)能運行。對于深溝式氧化溝采用轉(zhuǎn)刷（碟） 曝氣時，會相應(yīng)配套推進器作為混合推流主要設(shè)備，推流設(shè)備一般耗能較低，因此水下推流設(shè)備不進行控制，保持常開； 而轉(zhuǎn)刷（ 碟） 則采用時序控制方式進行控制，通過控制開啟臺數(shù)及調(diào)整空間布置位置，以適應(yīng)污水進水負(fù)荷的變化，從而實現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化運行。

對于A/A/O、氧化溝及SBR 工藝，曝氣量的控制決定著整個系統(tǒng)的污水處理效果和污水處理廠的能耗水平。曝氣量小會直接影響出水水質(zhì)，曝氣量大則會造成大量能耗，同時大量氣體會打碎污泥絮體影響出水水質(zhì)。目前大部分污水處理廠運行時只有當(dāng)出水水質(zhì)超標(biāo)時才會改變曝氣量，只要出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)就維持曝氣量恒定。當(dāng)污水廠進水負(fù)荷變化時，出水指標(biāo)就會產(chǎn)生較大波動。因為當(dāng)進水負(fù)荷偏低時，會造成氣量浪費，所以按需曝氣將逐漸成為主要發(fā)展方向。

2.3 污泥脫水單元節(jié)能優(yōu)化運行技術(shù)探討

污泥脫水單元節(jié)能優(yōu)化主要涉及脫水機類型選擇、藥劑的投加量等。污泥脫水機類型大致分為板框式污泥脫水機、帶式污泥脫水機、離心式污泥脫水機和疊氏污泥脫水機。帶式污泥脫水機受污泥負(fù)荷波動的影響小，具有出泥含水率較低且工作穩(wěn)定啟動能耗少等優(yōu)點，但由于其存在運行環(huán)境條件較差、維護工作量大等方面的問題增加了基建費用，因而較少采用。板框式污泥脫水機與其他類型脫水機相比，污泥餅含固率最高，可高達(dá)35%，但其占地面積較大，間斷式運行，效率低下，運行環(huán)境較差，存在二次污染。因此不少大型污水處理廠在污泥處理設(shè)備選型上還是更偏向于選擇離心脫水機。

一些采用氧化溝工藝的污水處理廠會考慮適當(dāng)延長污泥齡，減少排泥量并提高污泥中的灰分含量，這在一定程度上提高了進入污泥井的含固率，并通過合理調(diào)配二沉池、高效沉淀池排泥時間和排泥量，合理控制污泥濃縮池濃縮時間和進泥濃度等方式，提高離心機運行效率、減少脫水機組運行臺數(shù)和運行時間，有效地降低能耗。

3、城市污水處理廠節(jié)能運行實例

某污水處理廠進行了節(jié)能降耗技術(shù)改造，達(dá)到了一定效果。該污水處理廠總占地面積為14.53 hm2，水廠總設(shè)計規(guī)模為35×104 m3 /d。設(shè)計分兩期： 一期采用AB 工藝（其中B 段為MUCT 工藝） ，設(shè)計規(guī)模為10×104 m3 /d，于1998年投入運行； 二期采用厭氧池/三溝式氧化溝工藝，設(shè)計處理規(guī)模為25×104 m3 /d，于2001 年投入運行。

該污水處理廠最初考慮了精確曝氣控制，但是最終產(chǎn)生的效果較差，因而于2009 年進行了節(jié)能改造，改造主要針對能耗較大的生化處理單元。改造內(nèi)容包括將一期的MUCT 池在線溶解氧信號直接接入主控制柜，通過計算轉(zhuǎn)換為所需風(fēng)壓值，讓主控制柜根據(jù)實際風(fēng)壓與所需風(fēng)壓差值調(diào)整各風(fēng)機導(dǎo)葉開度，從而實現(xiàn)改良型的壓力與溶解氧的雙重反饋控制系統(tǒng)，使其供氧電耗由0.066 7 降至0.048 kW?h /m3。二期厭氧池/三溝式氧化溝通過提升水泵的開啟臺數(shù)變化及在線溶解氧儀數(shù)值變化間接判斷從而調(diào)整轉(zhuǎn)刷曝氣器開啟臺數(shù)和時間，實現(xiàn)轉(zhuǎn)刷的時序控制。三溝式氧化溝單耗由0.173 9 降至0.158 7 kW?h /m3，達(dá)到了較為理想的節(jié)能效果。該污水廠實行相應(yīng)的節(jié)能改造措施后電耗有一定下降。

結(jié)語

城市污水處理的能耗直接關(guān)系到污水處理業(yè)與環(huán)境、經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，因而污水處理能耗與效率的研究具有工程實用性和前瞻性，是一個綜合性、可挖掘性的研究課題，然而當(dāng)前關(guān)于這方面的研究還較少。

通過研究城鎮(zhèn)污水處理廠的能耗組成、分布比例、耗能特點等可知，城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能降耗措施主要從污水提升系統(tǒng)、曝氣系統(tǒng)、污泥處理系統(tǒng)等三方面入手，具體涉及泵、曝氣設(shè)備、推動混合設(shè)備和污泥處理設(shè)備等主要耗能設(shè)備的節(jié)能選型和節(jié)能改造，優(yōu)化運行管理措施。

結(jié)合我國城市污水處理現(xiàn)狀，開展針對全國各種工藝的城市污水處理廠全流程運行能耗評估，并有針對性地開展節(jié)能降耗優(yōu)化改造，將成為今后一個重要的研究方向。

參考文獻(xiàn)

篇9

海口市白沙門污水處理廠（二期）設(shè)計處理水量20萬立方/d，變化系數(shù)K=1.3，采用AAO工藝，處理后的尾水達(dá)到 《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）一級B標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)深海排放。

在污水廠的運營過程中，電耗一般占到直接運營成本的50%，如何實現(xiàn)節(jié)能降耗，節(jié)約用電，降低生產(chǎn)運行成本，保證達(dá)標(biāo)排放，是日常運營管理工作的重要內(nèi)容，本文從以下幾方面措施，實現(xiàn)降耗。

2 變配電系統(tǒng)節(jié)能降耗措施

2.1 最大需量節(jié)能降耗

污水廠配電采用雙電源10KV單母線分段結(jié)線方式，根據(jù)集中、就近的原則，全廠設(shè)0.4/0.23kV低壓配電中心三個，如表一所示。

電房名稱 變壓器臺數(shù)、容量 供電工藝段

1# 2*630KVA 進水泵房、預(yù)處理段、辦公樓等

2# 2*1250KVA

10KV高壓柜 鼓風(fēng)機及生化處理段

3# 2*1000KVA 配水井、排海泵房、紫外消毒、污泥脫水處理段

總裝變壓器容量 5760KVA

表一 變壓器安裝容量情況

由于白沙門污水處理廠（二期）跟一期（其他水務(wù)公司運營）共用一條市政污水管網(wǎng)，生產(chǎn)上存在競爭關(guān)系，一般二期的產(chǎn)能未達(dá)到設(shè)計負(fù)荷，還有由于來水污染物濃度未達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，因此設(shè)計的用電變壓器存在很大的富余量，按照2013年的生產(chǎn)情況，只需總裝變壓器容量的一半左右即2880KVA即可滿足生產(chǎn)要求。如果按照5760KVA投入變壓器，單臺變壓器的負(fù)荷率很低，且每月將產(chǎn)生可觀的基本容量費和變壓器空載及負(fù)載損耗電費。因此采取變更基本容量費收取方式降低電費，具體如下：

根據(jù)生產(chǎn)用電負(fù)荷情況，向供電局提出變更供用電合同，簽訂補充協(xié)議，將基本電費按照報裝容量收取變更為按最大需量收取，根據(jù)南方電網(wǎng)的供用電合同，最大需量最低可以是報裝容量的45%，每月實際最大需量在協(xié)議確定的容量±10%內(nèi)均按38元/（KVA?月）收取，實際最大需量超過確定容量的±10%，額外收取容量費。污水廠將基本電費變更為最大需量按總裝容量的45%收取后的費用情況比較如表二所示。

可見，變更為最大需量后，每年節(jié)省基本電費241368元。

變更發(fā)生的費用：由于變更基本容量計費方式，無需改變計量裝置，且現(xiàn)裝的多功能計量表均有最大需量功能，無需更換，只是協(xié)調(diào)供電局，變更供用電合同，因此發(fā)生的費用是0元。

按照最大需量收取基本電費的優(yōu)點：

（1）系統(tǒng)可靠性高，如果是減容，不投用的變壓器將被供電局封存，如正在運行的變壓器突發(fā)故障，備用變壓器投入要向供電局重新申請，嚴(yán)重影響到生產(chǎn)，而按最大需量，不投入的變壓器處于熱備狀態(tài)，隨時都可以投入，不會因為其他變壓器故障影響生產(chǎn)，備用和使用變壓器定時切換，無需辦理手續(xù)，均衡使用，可靠性大大提高。（2）最大需量有±10%的浮動空間（即在2592-3168KVA之間），能夠適應(yīng)生產(chǎn)負(fù)荷變化，而無需增加額外的費用，如生產(chǎn)負(fù)荷再增大，最大需量協(xié)議約定的最大需量可以變更，非常靈活。（3）如將變壓器減容，將增加新購變壓器的投資，且不能適應(yīng)生產(chǎn)負(fù)荷的需要。

2.2 合理投退變壓器，減少空載損耗，提高功率因數(shù)。

白沙門廠三個電房各投一臺變壓器，變壓器的負(fù)荷率在82%左右，另三臺變壓器處理備用狀態(tài)，每月節(jié)省空載損耗電度：4.5KW*24*30=3240度（4.5kw是三臺變壓器空載損耗之和），每年節(jié)省電費：3240*12*0.6362=24735元。

污水廠的3個電房均設(shè)有低壓補償電容柜，電容的投退根據(jù)自動補償控制器自控控制，合理設(shè)置投退值，定期對補償回路的電容電容接觸器、補償控制器檢查，提高整個配電系統(tǒng)的平均功率因數(shù)，每月的平均功率因數(shù)均高于0.9，每月均得到供電局力調(diào)電費獎勵3000多元，全年可節(jié)省約3.6萬元。

3 進水泵葉輪改造

白沙門廠進水泵房設(shè)計安裝有4臺大泵（1#、2#、5#、6#，160KW），小泵2臺（3#、4#，75KW），揚程均為14米。在近3年多的運行過程中，出現(xiàn)水泵振動，造成軸承機封損壞，電機轉(zhuǎn)子掃膛等故障，維修成本極高，且嚴(yán)重影響到生產(chǎn)的正常進行。經(jīng)對水泵損壞的情況進行了深入的分析，對實際泵坑水位和水頭損失進行計算，認(rèn)為水泵選用的揚程過高，實際運行嚴(yán)重偏離曲線的高效點，造成能耗增大，水泵振動，維修成本增大。經(jīng)對水泵運行工況曲線分析和廠家的技術(shù)支持，得出更改葉輪或變頻改造將水泵的揚程降低是改變水泵運行工況的良好措施。經(jīng)更換小揚程葉輪（高效點在11米左右），改造前后運行數(shù)據(jù)如表三所示。

表三 更換葉輪前后運行參數(shù)

（注：以上數(shù)據(jù)是泵坑液位5米時開機實測得出。）

可見，更換葉輪后，流量基本保持不變，而電機運行電流降低明顯：

大泵：245-215=30A，小泵：127-115=12A

根據(jù)政府的監(jiān)管要求，5米水位時需開啟2臺大泵，一臺小泵，電流減少量30*2+12=72A，每小時節(jié)約電耗40度，費用25元（單位電價0.6362元/度），每年節(jié)省電費：25*24*300=18萬元（一年按300天運行計算），通過改造，水泵運行在曲線高效區(qū)內(nèi)，減少振動，同時減少可觀的維修費用，將加快回收周期。

4 5#、6#泵變頻改造

篇10

節(jié)能降耗的首要任務(wù)是分析在污水處理廠中的哪些設(shè)備、哪些工序是高能耗的？是否可以通過科學(xué)的手段減少能耗。因此在節(jié)能降耗的同時要明確不同的處理單元對能耗（主要是電能）的需求，同時也要建立一個完整的節(jié)能降耗評估體系，這樣才能更深入的分析高能耗的原因及探索節(jié)能降耗的新途徑。

2 泵系統(tǒng)途徑節(jié)能降耗

在中小型污水處理廠中，經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，污水處理廠的水泵會因為工作使用的時間不同，有時候會導(dǎo)致水泵的工作效率大大降低，這種事故發(fā)生的原因是因為使用的時間變化的巨大，使水泵的內(nèi)部設(shè)計偏離原始的設(shè)計。所以，中小型污水處理廠對于水泵節(jié)能的研究是具有極大的經(jīng)濟效應(yīng)。中小型污水處理廠使用的水泵通常有潛污泵和軸流泵，對于這兩種水泵而言，通常就可以采用改變水泵內(nèi)部的電機運轉(zhuǎn)的速度改變來使水泵的運轉(zhuǎn)效率。然而，市場上除了上面提到的幾種水泵之外，還有一些中小型污水廠的設(shè)備沒有得到及時的更新，仍然采用的是比較落后的水泵，針對這種現(xiàn)象，為了得到節(jié)能降耗的目的，可以采用市場上流行的水泵，使用新型的節(jié)能水泵，或者根據(jù)情況使用合理的泵的數(shù)目，新的變頻變速技術(shù)也值得推廣。

2.1 變頻變速技術(shù)

由于不同時段的污水流量不同，有的時段大，有的時段流量少，如果統(tǒng)一設(shè)置水泵運行參數(shù)，容易導(dǎo)致發(fā)生在流量低的時候也是高能耗運轉(zhuǎn)的情況，而隨著現(xiàn)代社會的發(fā)展，變頻技術(shù)也越來越應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，相關(guān)資料顯示，變頻變速技術(shù)應(yīng)用在污水處理廠中也收獲了很大的效果，使用變頻調(diào)速設(shè)備的污水處理廠，雖然在前期投資新的設(shè)備，固定資產(chǎn)投資有所增加，但在后期運營過程中回報較大。這種新的技術(shù)不僅使整個污水處理廠的設(shè)備在使用上得到更好的匹配，同時又提高了水泵的運行效率，另一方面，由于變頻調(diào)速技術(shù)的特點，因此具有很好的保護作用，避免了很多突發(fā)事故的發(fā)生。如云南某污水處理廠規(guī)模2萬噸/天，提升泵房水泵在未安裝變頻器之前，每噸污水提升需要的電耗為0.15度，變頻器調(diào)試運行后每噸污水提升的電耗僅為0.11度，節(jié)能效率達(dá)到26.7%。

2.2 新泵替老泵

很多中小型污水處理廠之所以運營成本高，很大的一部分原因是因為使用的是舊式的老水泵，這種老式水泵能耗大，效率低，用新式節(jié)能水泵代替老式水泵，對于成本的降低，效果是明顯的。現(xiàn)在的新型水泵不僅在效率上勝過以前的老式水泵，同時更省電，而且新式節(jié)能水泵在后期的維護管理費用上也很少，采用新式節(jié)能水泵，對于中小型污水處理廠而言是長期的選擇。

2.3 水泵其他的節(jié)能方法

很多污水處理廠誤認(rèn)為多臺水泵會減少成本，這是錯誤的觀念，在污水處理上，有很多不明確的客觀因素存在，要根據(jù)不同的情況來應(yīng)對。對已一定量的污水，可以采用一臺水泵，也可以采用多臺水泵共同工作來處理，這兩種情況下，兩臺共同工作可能成本高一點，但節(jié)約時間，幾臺小型功率的水泵有時候更適合中小型污水處理廠。在污水處理廠運行的過程中，另外當(dāng)水泵的揚程比較小的時候，這時候開啟水泵也能有效的節(jié)能。在設(shè)計上為了達(dá)到節(jié)能的效果，通常會采用大泵與小泵相結(jié)合的方式。

3 曝氣系統(tǒng)節(jié)能

對于一座污水處理廠來說，曝氣系統(tǒng)尤為的重要，如果能夠讓曝氣系統(tǒng)得到更好的改善的話，這是最好的節(jié)能方式，因此對于中小型污水處理廠而言，改善曝氣系統(tǒng)是節(jié)能降耗的重要方面，下面是幾種改善曝氣系統(tǒng)的方法。

3.1 使用微孔曝氣器

如果想提高氧的使用，通常有幾種方法，把氣泡的比表面積增大；讓氣泡在池內(nèi)出現(xiàn)的時間更長。一般情況下，采用的增大小泡比表面積的方法。據(jù)相關(guān)資料顯示，采用微孔曝氣器會比普通的曝氣器重更具有效率。

3.2 合理的布置曝氣器

目前，在一些技術(shù)落后的污水處理廠，仍然采用的是把曝氣器安裝在水底，但根據(jù)最新的研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的曝氣器布置方法不夠科學(xué)，傳統(tǒng)的安裝方法并不能使池中的氧氣分散均勻，傳統(tǒng)的布置方法有可能導(dǎo)致氧在不同時段的濃度不同，這種情況往往就會使資源極大的浪費，這是不可能達(dá)到節(jié)能降耗的目的的，因此合理的安裝曝氣器的位置是節(jié)能降耗的重要手段之一。研究發(fā)現(xiàn)，最合理的位置在池子進水口得地方多布置，出口的地方呈減少分布。在需要大量氧氣的地方增加氧氣的濃度，讓池內(nèi)的細(xì)菌快速的繁殖從而達(dá)到污水的快速凈化，需要氧氣少地方盡量的減少氧氣的輸入，這樣的安排會更加的合理，相比傳統(tǒng)的方法，效率會大大的提高，同時又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

3.3 溶解氧量的控制

污水的水質(zhì)情況并不是一成不變，因此不同情況下，需要的溶氧量會不同。當(dāng)溶氧量很低的時候，不利于細(xì)菌的生長繁殖，細(xì)菌的凈化能力下降，不能很好的處理掉出水中的有機物，因此這種既浪費了資源又沒有達(dá)到凈化的目的是要堅決避免的，為了解決這種情況，通常是充入的氧氣略微的高于所需要的溶氧量，但是并不是充入的越多越好，一方面是因為造成了資源的浪費，另一方面是因為溶氧量的過高會使一些固體的沉降性能受到影響。所以溶氧量的合理控制是非常重要的，通常采用的是一種測定池內(nèi)溶氧量的儀器來根據(jù)情況來適時控制溶氧量。

3.4 對鼓風(fēng)機采用變頻技術(shù)

對鼓風(fēng)機采用變頻技術(shù)的原理及方法參見文章2.1。

4 結(jié)束語

對已中小型污水處理廠而言，能夠利用科學(xué)的手段來降低處理污水的運營成本是很關(guān)鍵的。現(xiàn)代的技術(shù)發(fā)展日新月異，這篇文章從多個角度來分析了如何達(dá)到節(jié)能降耗的目的，從節(jié)能降耗的源頭上提高了一些可行性的建議，相信在未來會有越來越多的新的節(jié)能降耗的方法技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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Key word: sewage treatment saving energy and reducing consumption environment protection

中圖分類號：[TU992.3]文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1.引言

近幾年，我國各地的環(huán)境保護及污水處理事業(yè)發(fā)展很快，成績顯著，尤其是城市污水處理設(shè)施的建設(shè)成果令人矚目。但與世界各國相比,目前我國城市污水處理能力、效率、水平與環(huán)境要求差距仍然很大。如何優(yōu)化污水處理工藝，節(jié)能降耗，提高效率，成為當(dāng)今社會共同的話題。

2.污水處理廠耗能現(xiàn)狀分析

長期以來，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各國應(yīng)用最廣的一種生物處理流程，具有處理能力高，出水水質(zhì)好的優(yōu)點。

由于國家對污水處理廠出水水質(zhì)要求的不斷提高，污水處理的點好相應(yīng)提高到0.15~0.28(kW.h)/m³污水，平均處理成本已達(dá)到0.8元/m³，隨之而來的搞運行成本便擺在眼前。污水處理廠能耗成本占污水處理廠運營維護成本的60%~90%，主要集中在污水提升、曝氣回流、污泥處理與運輸?shù)炔糠帧Ｔ诓煌鬯幚韽S的運行中，實際能耗還與污水廠規(guī)模、污水的水質(zhì)特征、處理程度、處理工藝、運行模式等因素有關(guān)。

隨著出水水質(zhì)要求的不斷提高，CO2和污泥的排放量也相應(yīng)增加，這將與我國當(dāng)前提倡的減排相斥。曝氣供氧是CO2的主要來源部位，曝氣供氧與混凝沉淀又是污泥的主要產(chǎn)生部位。

因此污水處理廠的節(jié)能減排工作應(yīng)從上述部位出發(fā)，提出實現(xiàn)途徑，以滿足國家和行業(yè)要求。

3. 污水處理廠節(jié)能降耗實踐途徑分析

如何使城市污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量等可持續(xù)的方向發(fā)展，要求污水處理不應(yīng)僅僅滿足單一的水質(zhì)改善，同時也需要一并考慮污水及所含污染物的資源化和能源化問題，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提。

3.1 強化預(yù)處理降低除碳工藝能耗

預(yù)處理投資少，能耗低，管理簡單，可去除一定的有機物，可通過強化沉降、分離、絮凝等工序，采用中和法，提高格柵和沉淀池效率，亦可采用水解或AB工藝等方法來強化預(yù)處理，從而降低二級處理負(fù)荷和能耗成本，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能的目的。

3.2 除氮工藝的優(yōu)化

(1) 同時硝化反硝化

同時硝化反硝化是指硝化過程與反硝化過程在同一個反應(yīng)器中、相同操作條件下同時進行。近年來，在很多實際工藝中發(fā)現(xiàn)了同時硝化反硝化過程。

同時硝化反硝化的影響因素主要有：有機碳源、溶解氧、微生物絮體結(jié)構(gòu)等。由于需要實現(xiàn)硝化與反硝化的一體化，所以有機碳源必不可少。進水碳源越充足，同時硝化反硝化就越明顯。此外還需要選擇適當(dāng)?shù)奈勰嘭?fù)荷，負(fù)荷過高，會抑制硝化反應(yīng)；負(fù)荷過低，會大量消耗有機物，使得反硝化的碳源不足。溶解氧也是影響同時硝化反硝化的重要因素之一，一般控制在0.5~1.0mg/L。溶解氧過高，反應(yīng)器內(nèi)缺氧區(qū)域減小，反硝化受抑制；溶解氧過低，則不利于硝化反硝化的進行。微觀上認(rèn)為微生物絮體內(nèi)的溶解氧梯度使得同時硝化反硝化發(fā)生，所以絮體的大小也是影響因素之一。研究表明，當(dāng)絮體粒徑在50~110微米時可在絮體內(nèi)形成缺氧區(qū)。此外，溫度、堿度、pH和污泥齡等也會對同時硝化反硝化產(chǎn)生影響。[3]

(2) 短程硝化反硝化

短程硝化反硝化順利進行的關(guān)鍵在于HNO2的積累，傳統(tǒng)生物脫氮過程中，硝化反應(yīng)的主要產(chǎn)物是NO3-，一般占95%左右，而NO2-的含量極低。由于亞硝化菌和硝化菌有著密切的互生關(guān)系，想要將HN4+完全氧化成NO2-是不可能的。衡量短程硝化反硝化能否順利進行的標(biāo)識是NO2-的累積量，以NO2-/( NO3-+ NO2-)的值表示，一般認(rèn)為累積量至少大于50%。[4]

(3) 厭氧氨氧化

厭氧氨氧化是指在厭氧或缺氧條件下，厭氧氨氧化微生物以NH4+為電子供體，以NO2-為電子受體，將NH4+和NO2-轉(zhuǎn)化為N2的過程。

影響厭氧氨氧化的因素主要有溫度、溶解氧、pH值、底物濃度等。研究表明，當(dāng)溫度由15℃逐漸升至30℃的過程中，反應(yīng)速率隨溫度的升高而提高。溫度小于15℃時反應(yīng)速率較低，溫度大于35℃后，反應(yīng)速率開始下降。另有研究表明，厭氧氨氧化對DO非常敏感，須在嚴(yán)格厭氧的條件下進行。一般認(rèn)為最適宜的pH指為7.0~9.0。NO2--N濃度的增加會提高厭氧氨氧化的反應(yīng)速率，過高的亞硝態(tài)氮濃度則會抑制反應(yīng)的進行。[5]

3.3強化污泥處理

污泥的處理影響著整個污水處理廠的工作效果，對于大型污水處理廠，產(chǎn)泥量大，可采用污泥集中厭氧消化；中小型污水處理廠除選用污泥濃縮脫水機處理外，亦可貯存至一定量后進行厭氧消化。

為使厭氧消化能產(chǎn)生更多的CH4，可以考慮將污水中盡可能多的有機碳進入污泥消化環(huán)節(jié)，這與傳統(tǒng)方式將有機碳通過外部供能轉(zhuǎn)化成CO2比較，將會更加節(jié)能，同時由于無需曝氣，將會大大減少CO2的排放，達(dá)到節(jié)能減排目的。[6]

3.4 高效的裝置實現(xiàn)節(jié)能

3.4.1曝氣組件

擴散曝氣系統(tǒng)是目前使用最為普遍的充氧方式，曝氣設(shè)備的充氧能力取決于多個因素，包括：氧曝氣頭類型，池體形狀，擴散器安裝深度，水溫，環(huán)境大氣壓，曝氣器設(shè)計以及污水的特征等。氧轉(zhuǎn)移效率(OTE)是衡量曝氣系統(tǒng)的重要指標(biāo)，OTE的改善能有效提高能量利用效率。影響氧轉(zhuǎn)移效率的的因素有水質(zhì)特征、反應(yīng)器水深、氣泡直徑、風(fēng)量風(fēng)速、擴散器密度以及曝氣頭的堵塞情況等。

OTE隨著生物反應(yīng)器中擴散器數(shù)量的增加而提高，有些污水廠在設(shè)計時根據(jù)反應(yīng)池的尺寸來布置和安裝曝氣器；還有些污水廠采用將原有的粗孔曝氣器更換為微孔曝氣器，這樣也能大大提高用電效率。

篇12

引言

目前，我國的污水處理廠所采用的主要處理方法有活性污泥法和生物膜法，這兩種方法都是利用生物來進行生物處理，為了保證處理效果，微生物能發(fā)揮發(fā)最佳的處理作用，就要為生物處理池提供適宜的溶解氧（DO），所以污水處理廠的曝氣系統(tǒng)是必不可少的，也是占整個污水處理廠總能耗一半以上的能耗大戶，所占比例一般超過60%[1]。由此可見研究如何降低污水處理廠曝氣系統(tǒng)能耗的意義是多么的重大。

1氧化溝工藝概念

氧化溝又名氧化渠，因其構(gòu)筑物呈封閉的環(huán)形溝渠而得名。它是活性污泥法的一種變型。因為污水和活性污泥在曝氣渠道中不斷循環(huán)流動，因此有人稱其為“循環(huán)曝氣池”、“無終端曝氣池”。氧化溝的水力停留時間長，有機負(fù)荷低，其本質(zhì)上屬于延時曝氣系統(tǒng)。

2現(xiàn)有污水處理廠曝氣系統(tǒng)能耗的分析

2.1從生物處理工藝方面分析

在污水處理中必須對曝氣系統(tǒng)進行控制，要對氣量的大小，曝氣的時間長短進行控制，以為污水處理工藝的曝氣池后往往會有二沉池，如果曝氣時曝氣量過小，在后續(xù)工藝中的二沉池就可能出現(xiàn)因缺氧而造成污泥的腐化，池底厭氧產(chǎn)生大量氣體，使池底的污泥上浮。如果曝氣時間過長，就會導(dǎo)致曝氣量過大，曝氣池能就會發(fā)生過高的硝化作用，這樣就會有大量的硝酸鹽進入沉淀池，再由反硝化細(xì)菌的作用在沉淀池產(chǎn)生大量的N2，致使池底污泥上浮。處理效果降低，能耗增加。

曝氣量的分布是否均勻也影響曝氣效果。一般污水處理工藝會在曝氣池底均勻分布曝氣裝置，但如果有部分曝氣頭堵塞，就會大致發(fā)生堵塞的位置曝氣量少，其他沒有堵塞的位置相應(yīng)的曝氣量就增大；有事也會存在某些位置的曝氣頭損壞，造成損壞位置曝氣量劇增，其他位置曝氣量大大減少。這些情況都會造成生物反應(yīng)池能曝氣不均勻，處理效果降低，造成曝氣系統(tǒng)的能耗損失。

2.2從行業(yè)現(xiàn)狀方面分析

對已經(jīng)建成并運行的污水處理廠進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)自動化程度較低，能耗較高。在很多水廠存在設(shè)計與實際投產(chǎn)運行的自動化要求不符，或在運行一階段后，把部分自動裝置改成手動，特別是曝氣系統(tǒng)，半自動半手動。總結(jié)其原因有以下幾點：

自動化技術(shù)未能與工藝設(shè)計相結(jié)合。由于我國我國污水處理起步較晚，早先的自動化系統(tǒng)都是引進國外的技術(shù)，即使現(xiàn)在部分產(chǎn)品我國已經(jīng)有成熟產(chǎn)品，但自動化軟件編程工程師一般都不是專業(yè)的污水處理行業(yè)的，大部分都是化工。冶金行業(yè)的自動化工程師，所以對無視處理工藝了解不深，不能完全達(dá)到污水處理工藝進行編程設(shè)計，大多數(shù)是套用自己所熟悉的本行業(yè)的一些技術(shù)及參數(shù)，這樣就導(dǎo)致所用的自動化系統(tǒng)與污水處理工藝并不完全相符，造成處理效果不理想。

運行維護時自動化系統(tǒng)操作培訓(xùn)不到位。很多廠家調(diào)試運行時對污水處理廠的運行人員的培訓(xùn)不到位，只培訓(xùn)一些基本的操作，運行人員不能從理論上深入的研究和了解控制系統(tǒng)，或污水處理廠的運行人員更換頻繁，致使部分培訓(xùn)內(nèi)容丟失，使自動化操作達(dá)不到運行要求。

運行經(jīng)驗利用不足。因為污水處理廠在長期的運作中，會有規(guī)律可循，但污水處理廠的運行和管理人員往往不注意總結(jié)這些經(jīng)驗，致使其他相同規(guī)模的水廠在建設(shè)中利用不上這些經(jīng)驗。

2.3從計算建模方面分析

污水處理曝氣量的計算非常繁瑣，在對曝氣池中溶解氧（DO）的控制時，自動系統(tǒng)的參數(shù)都是根據(jù)水廠的水質(zhì)和季節(jié)不同進行不斷的調(diào)整。從理論方面來看，污水的生物處理時非線性的，具有隨機性、多變性及滯后性的特征，所建立的模型都是有條件和現(xiàn)有的經(jīng)驗所確定的參數(shù)，所以通過建模也不能準(zhǔn)確的調(diào)節(jié)溶解氧（DO）,這樣就造成了風(fēng)機出口閥門的頻繁開閉，降低設(shè)備壽命，能耗的增大。

3污水處理廠曝氣系統(tǒng)的節(jié)能分析

好樣生物處理的曝氣過程是個非常重要的過程，處理出水的水質(zhì)的好壞，直接受曝氣池內(nèi)溶解氧（DO）的多少和污水混合程度的影響。曝氣有充氧和攪動、混合的作用。常用的生物反應(yīng)池內(nèi)的曝氣系統(tǒng)是由鼓風(fēng)機、管道及曝氣裝置組成。所以實現(xiàn)曝氣系統(tǒng)的節(jié)能就要從這幾方面組成著手。

3.1曝氣裝置的選擇

選擇曝氣裝置應(yīng)遵循系列原則：

為了節(jié)能效果好，應(yīng)選用氧利用率較高的曝氣裝置；

應(yīng)選擇不易堵塞，便于維護，故障易于排除的曝氣裝置；

應(yīng)選擇結(jié)構(gòu)簡單，工程造價較低的曝氣裝置。

現(xiàn)在常用的曝氣裝置時微孔爆氣器，其主要有盤式微孔爆氣器和管式微孔爆氣器，盤式微孔爆氣器分為橡膠膜和陶瓷。盤式曝氣器以其低廉的價格首先被廣泛采用，但在應(yīng)用過程中其易老化、易堵塞、使用壽命短等缺點就暴露出來了，所以技術(shù)更為先進的管式曝氣器就被當(dāng)下設(shè)計人員廣泛選用。通過應(yīng)用對比，管式曝氣器要比盤式曝氣器的氧利用率高20%，可以降低能耗20%左右[3]。隨著技術(shù)的進步，要選用更先進的曝氣器，這樣才能真正實現(xiàn)能耗的降低。

3.2曝氣裝置的分布

曝氣池內(nèi)微生物降解污水中的有機物的工程，包含微生物自身生長的過程，微生物經(jīng)歷對數(shù)期、衰減期及內(nèi)源呼吸期。同時曝氣池能的溶解氧（DO）也隨之變化，符合曲線（見圖），通過曲線可以看出曝氣池能的曝氣裝置應(yīng)該按照推流式進行分布，沿池長方向，污染物濃度減低，所需曝氣量遞減，這樣分布就避免了沿池長末端的曝氣量的浪費，達(dá)到節(jié)能的作用。

活性污泥的增殖曲線

3.3曝氣量的控制

我們在計算曝氣量的時候，曝氣池不按平均需氧量計算，這樣就會造成曝氣池進口端有機污染物含量高的位置曝氣量不夠，曝氣池出口端的有機污染物含量低的位置曝氣量過多，造成能耗的浪費，出水也不合格。所以在曝氣池內(nèi)布置曝氣管時，要根據(jù)每段的曝氣量合理的選用曝氣管，如曝氣池進口端選用φ63的UPVC管道，在中間端選用φ53的UPVC管道，在出口端選用φ32的UPVC管道。這樣就避免了曝氣量的浪費。

3.4鼓風(fēng)機的選擇

鼓風(fēng)機是目前應(yīng)用最廣的曝氣風(fēng)機，所以合理的選用風(fēng)機，也是節(jié)能的關(guān)鍵，鼓風(fēng)機的出口一般會有擋板、逆止閥、調(diào)節(jié)閥等，閥門和管道管件過多會造成能耗。由于曝氣池內(nèi)的曝氣量和曝氣時間是變化的，所以曝氣風(fēng)機出口的閥門就處于頻繁的調(diào)節(jié)狀態(tài)，隨著科技的進步，一種采用變頻器改變電機轉(zhuǎn)速的變頻分風(fēng)機慢慢的得到大多數(shù)人得認(rèn)同，通過曝氣量的大小改變曝氣風(fēng)機電機的轉(zhuǎn)速，這樣就避免了傳統(tǒng)機械運行方式的能耗的損失。

結(jié)束語

綜上所述，造成曝氣系統(tǒng)能耗的原因有很多，節(jié)能方面我們主要從曝氣裝置的選擇、分布、曝氣量的控制及鼓風(fēng)機選擇這幾個方面進行系統(tǒng)的論述，選用管式曝氣器代替盤式曝氣器，曝氣裝置選用沿池長方向漸疏的布置方式，嚴(yán)格控制曝氣量，在滿足工藝對風(fēng)量及風(fēng)壓的要求下選用變頻風(fēng)機，來有效的降低污水處理廠曝氣系統(tǒng)的能耗。

污水處理廠的曝氣系統(tǒng)的節(jié)能，不是一天兩天就能實現(xiàn)的，是需要做好長期作戰(zhàn)的準(zhǔn)備的，要想實現(xiàn)污水處理廠曝氣系統(tǒng)的真正節(jié)能，就要從污水處理廠的最初設(shè)計著手，從建設(shè)前的設(shè)計階段就完善設(shè)計，選用合理的工藝和設(shè)備，并在運行時加強管理，發(fā)現(xiàn)有落后的工藝或設(shè)備，就馬上進行的改造，這樣才能不斷的降低污水處理廠的能耗，真正的為國家倡導(dǎo)的“節(jié)能減排”貢獻(xiàn)力量。

篇13

1 節(jié)能技術(shù)改造

1.1 增設(shè)快速濃縮池

隨著我國對排水標(biāo)準(zhǔn)的不同提升，目前不僅需要對出水COD進行控制，同時還要控制NH3-N、TP等，而且一些濃縮池所剩余的部分污泥還會釋放磷，所以針對這種情況，目前在一些新建的污泥處理廠內(nèi)，則不再進行濃縮池的設(shè)置，這就為后期污水處理的成本增加埋下了伏筆。因為這勢必會在污泥脫水時電耗增加，而且藥耗量也會上升。所以針對于剩余污泥在濃縮池內(nèi)停留時釋放磷的問題，則需要在利用向污泥內(nèi)添加絮凝劑來解決，而且這些絮凝劑也不需要再額外購置，其只需將脫水濾液中剩余的部分進行添加即可，這樣可以有效的減少污泥在濃縮池內(nèi)停留的時間，避免了磷的釋放，而且也達(dá)到了濃縮的效果，這樣在污水處理時，其脫水效率也會有較大程度的提高，同時也不用過多的增加藥耗，對節(jié)約成本起到關(guān)鍵的作用。

1.2 污水提升泵的變頻改造

通常在選擇污水提升泵時，其都會以最大揚程和最大流量的設(shè)計來對水泵的參數(shù)進行選擇，這就導(dǎo)致使用過程中，水泵則處于低揚程、大流量和低效區(qū)的狀態(tài)下，直接導(dǎo)致耗電量的增加，而且電機極易出現(xiàn)過熱的情況。

針對于這個問題，可以通過對水泵的性能曲線進行改變，從而對其效率進行調(diào)整，而通過對轉(zhuǎn)速進行調(diào)整，可以使水泵趨于高效區(qū)內(nèi)，而且沒有能量的損失，運行的效率也處于較高的水平。所以利用變頻調(diào)速技術(shù)對電機進行調(diào)速，具有較大的優(yōu)勢，可以說是電機的主流技術(shù)之一。對提高電機的效率，降低能耗起到了積極的意義。對于水泵來說，流量Q與轉(zhuǎn)速n成正比，揚程H與轉(zhuǎn)速n的二次方成正比，而軸功率P與轉(zhuǎn)速n的三次方成正比。

利用變頻電機的這種節(jié)能技術(shù)，根據(jù)其集水池水位的變化規(guī)律，我廠采用智能化節(jié)電設(shè)備對其污水提升泵進行了變頻節(jié)能改造。采用多點水位控制、水位探測儀采取多層次水位探測，使水泵電機的轉(zhuǎn)速根據(jù)水位高低進行變頻調(diào)節(jié)。設(shè)定集水池的水位為H時，變頻電機的輸出轉(zhuǎn)速為700r/min。對應(yīng)的變頻器頻率為45Hz。當(dāng)進水井水位高于或低于H時，產(chǎn)生一個偏差值？蓀H，？蓀H增大（為正），變頻電機輸出的轉(zhuǎn)速升高，泵的流量越大，水位隨之下降；反之，？蓀H減小（為負(fù)）時，變頻電機的轉(zhuǎn)速變小，水泵電機的轉(zhuǎn)速降低，進水量持續(xù)穩(wěn)定，節(jié)能效果明顯。

2 優(yōu)化工藝運行實現(xiàn)節(jié)能

2.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化配置

對一個正常運行的活性污泥法污水處理系統(tǒng)而言，其工藝參數(shù)主要是污泥濃度（MLSS）、溶解氧（DO），相關(guān)聯(lián)參數(shù)主要有進水水量、水質(zhì)（COD、BOD5、NH3-N）以及其他工藝參數(shù)（如污泥回流比R、污泥沉降比SV30、剩余污泥排放量、污泥有機負(fù)荷率）等。其中，進水水量和進水水質(zhì)無法控制，但MLSS和DO是可調(diào)控的。相對而言，污泥濃度高，需要的氧氣供應(yīng)量就大，能耗就高；而污泥濃度低，雖然有利于氧氣在污泥絮凝體內(nèi)的傳遞，使氧利用率提高，能夠減少氧氣供應(yīng)量，降低能耗，但出水污染指標(biāo)較高。

污泥濃度的調(diào)控依據(jù)主要是污泥負(fù)荷率，而污泥負(fù)荷率是活性污泥增長率、有機物去除率、氧利用率、污泥的凝聚吸附性能等性能指標(biāo)的重要影響因素。對有脫氮除磷要求的污水處理廠而言，污泥負(fù)荷率一般要求控制在0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）以下。但由于進水BOD5檢測起來所需時間較長，用BOD5污泥負(fù)荷率很難及時指導(dǎo)調(diào)控曝氣池中的污泥濃度。特別是進水水質(zhì)較為復(fù)雜的污水處理廠，用BOD5污泥負(fù)荷率調(diào)控工藝運行時更缺乏時效性。

通過長期的運行實踐，發(fā)現(xiàn)用污泥的COD負(fù)荷率控制曝氣池內(nèi)的污泥濃度更便捷，且有一定的指導(dǎo)意義。通過對剩余污泥排放量的控制、回流污泥比的適時調(diào)整，將污泥的COD負(fù)荷率設(shè)定在某個變化區(qū)間，在保證出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，可以有效降低污水處理的電耗。就我廠而言，當(dāng)污泥負(fù)荷率為0.07-0.1kgCOD/（kgMLSS.d）時，曝氣池中的氧氣供應(yīng)量較設(shè)計供氧量可降低10-20%，甚至更多。氧氣供應(yīng)量的減少可以直接降低鼓風(fēng)機的能耗。

2.2 錯峰運行

目前我國各電力企業(yè)對于污水處理廠所采用的電價計費方式為大工業(yè)電價，由于大工業(yè)電價計費方式分為峰段、平段、尖段和谷段四個不同的時段，而且每個時段計價的金額都有較大差異，其中平段的計價金額與居民用電價格基本相同，谷段的計價金額則低于居用正常電價的百分之五十左右，其他兩個階段則高于居民電價的百分之五十以上，這就需要污水處理廠在生產(chǎn)過程中，需要科學(xué)的進行調(diào)度，針對各時段來進行生產(chǎn)運行的安排，從而有效的達(dá)到節(jié)約電費的目的。由于污泥脫水段耗電量大，所以需要充分的利用谷段的時間來安排運行，會取得非常好的節(jié)約電費的效果。

3 建立激勵機制

任何工藝流程和運行模式都離不開人這個主要生產(chǎn)要素，人是生產(chǎn)過程中的主要因素，所以在污水處理程序中，不論應(yīng)用多好的運行模式，無論其工藝控制有多高的水平，但如果沒有一線工人的細(xì)心操作，那么提高污水處理效率和質(zhì)量則是空談。所以需要充分的發(fā)揮一線工人的主觀能動性，調(diào)動起員工的工作積極性和主動性，從而確保污水處理運行的優(yōu)質(zhì)、高效。這就需要制定科學(xué)合理的激勵機制，如再制定科學(xué)的能耗考核指標(biāo)、藥劑考核指標(biāo)、水量水質(zhì)關(guān)聯(lián)考核指標(biāo)、總費用控制指標(biāo)，全員參與，職責(zé)明細(xì)，節(jié)約分成獎勵，超標(biāo)適量處罰。在這些科學(xué)合理的激勵制度下，可以有效的調(diào)動起員工的工作熱情，使員工的收益提高，使其價值得以充分的體現(xiàn)出來，利用經(jīng)濟杠桿的作用，使員工時刻牢記節(jié)能降耗，從而在工作中慢慢養(yǎng)成習(xí)慣，為企業(yè)經(jīng)濟效益的實現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)，而且個人收益也得以增加，可謂實現(xiàn)了雙贏的局面。

4 結(jié)束語