污水處理廠節(jié)能減排的實際途徑

時間:2022-11-30 09:57:58

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污水處理廠節(jié)能減排的實際途徑

一、污水處理廠能源消耗的現(xiàn)狀

污水處理廠在處理污水的生產(chǎn)過程中,排污處理機械設(shè)備在運行過程損耗大量的電能和燃料,處理項目歸類見圖所示,使運營處理成本占到生產(chǎn)總成本的40%-80%,才能保證污水處理的出水質(zhì)量符合國家規(guī)定的質(zhì)量標準。據(jù)統(tǒng)計資料顯示,一立方米的污水需要消耗電能0.3度,大大超過其他發(fā)達國家的營運成本,而且在污水提升、曝氣供氧等部位也占有很大的比例(見圖示),使得二氧化碳與污泥的排放指標嚴重超標,影響到周邊環(huán)境。因此,采取有效措施,更新污水處理工藝,有的放矢地節(jié)能減排,降低能耗是污水處理廠急需解決的問題。

二、污水處理廠節(jié)能減排的途徑分析

在我國污水處理廠主要是對污水、污泥的處理,主要能耗就在對其的提升和輸送、生物處理的供氧和污泥的處理等方面,重點抓好這幾方面的工藝過程,配置高效的處理裝置,對節(jié)能減排,降低能耗,達到國家和行業(yè)標準起著決定性的作用。

1.從污水處理工藝角度達到節(jié)能。污水處理工藝對于整個運營環(huán)節(jié)起著舉足輕重的作用。投資成本的大小因素就是由污水處理工藝來拍板。工藝程序的優(yōu)化,處理技術(shù)的先進,使污水排放量的減少,運營成本降低,從而污水處理成本降低。主要分為一級處理工藝優(yōu)選和二級處理工藝優(yōu)選。

1.1一級處理工藝優(yōu)選。一級處理工藝的優(yōu)劣,對下一級處理工藝有一定的影響,以最終達到能耗的降低目標。它的處理工藝投資小,成本低,用中和的處理方法,對泥砂和有機物進行強化沉降、分離和絮凝處理。

1.2二級處理工藝優(yōu)選。二級處理工藝有多種工藝方式,主要是對一級處理工藝后的污水、污泥進行再處理加工。使有的污水和污泥得到再利用或有效地回收。主要有以下幾種工藝:

1.2.1深井曝氣活性污泥法;這種工藝充氧能力強,動力效率高,而且處理設(shè)備簡單,又可以有效地減少占地面積,受氣候因素影響小,深度可達70~150米,用隔離墻將井分成內(nèi)、外兩部分,加快有機物的降解速度,設(shè)備能耗也較小。

1.2.2厭氧技術(shù)。在廢水中含有較多的有機物物料,對其采用厭氧分解工藝,主要分四個階段進行:第一是水解階段;第二是酸化階段;第三是產(chǎn)乙酸階段;第四是產(chǎn)甲烷階段,每一個階段都對廢水中的不同有機物進行降解。

1.2.3生物膜處理法。它屬于一種固定膜法,主要通過生物特性進行去除廢水中溶解性和膠體狀的有機污染物。可以采用需氧生物處理和厭氧生物處理兩種處理類型。使用的處理設(shè)備主要是消化池,將有機污染物由懸浮狀轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)。這種處理工藝因簡單、適用而在污水處理工藝過程被廣泛運用。1.2.4An/O工藝。這種工藝除了使有機污染物得到降解外,還具有一定的脫氮除磷的功效,是一種改進的活性污泥法。主要有效率高、流程簡單、容積負荷高及耐負荷沖擊能力強的優(yōu)點。能夠在厭氧-缺氧-好氧之間循環(huán)運行,不會發(fā)生污泥膨脹現(xiàn)象,保證了微生物的代謝作用,絮凝體的形成與絮凝沉淀性能凈化過程得到完成。

2.從污水處理設(shè)備角度推動節(jié)能。在污水處理過程中,設(shè)備電能的消耗占總成本近半成。目前耗電設(shè)備主要是輸送泵、曝氣裝置及其他設(shè)備,從設(shè)施的性能、裝置等方面入手,對耗電設(shè)備進行升級改進,則能達到節(jié)能減排的效果。首先,增加潛水推流器。在污水處理過程中,對污水進行充氧、攪拌和推流。如果需氧量低于設(shè)計規(guī)定的常量,曝氣設(shè)備運用的時間就地減少,引起污泥的沉淀,要達到污水處理效果,就必須開啟更多的曝氣設(shè)備,造成電耗浪費。所以適當(dāng)增加推動攪拌器,可以降低能耗;其次,在污水提升泵安裝變頻器。用變頻調(diào)速技術(shù)取代調(diào)節(jié)擋板或閥門,可以合理控制泵液流量,使工作泵在一定的頻率環(huán)境下工作,揚程穩(wěn)定,從而達到節(jié)能的效果。第三,注意回流比的控制。在污水處理過程中,出泥桶保持順暢是回流泵正常運行,出水質(zhì)量更好的保證。

3.從原料的角度促進節(jié)能。藥劑原料的選擇原則是:無害、成本低且高效。在我國現(xiàn)有的污水處理藥劑很多,但有時因?qū)λ巹┑倪x擇使劑量的運用超標,加上生物反應(yīng)池曝氣過度,造成極大的浪費。所以要控制溶解氧,使充氧量降低,最終達到節(jié)能。對污泥處置技術(shù)采用了添加菌劑減量技術(shù),延時曝氣減量技術(shù)和水熱干化污泥處理技術(shù)等都能夠促進污水處理過程中有機物的新陳代謝,有效合成細胞物質(zhì),實現(xiàn)污泥減量,降低生產(chǎn)能耗。

4.從產(chǎn)出物的角度發(fā)展節(jié)能。污水處理后,可利用的有機物在農(nóng)業(yè)、建筑業(yè)等領(lǐng)域都有著不小的貢獻。如:污水處理后的污泥,含有豐富的有機質(zhì)和微量營養(yǎng)元素,屬于有機復(fù)合肥,對農(nóng)業(yè)植物的生長有促進作用,不僅資源節(jié)約,而且保護環(huán)境;還有些污泥的有機物是制造活性炭和纖維板的原料,在建筑業(yè)廣泛得以應(yīng)用。污水處理廠將有機物分離后,進行厭氧消化,產(chǎn)生的甲烷氣體是一種可再生的清潔能源,用于處理廠的照明、發(fā)電等能源使用,還可用于攪拌池的攪拌,實現(xiàn)熱電聯(lián)供,降低了污水處理的生產(chǎn)成本和運行成本。

5.從創(chuàng)新思維角度實現(xiàn)管理節(jié)能。依據(jù)我國現(xiàn)行的污水處理廠的管理模式,存在著政府多層領(lǐng)導(dǎo)的管理模式,雖說政府監(jiān)管到位,資源來源也較有保障,但是在污水處理廠仍需要配備專門的人力、物力和財力來配合,專業(yè)知識能力得不到保證,工作效率低下,造成管理資源的極大浪費,也使污水處理行業(yè)的發(fā)展受到一定的限制?,F(xiàn)在推崇市場化和產(chǎn)業(yè)化,對污水處理廠的管理實施委托管理模式,即“建設(shè)-運營-移交”模式或“移交-運營-移交”等模式,可以減少人員的投入,充分挖掘有能力的專業(yè)人員參與生產(chǎn)管理,做到安全生產(chǎn),處理出水質(zhì)量符合標準,設(shè)備設(shè)施的利用率過到最大化,降低各類風(fēng)險,提高整體的工作效率和經(jīng)濟效益,促進污水處理廠的市場競爭力,推動企業(yè)向規(guī)?;?、智能化管理發(fā)展。

三、結(jié)語

我國污水處理廠的現(xiàn)行管理及處理工藝技術(shù)與社會發(fā)展要求和先進國家水平,都存在一定的距離,加強我國污水處理廠對污水進行有效的治理,防止其對社會環(huán)境的破壞是當(dāng)務(wù)之急的大事。污水處理廠對運行處理污水的過程中,務(wù)必綜合考慮所在地的氣候、地形、電費價格等因素,結(jié)合處理污水建設(shè)規(guī)模,工藝技術(shù)等條件,實施先進的處理技術(shù),遵循高效、節(jié)能、降低運營成本的宗旨,制定相應(yīng)的節(jié)能減排方案,并且用合理的成本創(chuàng)造出最優(yōu)的運營,使污水處理廠朝著資源節(jié)約型、可持續(xù)性發(fā)展的方向發(fā)展。

作者:范麗娟 宋曉暉 范云照 單位:甘肅銀光聚銀化工有限公司