污水处理厂节能减排的实现途径分析

1、污水处理厂节能减排的实现途径分析摘要:目前,我国污水处理厂基础建设和运营尚存有许多问题,为了解决并改善我国污水处理的现状,本文结合国内外污水处理厂的实际情况,通过详细分析污水处理厂的产物排放情况、能源消耗情况等,将节能减排的思想理念贯穿于污水处理过程中的工艺优选系统节能、高效装置设备节能、原料节能和创新管理节能这几个方面,提出了减排节能,实现污水处理厂效益最优的切实可行的建议,以供参考。关键词:污水处理厂;节能减排;途径一、引言根据住房和城乡建设部统计数据,我国城镇建设截止2009年底累计建成污水处理厂1993座,总处理能力已经超过1亿 m3/d。面对未来严峻的“十二五”节能减排目标,许多污水

2、处理厂已经面临着严峻的节能减排任务,污水处理厂需结合行业实际情况降低成本进行节能,以完成“十二五”减排目标,提升污水处理行业的竞争力。因此,现结合国内外最新的研究理论成果,从污水处理厂的实际运行出发,引入清洁生产审核机制,并提出切实可行的节能减排途径。二、污水处理厂耗能现状分析由于在国家的管控下,对污水处理厂处理后的水质要求越来越高,而污水处理厂的平均处理成本已经达到0.8元/ m3,因此对于污水处理的高运行成本现状已成为国家相关部门所面临重大的问题。在污水处理厂的运营维护成本中,能耗成本约占40%80%,主要集中在混凝沉淀、污泥输送与处理、曝气供氧以及污水提升等部位。随着国家对水质要求的不断

3、提高,污水处理过程中,的排放量也在逐渐增加,而这又与我国当前环境保护要求中的减少污泥和CO2,而混凝沉淀与曝气供氧也会产污染排放相抵触。曝气供氧能够产生大量的CO2生大量的污泥。因此污水处理厂的节能减排工作需从曝气供氧和混凝沉淀这些部位出发,提出具体节能减排的实现途径,完成“十二五”减排目标,满足行业和国家需求。三、污水处理厂节能减排实现途径分析(一工艺优选实现系统节能在选择污水处理工艺过程中,需要考虑的是系统投资与运行的成本,同时污水处理工艺的选择也决定着能耗与排放物量。因此选择污水处理工艺时,必须具备操作简单、技术先进、投资运行成本低、处理高效和维修简单等特点。一级处理管理简单、能耗低、投

4、资少、可去除一定的有机物,因此可以通过絮凝、分离、强化沉降等工序,采用中和法,提高沉砂池和格栅等方法使一级处理得到强化,从而降低二级处理的运行成本和负荷,达到工艺优选系统节能的目的。二级处理工艺优选,深井曝气活性污泥法系统节省土地,Carrousel氧化沟无需初沉池,3 池交替工作氧化沟系统可不单设二沉池,SBR 等工艺集反应与沉淀于一池,这些都在一定程度上节省了资源,因此可考虑选取这些污水处理工艺。厌氧技术可降低后续污泥处理费用,而且无需曝气,不仅实现了节能减排的目的,而且能量可回收。因此可以加大突破厌氧技术的多重限制,如处理速度慢、菌温等限制条件。可以在系统需要和允许的前提下采用厌氧技术处

5、理。在生物膜处理法中,各种处理工艺便于管理和维护,在生态食物链条件下活性污泥产生较少,能够通过自然通风的处理方法进行充氧,其上生长的亚硝化菌和硝化菌具有脱氮作用,而且生物转盘和生物滤池等工艺能够节省能源,去除BOD耗能少,动力费用低,因此在污水处理工艺选择中可采用生物膜法。A2/O工艺可改进为改良型UCT工艺、倒置A2/O工艺;SBR工艺可改进为ICEAS 工艺、IDEA工艺、CAST工艺和CASS工艺。诸如这些改制后的工艺可应用于污水处理厂的进一步改造和升级。此外,人工湿地系统具有建造和运行成本低、出水质量好、耗能少、操作简易等特点,因此在选择污水处理工艺时也可采用人工湿地与生化处理污水或者

6、是生态工程单独运行相互结合的方式进行污水处理。利用自然界的生物作用、物理化学作用、植物、水体、土地等去除污水中的溶解有机物、悬浮物和重金属等,净化水质。通过人工湿地的建造能够降低耗能、减少污染排放,从而达到污水处理节能减排的效应。(二高效装置实现设备节能在污水处理厂的运营费用中,电耗费用所占比例约为40%左右,若针对电耗采取相应的措施,从耗电设备着手进行节能,这不失为一种节能的可行之法。厂区耗电部位主要是曝气装置、输送泵等设备。其中曝气系统电耗较为严重,再者是污水提升电耗,曝气系统电耗占到总电耗的绝大部分,此外其他设备装置的电耗也很严重,这就需要采取合理的控电节能措施对这些部位加强管理,以减少

7、不必要的财力、人力和物理的浪费,达到节能减排的最优效果。(三无害高效药剂实现原料节能水处理药剂包括杀菌剂、缓蚀剂、阻垢剂、凝聚剂、絮凝剂、脱色剂、消泡剂、清洗剂和离子交换树脂等,多为化学合成的有机高分子体。水中预处理污染物的浓度和性质,水质参杂、PH值、水温共同决定了水处理药剂的用量和种类的选择。同时还应考虑药剂的污染性质,使用方法等,防止水处理过程中引起水质二次污染。例如在运用胶体颗粒处理水质时,可将有机混凝剂和无极混凝剂进行联合使用,应用能够提高污泥脱水性能和最大限度降低污泥含水率的混凝剂,以达到提高混凝效果和节省药剂用量的目的,从而大幅度地降低了污水处理厂的运行费用。目前国内外污水处理多

8、数采用混凝沉降法来提高效率,混凝剂的使用尤其普遍。(四管理模式创新实现管理节能现阶段我国污水处理厂的管理模式多采用政府建设和运营的管理模式,这样严重地阻碍了污水处理事业的市场化发展,其运行效率受阻,造成严重的资源浪费。对此,可以实行污水处理厂建设和运行的产业化和市场化。例如采用政府委托专业的污水处理公司管理的管理模式,污水处理厂则由专业企业进行集中化管理,使其变为企业式的运营模式。委托管理的优点是能够减少财力、人力和物力的投入,利用专业人士进行经营管理能够在很大程度上提高工作效率,降低管理风险,优化资源配置,当然委托管理仍需要政府、组织对其进行相应的监督,以实现创新管理节能。四、结束语目前,我

9、国污水处理厂基础建设和运营尚存有许多问题,应根据地区实际情况朝着降低污染物排放、提高能源和资源利用率的方向向前发展。加大污水处理各个方面的研究,择优选取低耗、高效、减排、节能的污水处理技巧,完成“十二五”减排目标,提升污水处理行业的竞争力,努力将我国建设成为资源节约型、环境友好型的社会。参考文献1宁艳春,何洪波,邱延波,王英楠,蒲文晶,史耀波,邵巍,谢丹. 数学模拟在污水处理厂节能减排中的应用和发展J. 油气田环境保护,2012,03:1-3+56+79.2胡志荣,Chapman K.,Dold P.,Jones R.,Takács I. 全污水处理厂数学模拟的BioWin模型J. 给水排水,2008,S1:159-166.4杨凌波,葛勇涛,谢继荣,应启锋,曾思育,何苗. 基于