摘要：在經濟快速增長的同時，由于污水處理能力的不足和技術的滯后，使得我國成為污水排放得不到良好的處理。尤其是中小型污水處理廠常因能耗太高，運行費用不足，而不能正常運行。基于此，文章對當前的中小型污水處理廠節能途徑進行分析，以期能夠提供一個借鑒。

　　關鍵詞：核心期刊職稱論文,污水處理廠,節能途徑,措施

　　1.污水處理廠能耗分析

　　污水處理廠節能的首要任務是分析不同污水處理工藝的能耗水平及污水處理廠高能耗的設備工序，是否可通過工藝流程設計和管理等措施來降低能耗。總體來看，污水處理廠的能耗主要分布在以下幾個環節：

　　1.1污水提升系統：一般情況下，污水處理廠的設計根據地形特點，需要將污水通過一級或幾級泵站提升到一定的高度形成水位差，后續處理以污水的自然流態進行。污水提升系統的能耗一般占全廠能耗的10%～20%;

　　1.2污水預處理系統：污水預處理系統主要包括格柵、沉砂池和初沉池。格柵主要攔截污水中粗大的漂浮物，其能耗主要表現在污水經過格柵時引起的水頭損失;同時，清理柵渣的機械也將耗能。沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒及比重較大的懸浮物，刮砂刮泥設施會有一定的能耗，約占全廠電耗的 2%～3%;

　　1.3污水處理系統：曝氣池(生物池)是污水處理的核心。曝氣池是好氧處理工藝的能耗大戶，常規的曝氣池供氧方式有鼓風曝氣和機械曝氣兩種，需要用鼓風機或表曝機向污水中鼓入空氣，使空氣與污水充分混合，提高污水溶解氧，滿足好氧細菌的生長條件，提高其凈化污水的能力。此過程需要用到鼓風機、機械攪拌器等，因鼓風機或攪拌機的功率大，且要晝夜運行，其能耗約占污水處理廠總能耗的50%～70%;

　　1.4污泥回流系統：為了提高污水處理效果，保持曝氣池的混合液懸浮固體(MLSS)濃度，需要一定量的污泥回流，回流泵會消耗一部分能量。其能耗約占污水處理廠總能耗的6%左右;

　　1.5污泥處理系統：污泥處理階段的濃縮、消化、脫水及傳輸等，耗能也比較大，其能耗約占污水處理廠總能耗的10%～25%;

　　1.6污水處理廠照明及附屬設施能耗：污水處理廠內各個單元的照明用電，辦公室用電，化驗室分析儀器設備用電等，其能耗約占污水處理廠總能耗的 2%～3%。對污水處理廠進行處理工藝和單元過程的能耗進行分析是有效運轉和管理的需要，能提高能源利用率，降低處理成本，對緩解中國當前的能源危機及保障污水處理廠正常運行具有重要意義，還能在污水處理廠的規劃、設計階段體現節能的指導思想。

　　2.污水處理廠節能降耗對策

　　2.1關鍵設備節能選型

　　關鍵設備的選擇會對污水處理廠的能耗產生重要影響。首先是做好泵的選擇。泵的選擇和運行會對污水處理廠的能耗產生直接影響，而泵的能耗影響因子則主要是參考泵的流速和流量，通常情況下要滿足所選擇的泵的規格能夠實現峰值流量以及后期水量增長的需求，因此，一般使用大小泵或變頻與定速泵組合的方式來實現節能降耗目標。其次是控制系統。選擇合理的遠程控制系統可以縮短反饋周期，為采取相關調整措施提供參數依據。再次是電機的選擇。據測算，95%的污水處理廠輸送和處理系統的電耗是用在了提升泵和曝氣系統。因此，選擇與荷載相匹配的電機，做好電機的日常維護可以有效提供電機的運行能效。

　　(1)推廣使用變頻設備

　　通過使用變頻調節，節能效果顯著。如潛水提升泵，采用變頻調速，實踐證明能耗比直接啟動降低約30%。鼓風機使用磁懸浮變頻鼓風機，該風機由磁浮軸承控制器、變頻器和高速電機三部分組成。由于取消了增速器及聯軸器，因此沒有額外的磨擦損失，再加上磁懸浮離心鼓風機采用磁懸浮軸承，軸承磨擦損失也沒有了，使得其能源消耗及操作成本大大減少。特別是污水處理廠的風機、大動力設備一直在工頻狀態下運行，這樣就需要利用閘閥控制風量、流量，結果就是損失了大量的電能。而改為變頻調節后，通過改變電機的轉速(也就是改變了電機的輸出功率)來調節風量、流量，我們知道，功率和轉速的平方成正比，因此大大減少了損耗，從而實現節能的目的。

　　(2)節能照明

　　污水處理廠是24小時全天候作業的工廠，所以會消耗大量的電能，在廠區室內外等地方都有高耗能的照明設備，所以在照明方面也要做到節能。在最初選用照明設備時，要選擇控光性能合理的節能燈，這樣可以保證供電的穩定和節能的目標。同時照明燈具還要具有環保、節能、綠色等特點，可以采用智能控制系統，通過智能操作實現節能的目標。污水處理廠還要引進先進技術，創造出適合污水處理廠的照明燈具，做到既能實現處理污水的目的，又能很好地實現照明節能的效果。

　　(3)優化電機控制和配置

　　污水處理廠的電能主要是電機產生的，所以要對電機進行節能規劃，電機主要有攪拌器、風機、各類水泵等設備。首先要做好電機的選用工作，應該選用大廠生產的有保障的產品，其效率要盡可能高、壽命要盡可能長。目前我國污水處理廠的電機主要來自進口，要選用那些負債率比較高的電機，從而可以改善電機的自然功率因數。其次污水處理廠的水泵選擇，主要考慮自然因素，比如當地的降水量等方面，保證水泵在日常狀態中處于低效運轉，而在降水季節處于高效運轉，這樣可以起到節約能源的作用，因為水泵這樣的電機會消耗大量的能源，所以要根據季節變化調整水泵的使用情況。

　　(3)降低線路損耗

　　降低線路消耗的方法主要包括：第一，選用電阻較低的材料作為電纜電阻，比如銅芯就是電阻率比較低的一種，其高效率的作用抵消了高價格的劣勢，從長遠角度應該選用銅芯電阻;第二，對于電纜的長度應該盡可能小，這樣可以方便配置電纜的具體走向，同時要盡可能實現電能的二次分配，因為這樣可以降低電纜長度，最終達到降低線路損耗的目的;第三，對于電纜橫截面的面積應該盡可能加大，因為這樣會減少能源的利用，橫截面的面積要與電壓損失、熱穩定等因素保持一致，綜合考慮各個方面的因素，達到最低投資的目的。

　　2.2使用節能型供配電系統

　　供配電系統節能的重點應該在設計、優化階段，而這塊往往容易被大家忽視。一方面很多時候配電系統以及部分設備并不是完全由工廠自己決定，另外是考慮到初投資的問題，因此對于使用節能型供配電系統并沒有得到完全認可，其結果是雖然減少了原始投資卻導致后續成本增加。因此建議新上項目一定要慎重考慮供配電節能環節。

　　(1)推廣使用節能型變壓器。變壓器是輸變電行業中的耗能大戶，據估計，我國變壓器的總損耗占系統總發電量的10%左右，如損耗每降低1%，每年可節約上百億度電，推廣節能變壓器事在必行。推薦使用干式變壓器，如果已經使用油浸變壓器，在條件允許的情況下可以進行改造，油浸變壓器維護的工作量和費用相對也比較大，這也是油浸變壓器的明顯的不足之一。

　　(2)安裝無功補償裝置。功率因數的高低對工廠企業來說其重要性不言而喻，因此，必須設法提高工廠供電各相關部分的功率因數，以充分利用變、配、用電設備的容量，增加其輸電能力，減少功率損耗和電能損耗，以達到節約電能、提高供電質量和提高設備利用率的目的。在客戶端設置無功補償裝置是有必要的，尤其對大客戶，特別是有大型電機居多，感性設備居多的情況下有必要考慮無功補償裝置，提高供電品質。

　　2.3節能減排管理措施

　　加強日常管理，可以為污水處理廠節能降耗提供科學化的運行方式。首先是做到對相關設備的定期維修，經常清洗管道，對于泵吸壓力突然增大以及水頭或吸程逐漸升高或降低時都需要引起重視，及時查明原因。其次是做好負荷管理與水量調度，錯開用電高峰，降低峰值負荷;再次是優化運行體系。污水處理廠的主要節能降耗措施之一是要做到運行的合理優化，做到對系統部件進行及時更換，并對更換后所產生的能耗影響進行分析，選擇一種合理的優化運行方案。最后是建立完善的激勵機制。加大節約意識的宣傳力度，鼓勵全員參與，制定科學完善的能耗考核指標，做到獎懲分明，充分發揮激勵機制的積極效益，實現企業和個人雙贏。

　　結束語

　　對于中小型污水處理廠來說，加強電氣的節能降耗具有非常重要的意義，因此，針對電氣節能設計應當從設備的選型、改造、優化設計等方面進行考慮，從而降低能耗，提高經濟效益。

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