水泵、曝氣、污泥輪番而上，污水處理如何破局高能耗？
行業(yè)動(dòng)態(tài)
相對(duì)于水處理成效而言，污水處理廠的能耗問題卻鮮少被關(guān)注。
關(guān)于污水治理，從拔地而起的污水處理廠數(shù)量和與日俱增的污水處理能力就可見一斑。源于中國(guó)環(huán)境報(bào)日前消息稱，由格蘭富與國(guó)際水務(wù)智庫(kù)(GWI)共同撰寫的《水美中國(guó)：共譜水與能源同美共生的可持續(xù)新未來白皮書》明確，據(jù)《2015年城鎮(zhèn)排水統(tǒng)計(jì)年鑒數(shù)據(jù)》顯示，全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的能耗范圍約在0.01—2.014千瓦時(shí)/立方米。在城市，污水處理電耗往往超過全市電耗的10%。
作為能源密集的高能耗企業(yè)，污水處理廠主要能耗環(huán)節(jié)在提升機(jī)泵、沉砂池、污泥提升、曝氣、污泥脫水、格柵機(jī)、污泥回流等。我國(guó)污水處理廠的能耗主要是電耗，處理每噸污水耗電約0.2-0.3度，電費(fèi)約占污水處理成本的50%-70%。特別是污水生物處理和污泥處理過程中能耗比重更大，在曝氣、污水提升及污泥處理等生化處理階段也存在著較大的能耗。
一般而言，在二級(jí)處理工藝電耗中，污水提升占10%—20%，生物處理占50%—70%，污泥處理處置占10%—25%，此三部分所占比例在70%以上。水泵消耗的能源占所有與水相關(guān)的設(shè)施能耗的10%左右。污水處理廠進(jìn)水均處于管網(wǎng)系統(tǒng)末端，其高程相對(duì)較低，所以需要用提升泵將污水提升至處理系統(tǒng)中，此過程耗能較多，是節(jié)能降耗的重要節(jié)點(diǎn)之一。此外，像進(jìn)水提升、污泥回流和污泥脫水等部分也占據(jù)著相應(yīng)較大比例的能耗。
當(dāng)前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠在對(duì)污水中有機(jī)物進(jìn)行降解時(shí)主要采用好氧處理工藝，通過利用曝氣方法向污水混合液中供氧，使污水中有機(jī)物得以降解。而曝氣系統(tǒng)的意義就在于在污水中溶解足夠的氧氣，以便在下一步的處理過程中微生物能夠有足夠的氧氣來維持活動(dòng)。中規(guī)院(北京)規(guī)劃設(shè)計(jì)公司生態(tài)市政院院長(zhǎng)王家卓認(rèn)為，污水處理廠中曝氣的精確控制尤為關(guān)鍵，很多能耗消耗在污水處理廠曝氣系統(tǒng)中。
如何破題？業(yè)內(nèi)認(rèn)為，采用高效設(shè)備和可持續(xù)新工藝對(duì)現(xiàn)有設(shè)施設(shè)備進(jìn)行改造，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。首先就是要精確計(jì)算提升泵合理工作狀態(tài)，不能夠估算，也要根據(jù)水流量的變化確定合理的工作功率。在對(duì)水泵改造過程中，可以利用就頻調(diào)速度技術(shù)，將其在污水提升系統(tǒng)中進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)泵站設(shè)備的合理搭配，提高水泵運(yùn)行效率，并進(jìn)一步減少水泵運(yùn)行過程中對(duì)電網(wǎng)帶來的沖擊。
通過運(yùn)行優(yōu)化，使每一處理單元都處于高效運(yùn)行狀態(tài)，避免低效提升、過度攪拌以及過度曝氣等狀況。具體來看，節(jié)能環(huán)節(jié)包括提升泵站優(yōu)化節(jié)能、預(yù)處理優(yōu)化節(jié)能、鼓風(fēng)曝氣優(yōu)化節(jié)能、優(yōu)化污泥回流節(jié)能和污泥消化沼氣風(fēng)機(jī)節(jié)電等多個(gè)領(lǐng)域。除工藝優(yōu)化運(yùn)行之外，可以考慮電力使用高峰低谷時(shí)間段，結(jié)合污水處理廠廠網(wǎng)綜合調(diào)控與協(xié)同優(yōu)化污水處理工藝的運(yùn)行，降低耗電費(fèi)用。
專家們表示，傳統(tǒng)污水處理廠目前能耗偏高，但污水也蘊(yùn)含著很大潛能。水和能源在生產(chǎn)處理過程中相互依存而又相互制約，“節(jié)水即節(jié)能”。按我國(guó)污水處理廠每年處理450億噸污水來計(jì)算，如果能夠節(jié)省30%的能耗，這就能夠?yàn)閲?guó)家節(jié)約約40億度電的社會(huì)資源。如若污水處理廠通過技術(shù)手段降低30%的電耗，也就是降低了18%的污水處理成本。無疑，這將極大提升水處理廠的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
