城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能減排探究

時(shí)間:2022-06-11 09:38:53

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城鎮(zhèn)污水處理廠節(jié)能減排探究

1城市污水處理廠能源物資耗用現(xiàn)狀分析

根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定,所有城鎮(zhèn)都要建立污水處理廠,目前我國各個(gè)城鎮(zhèn)建立起來的污水處理廠已經(jīng)超過了4000座,每天污水處理量是1.45億立方米。污水處理廠的污水處理能力顯著提高,但依然存在很多問題。如一些城市污水處理工藝陳舊,污水處理效率低、能耗大,導(dǎo)致污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用高,嚴(yán)重影響到污水處理廠的實(shí)際收益。(1)主要能源物資耗用為水、電、氣、藥劑、備品備件等污水處理廠運(yùn)行過程中,主要消耗的能源為電力、水、處理藥劑以及其他工藝配件等。其中能耗最大的是電力,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,一級(jí)城市污水處理廠處理一立方米的污水需要耗費(fèi)0.073度電,二級(jí)城市污水處理廠耗費(fèi)的電量達(dá)到了0.325度。其次,污水處理廠在處理污水時(shí),在沖擊水泵、脫水機(jī)、滲透膜的時(shí)候都需要使用清水。以每天處理10萬噸污水處理廠的帶式脫水機(jī)為例,每一臺(tái)運(yùn)行一小時(shí)需要消耗17立方米的水,再加上其他設(shè)備所需用水,污水處理廠每天需要耗費(fèi)大量的自來水;污水處理過程中,還需要使用凈化劑,一噸污水需要200g凈化藥劑;污水經(jīng)過一級(jí)、二級(jí)脫磷、脫氮以后,還需用活性炭吸附或者反滲透法去除水中的雜質(zhì),用臭氧或者氯氣對處理水進(jìn)行殺菌消除,再將處理水送到中水道,作為噴灑街道、綠化、工業(yè)用水和消防用水等方面的水源。水、電、藥劑、備用物品等的用量一定程度上增加污水處理廠的運(yùn)行成本。(2)污水處理廠運(yùn)行直接成本的分析以我司為例,2017年1月—12月,電費(fèi)成本為4642萬元,占整個(gè)污水處理成本的12%;水費(fèi)成本為297萬元,藥耗成本為1550萬元,水耗和藥耗成本為1847萬元,占完全成本的6%;修理費(fèi)用為4998萬元,占完全成本的14%,占比超過了電費(fèi)、水費(fèi)和藥耗,比去年增加了1392萬元,漲幅達(dá)到了33.25%。造成修理費(fèi)上漲的原因是廠內(nèi)上期的刮泥機(jī)大修費(fèi)用300萬元,其次由于公司的生產(chǎn)設(shè)備在長期運(yùn)行過程中,設(shè)備老化現(xiàn)象嚴(yán)重,檢修人員未能及時(shí)加強(qiáng)設(shè)備的檢修力度。水、電、藥劑、維修費(fèi)用總費(fèi)用超過了整個(gè)生產(chǎn)成本的32%,極大地增加了生產(chǎn)運(yùn)營成本,增加了公司運(yùn)營負(fù)擔(dān)。(3)設(shè)備選型設(shè)計(jì)上存在缺陷,生產(chǎn)工藝落后污水處理效率和污水處理設(shè)備的利用率直接關(guān)系到能源物資的消耗,當(dāng)前一些污水處理廠為了降低生產(chǎn)成本,沒有及時(shí)引進(jìn)新設(shè)備、新技術(shù),長時(shí)間沒有更新污水處理設(shè)備,污水處理工藝不完善,和工廠生產(chǎn)線嚴(yán)重脫節(jié),并長期超負(fù)荷運(yùn)行,導(dǎo)致設(shè)備老化、磨損嚴(yán)重,增加了污水處理廠的維修成本。某污水廠設(shè)計(jì)規(guī)模1.1萬m3/d,設(shè)計(jì)出水達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918-2002)一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。采用Carrousel2000型氧化溝工藝,厭氧池、缺氧區(qū)與氧化溝整體形成AAO工藝,以期氧化溝內(nèi)部的氧濃度梯度與缺氧區(qū)形成脫氮的雙重保。其中,厭氧區(qū)水力停留時(shí)間1.5h,缺氧區(qū)2h,氧化溝16.4h;氧化溝污泥負(fù)荷0.070kgBOD/kgMLSS•d,采用10臺(tái)HZTP11-4型推流曝氣機(jī)提供溶解氧和推流攪拌;內(nèi)回流采用渠道重力自流形式。該廠自自投產(chǎn)以來,氧化溝推流曝氣機(jī)附近DO僅為0.5mg/L左右,出水NH3-N和TN無法達(dá)標(biāo),且單位電耗高達(dá)650~700kW/km3。造成這種現(xiàn)象的主要原因就是設(shè)備選型缺陷和水量超設(shè)計(jì)等原因,造成工況參數(shù)嚴(yán)重偏離正常范圍,出水NH3-N和TN無法達(dá)標(biāo)。

2污水處理廠節(jié)能減排實(shí)現(xiàn)途徑

2.1對于污泥的處理節(jié)能減排工作。我司一污水廠內(nèi),占地面積約15畝,現(xiàn)為世界規(guī)模最大、裝備及技術(shù)最為先進(jìn)的污泥干化廠,對于污水處理廠可以采用流化床干化工藝。流化床干化工藝是處理一些污水處理廠產(chǎn)生的脫水污泥,干化廠主要有兩條生產(chǎn)線組成,將脫水泥餅干化到含固率為90%的干顆粒,整個(gè)工藝流程是由泥餅的儲(chǔ)存以及運(yùn)輸系統(tǒng)、干燥系統(tǒng)還有成品傳輸系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、保溫系統(tǒng)等構(gòu)成的,一臺(tái)生產(chǎn)線每日處理的脫水泥餅總量為400噸,蒸發(fā)能力為每小時(shí)13000公斤,每日處理量達(dá)到80噸,所以合理的應(yīng)用流化床干化工藝可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排[3]。2.2利用污水處理廠中水、冷卻水再生利用實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。中水再生利用也就是指中水回用,其只要是以污水處理廠的尾水作為母水,經(jīng)過加工之后達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)的回用水的標(biāo)準(zhǔn)。污水處理廠中回收利用可以采用三槽氏氧化溝的出水作為原水在回用工藝上可以根據(jù)污水廠二級(jí)生化出水的特點(diǎn)利用混凝沉淀工藝進(jìn)行過濾,這種方式對于原水的水質(zhì)要求不是特別高,管理起來極為方便,原水經(jīng)過提升泵提升到混凝沉淀池中,加入明礬進(jìn)行沉淀,之后到無閥過濾池進(jìn)行過濾,自導(dǎo)清水池加入氯消毒最后通過水泵加壓至水塔出水最終流向用戶,中水會(huì)用的前提重要是提供適合的回用水質(zhì)并且不造成任何二次污染,對于中水出水的水質(zhì)應(yīng)該進(jìn)行檢測,保證出水指標(biāo)完全達(dá)標(biāo)。2.3利用污水處理廠出水發(fā)電實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。污水處理廠污水處理主要是讓排放的水源水質(zhì)達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn),對污水進(jìn)行凈化,污水處理廠可以利用污水發(fā)電,污水發(fā)電系統(tǒng)只要有污水收集、污水處理、發(fā)電系統(tǒng)以及排放系統(tǒng),污水處理系統(tǒng)主要是一級(jí)處理單元、二級(jí)處理單元和三級(jí)處理單元,一級(jí)處理單元自己要是過濾池和沉淀池,過濾池就是其進(jìn)水口和污水收集系統(tǒng)的出水口相連接,而沉淀池則是連接了過濾池的出水口,三級(jí)處理單元主要有化學(xué)分離池、物理分離池,這些子系統(tǒng)都提高了污水的凈化效果,并且還可以有效的節(jié)約污水處理廠的后期凈化成本。

3節(jié)能減排在實(shí)際污水處理廠中取得的成效

關(guān)于污水處理廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排我國很多污水處理廠取得了巨大的成效,相信在科技的不斷發(fā)展下,污水處理廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排工作前景十分明朗。比如我司污水處理廠截止2017年9月,公司累計(jì)處理污水30.5億噸,削減COD84.2萬噸;取得加藥系統(tǒng)、水池伸縮縫漏水修復(fù)結(jié)構(gòu)技術(shù)、污水處理曝氣排裝置、一體化奧貝爾氧化溝組合式曝氣裝置及系統(tǒng)等10余項(xiàng)發(fā)明專利;擁有生活污水處理一級(jí)資質(zhì);在業(yè)內(nèi)率先一次性通過質(zhì)量、環(huán)境和職業(yè)健康安全管理“三標(biāo)”體系認(rèn)證。

4結(jié)語

污水處理廠實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,提高處理廠的投資效率就要在污水處理廠的設(shè)備問題、污泥處理、場內(nèi)秩序、提高處理廠整體的發(fā)展能力上多下工夫,不斷的引起國內(nèi)外一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),不斷的促進(jìn)我國的污水處理廠能源開發(fā)和利用提升節(jié)能減排的綜合能力,爭取為國家節(jié)能減排做出新的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn):

[1]住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.2009年全國城鎮(zhèn)污水處理建設(shè)與運(yùn)行工作現(xiàn)場會(huì)[R].2010.

[2]趙寶江,李江,王麗萍,污水處理廠節(jié)能減排的實(shí)現(xiàn)途徑分析[J],環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì),2010,11:49-52+62.

[3]朱曉華,污水處理廠節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的實(shí)現(xiàn)途徑探析[J]環(huán)境與發(fā)展,2017,06:52+54.

作者:劉安 單位:重慶市排水有限公司