淺議污水處理廠(chǎng)的節能

第21卷增刊第2期環(huán)境科技Vol.21_ Supp.22008年12月Environmental Science and TechnologyDec.2008淺議污水處理廠(chǎng)的節能葛巍，顧擁輝(新沂市環(huán)境監測站，江蘇新沂221400)摘要:系統地介紹并分析了污水處理廠(chǎng)流程中各個(gè)處理構筑的能耗情況,并針對各個(gè)構筑物提出有效的節能途徑。指出了常用的污水好氧處理能耗過(guò)高的突出問(wèn)題,建議改用能耗低造價(jià)低的好氧過(guò)濾等處理方法。污水再生利用電是解決污水處理能耗高的途徑之一。關(guān)鍵詞:污水能耗與功效;妤氧過(guò)濾; 生態(tài)處理; 自準中圖分類(lèi)號: X5文獻標識碼: B文章編號: 1674 4829(2008)S2 -111-030Discussion on Energy -saving of Sewage Treatment PlantsGE Wei， GU Yong- -huiAbstract: This article introduced and analyzed systematically kindes of mechanical energy consurmption of the variousprocesses of sewage treatment plants and put forward efective enegy- -saving ways for many types of machines. This articlealeo pointed out that the common foul water aerobic treatments wasted much more energy, 80 plants should switch to thelower energy consumption tools and methods which need the slighly high cost in the aerobice treatment. Recyeling wastewaterwas one of the ways of solving the high energy consumption.Key words: Energy consumnption and efectiveness of wastewater; Aerobic filter; Ecological treatment;Sel-urifcation0引言1污水處理廠(chǎng)的工藝流程.目前我國城市污水處理率低環(huán)境污染壓力大,目前，常用于我國城市污水處理的方式為集中但現行的處理技術(shù)多數面臨高額資金投人的難題,污水處理系統和傳統的三格式化糞池。其它的處理當前迫切需要低能耗、生態(tài)型的污水處理技術(shù)。并構筑物也都是大同小異的,主要的流程不外乎如此:且,隨著(zhù)人民生活水平的提高和城市化的日益加快,污水收集設施(包括污水管道雨水管道、工廠(chǎng)我國城市污水排放量持續增長(cháng)。我國水污染的治理排放水管道等)一污水 提升泵站一格柵攔截→沉重點(diǎn)已經(jīng)開(kāi)始從工業(yè)點(diǎn)源為主的控制治理，逐步轉砂池- -初沉池-一曝氣池、厭氧池等核心處理工藝變?yōu)橐猿鞘猩钗鬯疄橹鞯目刂浦卫?。如何?jīng)濟有流程-一二次沉淀池- -排水管道或渠排人水體。效地解決生活污水的污染問(wèn)題已成為-一個(gè)亟待解決其中核心處理流程可分為一級處理和二級及以的難題,引起了人民群眾和政府部門(mén)的極大關(guān)注明。上的深度處理。深度處理流程主要有好氧處理流程、然而污水處理的費用也是一個(gè)很大的問(wèn)題,要厭氧處理流程及兩者相結合的處理方法。想將污水和廢水處理好，對環(huán)境的污染降到最低程目前，好氧處理方法有SBR工藝.UASB工藝、度,我們就必須以最經(jīng)濟的方式處理污水,這就涉及氧化溝、氧化塘等工藝,在曝氣池里充人空氣或氧到一個(gè)污水能耗與功效的問(wèn)題?，F就污水處理廠(chǎng)的氣,讓好氧細菌除去污水中的有機物雜質(zhì);厭氧處理整個(gè)污水處理的流程進(jìn)行分析,找到當前常用的污流程主要有厭氧流化床、兩相厭氧發(fā)酵、厭氧濾池等水處理流程中工藝的不足之處，并提出更好的解決利用厭氧菌進(jìn)行厭氧發(fā)酵的方法除去污水中的有機方法,使以后的污水處理更加容易,更加全面,將污物;另外常用的還有像A20及其變種的工藝流程都水對環(huán)境的污染降到最低的限度147。是好' 中國煤化工理流程，其處理收稿日期:2008-07-17修回日期:2008-11-02效果MHCNMH G種;曝氣池、厭氧工。作者簡(jiǎn)介:葛巍(1975-),男,江蘇新沂人,大專(zhuān),助工。 從事環(huán)境監測池 、氧化塘、厭氧反應器及特殊的除磷脫氮設備,或工作.112環(huán)境科技2008年12月.者是它們的變種工藝，但就其處理原理上來(lái)說(shuō)都是大的砂粒以及細小的懸浮物,除了污水在池子中的大同小異的。水損外，刮砂刮泥設施以及其后續處理會(huì )有很大的能耗,但是這些能耗都不大。2各個(gè)處理構筑物的能耗分析2.4曝 氣池的能耗分析2.1 污水處理系統.曝氣池是好氧處理工藝的能耗大戶(hù),大部分的目前，污水處理系統又有集中污水處理系統和能耗都集中于此。能降低曝氣池的能耗就相當于解分散式處理系統。前者是指各種城市生活污水,經(jīng)預決了好氧處理工藝流程的能耗問(wèn)題。處理符合管道排放標準的工業(yè)廢水和城市融雪、降常規的曝氣池都是用機械的方式(如鼓風(fēng)機、空水等混合廢水經(jīng)過(guò)城市下水管道收集,然后集中被壓機等)向污水中鼓人空氣或是從池底充人空氣,并輸往城市污水處理廠(chǎng)，城市污水處理廠(chǎng)再根據進(jìn)水且用攪拌等方式讓空氣和污水充分混合,從而使空的水質(zhì)，綜合規劃,采用適宜的措施集中處理;在達氣均勻地分布于污水中,提高好氧治理的效果。到國家排放標準后,排入自然水系的-種污水處理污水在曝氣池里的停留時(shí)間一般會(huì )在2h以方式。一般用于經(jīng)濟比較發(fā)達的大中型城市。該系統上,其容積是相當大的,不管是采用葉輪旋轉曝氣還初始投資大,需要鋪設相應的城市污水管網(wǎng)運行管是通氣帽在池底鼓入空氣的方式曝氣,電機的功率理成本很高，因而對于經(jīng)濟欠發(fā)達地區的中小城鎮很大,且要晝夜運行,其能耗之大是可想而知的了。有極大的應用局限性。2.5 厭氧池及厭氧處理設備的能耗分析分散式污水處理系統，是指在小區或- -個(gè)工廠(chǎng)除了好氧處理技術(shù)之外，厭氧處理J.藝也很容設置化糞池或小型的污水處理設施，對生活污水進(jìn)易為人們所接受,厭氧處理工藝的能耗相對較低,并行預處理,對能夠利用的中水進(jìn)行沖廁所、洗車(chē)、澆且可以產(chǎn)生沼氣,回收利用也很方便,只是厭氧處理灑路面花壇等。雖然分散式處理流程可能導致處理過(guò)程中,污水停留時(shí)間很長(cháng),并且要保證好的處理效費用提升,但是這種處理方式是有它的優(yōu)越性的,特果,必須要有較好的隔絕空氣的措施。盡管如此,厭別是現在過(guò)于集中的污水處理費用越來(lái)越高處理氧處理的趨勢還是很被看好的。流量也越來(lái)越大的情況下，分散式處理方式更顯示2.6二沉池及其它 處理設施的能耗分析了它的優(yōu)越性。二沉池是處理后的污水進(jìn)行泥水分離的地方,2.2污水提升泵站的 能耗分析現在普遍使用的二沉池都設有刮渣擋板，出水排泥隨著(zhù)人們對環(huán)境污染越來(lái)越嚴重這-狀況的認等裝置,二沉池的面積也比較大。分離出來(lái)的污泥還識和對加強環(huán)境保護意識的加強，現在大多數城市要用污泥泵輸送到污泥泵房,污泥的壓縮處理等也都紛紛建設了污水處理廠(chǎng),處理流程也由簡(jiǎn)單的- -是耗能很大的。級處理升級為二級或更深度的處理。但是對于大中現在常用的污泥機械壓縮處理，濃縮后的污泥型城市來(lái)說(shuō),普啟遍還是采用集中處理的方式。一個(gè)外運填進(jìn)等方法,耗能巨大，并容易引起二次污染。污水處理廠(chǎng)處理的污水面積都很大,這就需要用提像污泥中的高濃度污染物很容易隨雨水再次進(jìn)入水升泵站將遠處的污水提升到污水處理廠(chǎng)進(jìn)行集中處循環(huán)系統,造成二次污染,有關(guān)二次污染的處理也是理，這些污水提升泵站不僅要保障所有污水都要提很傷腦筋的事情。升到污水處理廠(chǎng),還要適應污水質(zhì)變化的要求,一般3污水處理各個(gè)環(huán)節的節能途徑其流量都很大輸送的路程也很遠，再者污水管道一般都埋設較深,泵站需要有很高揚程,電耗十分可3.1再生回用以減少深度處理觀(guān)。電費是污水提升泵站的主要能耗,輸送路程越我國花費大量投資建設了城市污水處理廠(chǎng),但遠,電價(jià)越高。經(jīng)過(guò)處理后的再生水并沒(méi)有得到充分利用,在城市2.3格柵 .沉砂池和初沉池的能耗分柝污水處理決策中應充分考慮污水的再生利用。發(fā)展格柵是利用柵條攔截污水中粗大的懸浮物和雜再生水在農業(yè)灌溉綠地澆灌城市雜用、生態(tài)恢復物,污水經(jīng)過(guò)格柵時(shí),由于柵條的阻擋會(huì )引起水頭損和工業(yè)冷卻等方面的利用。失,這就需要有水泵提升污水以增大污水的勢能;再中國煤化工戶(hù)需求和用途,合者,柵渣的機械粉碎處理也是耗能過(guò)程。這兩者是格理確生利用,可選用混柵處理流程的主要能耗根源。凝、:JYHCNMHG、消毒或自然凈化沉砂池和初沉池是利用重力作用除去污水中粗等深度處理技術(shù)。 因此,缺水城市和水環(huán)境污染嚴重第21卷增刊第2期葛巍等淺議污水處理廠(chǎng)的節能113的地區，在規劃建設遠距離調水之前應積極實(shí)施城格柵的時(shí)候可以憑借其較快的流速通過(guò)柵條，必要市污水再生利用工程,同時(shí)做好非投資性或低投資時(shí)再用提升泵將污水提升至沉淀池。性的節水減污工作。曝氣設施的節能途徑。不管是好氧處理還是厭城市污水再生利用規劃建設要依照客觀(guān)需要和氧處理設施,其能耗都是非常大的。因為我們必須要實(shí)際可能的原則,按照遠期規劃確定最終規模,以現用電力設備將空氣充人到污水中,但是我們可以采.狀水量及用水需求為主要依據確定實(shí)施規模。城市用多層好氧過(guò)濾的方式減小這一能耗開(kāi)支。好氧過(guò)污水再生利用技術(shù)選擇與工程實(shí)施要考慮國情、實(shí)濾的各個(gè)濾層的厚度的材料都是不相同的，實(shí)現的際條件和用戶(hù)需求,城市污水再生利用規模、處理程過(guò)濾效果也大相徑庭。度、處理流程、輸水方式、再生水質(zhì)、使用用途的選擇好氧過(guò)濾具體的方法是:污水經(jīng)過(guò)格柵攔截之上,既要滿(mǎn)足要求,又要經(jīng)濟合理。目前城市污水再后,即可以直接進(jìn)入第一-層好氧過(guò)濾層，第一層好氧生利用應著(zhù)重于農業(yè)灌溉、市政雜用、景觀(guān)水體、生過(guò)濾層的孔隙是很大的,一般用粗大的砂石鋪墊,主活雜用.工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和補充地表水。要去除污水中大的懸浮物并通過(guò)水流在砂石中紊動(dòng)但是，城市污水再生過(guò)程和再生水的使用應確的流動(dòng)將空氣中的氧氣混人污水中。然后污水進(jìn)入保公眾和操作人員的健康安全,以及周邊的環(huán)境安第二層好氧過(guò)濾層,這一層的砂石粒徑相對較小,污全,尤其要有效地控制病原菌的污染和傳播。再生水水在這一層的停留時(shí)間相對較長(cháng),主要是好氧微生使用應滿(mǎn)足國家和地方有關(guān)污水再生利用的水質(zhì)標物對有機物的氧化過(guò)程,在這一好氧濾層里,很容易準和規定,處理工藝的選擇,尤其是工藝的可靠性和生成生物膜,類(lèi)似于生物膜的處理。如果污水的有機安全性的保障,應經(jīng)過(guò)嚴格的專(zhuān)家論證、評估和主管物的濃度不是很高，處理水已經(jīng)基本達到了排放的部門(mén)的批準。標準,也可以將處理后的水收集起來(lái)作中水使用。如3.2環(huán)境自?xún)艉蜕?態(tài)處理以降低能耗果污水的有機物濃度很高，可以讓污水繼續進(jìn)行下城市污水處理廠(chǎng)出水也可看作是水文循環(huán)的組-層的好氧過(guò)濾,濾層的孔隙也將更小,處理時(shí)間更成部分,將合乎質(zhì)量要求的出水排放到河流水體中，，長(cháng)效果也更好。在這一-層中,由于污水的停留時(shí)間使河流水體能維持或變成供下游使用的原水源,不較長(cháng) ,對污水中的N和P也有較好的去除效果。僅經(jīng)濟可行,而且可減少風(fēng)險并發(fā)揮河流自?xún)裟芰?。進(jìn)行好氧過(guò)濾處理的排放水已經(jīng)可以達到排放正是因為自然環(huán)境自身有很強的處理污水的能的要求,沒(méi)有必要設置二次沉淀池進(jìn)行泥水分離。這力,我們可以用生態(tài)的方法處理污水，這樣不僅可以種處理流程適用于建設在河湖的旁邊，有利用處理獲得很好的處理效果還能省去很多處理費用,是兩.水的就近排放,而且可以不用清水管道或管渠即可。全其美的辦法。目前的生態(tài)處理方法中很多處理方法都存在占4問(wèn)題與建議地多,處理流量小的問(wèn)題。所以生態(tài)處理方法要因地4.1 主要問(wèn)題制宜,用在空地較多、生物生長(cháng)好的地方,像人工濕上面提到的比較節能的污水處理方法主要是生.地、土壤層微生物濾池植物浮床等都是很好的生態(tài)態(tài)的處理方法,其中好氧生物濾池盡管很節能,但是處理方法,能耗低,很值得推廣。也有它自身的限制因素所在,表現在:3.3各個(gè)處理構 筑物的節能途徑(1)占地較大。因為這種處理方式全靠生物進(jìn)行在污水處理流程中，各個(gè)污水處理構筑物的節氧化分解有機物的方式處理污水，污水停留時(shí)間很能途徑很多，下面就污水處理流程中各個(gè)構筑物的長(cháng),所以處理流量是十分有限的,但是正如前面提到節能方法。污水提升泵站節能途徑。將現有的集中式污水的,在大部分污水都用分散式處理方式的情況下,處處理改成分散式處理，并充分利用一級處理后的中理流量都不會(huì )很大，所以這種處理方式是有它的優(yōu)水,可以減小城市污水處理廠(chǎng)的壓力,更可以大大減勢所在的。(2)不能進(jìn)行反沖洗,容易堵塞。由于污水通過(guò)少深度處理所需的費用。同時(shí)污水提升泵站的水量濾層的時(shí)候,會(huì )生成很厚的生物膜，老化的生物膜脫也會(huì )適當減少,甚至可以取消,全部采用分散處理模落后中國煤化工濾效果會(huì )因此而式。污水處理廠(chǎng)只負責處理工廠(chǎng)附近、污水量大的用大為陸大的濾料層,并且戶(hù)排放的污水。格柵的節能途徑。盡量將污水處理設備安裝在盡量遏MYHCNMHG(3)初期造價(jià)高,但處理費用低。初期造價(jià)主要地勢較低的地方,可以減小提升泵的功率。污水經(jīng)過(guò)(下轉第120頁(yè))20環(huán)境科技2008年12月.實(shí)現生活垃圾的堆肥、資源回用、焚燒和填埋等處理城鄉鳊合部處置方法的合理效益搭配。食品加工企業(yè)[參考文獻][1]甄艷, 呂康娟.城鄉結合部的地緣特性及其管理機制創(chuàng )新[爾.世界地理研究, 2006,15(3): 54- 59.[2]解振華.國家環(huán)境安全戰略報告[M].北京:中國環(huán)境科學(xué)分類(lèi)中心出版杜, 2005: 23, 84. .[3]李建龍.城市生態(tài)綠化工程技術(shù)[M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2004: 90.[4]徐夢(mèng)潔,舒幫榮,劉國群,等.江蘇省城市生活垃圾處理現狀分析[].江蘇環(huán)境科技,2008,21<2):67 - 70.[5]鐘曉蘭,周生路.城鄉結合部土壤污染及其生態(tài)環(huán)境效應1.食品2廚余物與灰土3.城市生恬糞便0土壤, 2006(2):10- 15.4.城市非堆肥垃圾和技術(shù)資金5. 再生資源[6]孟紅旗，徐華山.我國城市生活垃圾產(chǎn)業(yè)最優(yōu)模式設計I].6.可資源回收類(lèi)垃圾1. 可焚燒垃圾8. 焚斃殘潼再生資源研究, 2006(6); 23 - 27.9.無(wú)害化垃極10. 有害垃圾11. 鄉村非堆肥垃圾和勞動(dòng)力[7]葉岱夫.論郊區農業(yè)生態(tài)環(huán)境建設的幾個(gè)問(wèn)題幾農村生12農家糞13. 有機糞14. 高效有機復合肥態(tài)環(huán)境, 2001,17(1); 60 - 63.15.食品加工殘造16.農產(chǎn)品。[8]孟紅旗，田采霞.焦作市居民家庭生活垃圾成份調查研究園3城鄉結合部生活垃圾處理系統設計[].中國資源綜合利用, 2007, 25(8): 28 - 30.城鄉結合部垃圾疏散職能重塑的原則是:通過(guò)[9]劉克鋒,劉悅秋.北京市城市生活垃圾威分調查及農用性宣傳教育和行政管理的手段,在生活垃圾二級分類(lèi)分析[]北京農學(xué)院學(xué)報, 2001,16(4): 25 - 31.(責任編輯胡蒸榮)的基礎上,忽略城鄉差異,充分利用生物堆肥技術(shù),(上接第113頁(yè))集中在濾層鋪砌和濾層上面草皮的種植上，但是一經(jīng)運行,其運行費用是很低的。[1] OWENWF.污水能效與能耗[M].章北平,車(chē)武譯.北京:4.2 建議能源出書(shū)社,1989.針對以，上問(wèn)題提出以下建議:(1)如果在濾層上面種植植被的話(huà), 可以將過(guò)[2] 張自杰.排水工程[M]第4版.北京:中國建筑工業(yè)出版社, 2005.濾和濕地相結合建設,處理效果會(huì )更好。[3]王華麗,劉長(cháng)青,張亞雷.小城鎮污水處理-體化技術(shù)現狀(2)這種處理方案只適用于分散式處理方案中,與展望[J]江蘇環(huán)境科技,2006.19(2):31 -33.處理流量很小,具體的設施可以同家庭的小花壇、花[4) 程曉燕,崔強明,污水處理廠(chǎng)建設運行及歸避[J]江蘇環(huán)境園合建,并不會(huì )影響建設的美觀(guān)性。處理后的水可以科披,2005,18(3): 49 - 50.直接滲透到附近的水池里,用于花壇的澆灌,路面澆[5]朱學(xué)紅,趙若塵.污水處理的節能實(shí)驗[J].江蘇環(huán)境科技，2006,19(4): 29 - 34.灑等,甚至可以回用于沖洗廁所。(3)好氧過(guò)濾可以結合化糞池共同使用,有化糞[6]張 力,張善發(fā).都市污水處理廠(chǎng)的節能技能對策[.上海水務(wù),2003, 19(2):20.池進(jìn)行初步處理,粗大的雜質(zhì)已經(jīng)去除,濾層的堵塞[7]楊敏,張建強,李亞瀾.污水處理工程中節能題目的探究的幾率會(huì )大大減小。[0產(chǎn)業(yè)清靜與環(huán)保,2005 ,31(2): 23.(責任編輯胡燕榮)中國煤化工MYHCNMHG