水厂节能降耗精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇水厂节能降耗，期待它们能激发您的灵感。

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关键词: 水厂；节能降耗；问题；对策

中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：

随着我国经济的不断发展，我国各地水厂的规模不断扩大，用水量也不断增加。我国各地的水厂基本都对供水系统进行了改造，以降低能源消耗。但是，还有一些水厂在生产的过程中，由于生产工艺、管理等等原因，使水厂的生产效率较低，对能源的损耗较大，使水厂的生产成本居高不下。不断降低生产成本是我国各地水厂快速发展的重要的内在动力，因此，应当不断采取多种有效措施，进一步实现水厂的节能降耗。从而有效降低水厂生产成本，提高水厂的经济效益。

一、当前水厂节能降耗存在的主要问题

1、水厂电能损耗较为严重

首先，是水厂的水泵机组的电能损耗较为严重。目前，在我国的各类水厂中，水泵机组的应用较为普遍。在水厂的生产过程中，水泵机组消耗了大量的电能。由于设备、管理、技术等各种原因，我国水厂的水泵机组效率较低、能耗偏大、成本较高致。使泵站工程水厂的效益难以提高。究其根源，主要是由于供水量增长速度较快，供水管网改造也较快，但是，很多水厂水厂的水泵机组却没有及时进行同步改造，使很多给水厂的水泵工作扬程不断下降，往往都是运行在低效区运行，使水泵的效率难以，造成大量电能的浪费。另外，还有一些水厂加压供水的选泵配置不尽合理，也导致大量的不必要的电能浪费。

其次，是给水处理过程中的电能损耗较为严重。水处理过程中的电能损耗较为严重的主要原因，是由于资金和技术等制约，使我国的很多水厂自动控制技术较为落后，加药及污泥处理工艺不完善，尚未建立起完善的仪表控制和计算机控制系统，难以满足水厂节能降耗的需要。

另外，是水厂的清水池的电能损耗较为严重。水厂的清水池在自来水的生产过程中发挥着重要的作用，具有调节水量、蓄存、进行氯化消毒接触的作用。但是，由于我国的一些自来水厂的设计的缺陷，使很多清水池有效容积不够，无法满足贮存的要求。另外，还有一些水厂在设计清水池时，往往都是从容量方面考虑，很少考虑通过抬高清水池内水位节约能耗，最终造成了清水池的电能损耗较为严重。

2、水厂药耗水平居高不下

首先，是我国水厂矾耗过高。目前我国水厂大多数使用平流沉淀池，导致工艺处理时间较长。同时，加矾量也不够合理。水厂的运行人员需要利用较长的时间，才能了解一定加矾量所对应的滤后水浊度，为了保证水质，水厂的运行人员会提高加矾量，这样就增加了加矾耗。

其次，目前我国大多数水厂采用是液氯消毒，但是，在消毒过程中主要还是水厂的运行人员依赖水厂的运行人员的人工操作，难以有效降低氯耗。同时，对于我国的水厂来说，净水构筑物体积一般都较大，与外界接触面积广，氯气非常容易挥发，也产生了大量不必要的氯气消耗，

二、促进水厂节能降耗的相关对策

1、采取多种措施，不断降低电能损耗

首先，要通过对泵站进行优化，不断降低水厂生产过程中的电能损耗。具体可以采用两种方式。第一，可以考虑进行进行水泵的优选，利用水泵的优选不断提高水厂泵站的运行效率，达到节约电能的目的。可以采用启发式方法、动态规划算法、图解法等水泵优选的方法。通过优选，可以在用水量和供水量发生变化时，使水厂的泵站运行始终保持较优的工作状态，以达到节约电能的目的。

其次，要不断优化水厂泵站的配电方案，不断降低水厂生产过程中的电能损耗。目前，我国大多数水厂的泵站的供电系统主要包括供电系统接线方案、供电容量、供电点、供电电压等。从总体上看，大多数水厂的泵站的供电系统比较落后，因此，有必要对水厂泵站的配电方案进行优化，具体可以从配电网无功补偿方案优化变压器选型、主电动机设计等方面来进行优化。

另外，要优化泵站变配电工程设计，不断降低水厂生产过程中的电能损耗。由于资金不足和技术落后等等方面的原因，目前，我国国内的一些水厂还在采用上个世纪90年代的泵站变配电工程设计，大量是用三角型接线度手动投切装置，在运行过程中的安全性和可靠性较差差。电容器组手动投切也难以起到有效的补偿作用，基本上达不到无功补偿以及节约电能的要求。因此，必须要不断优化泵站变配电工程设计，将手动授切改为自动授切，降低线路的损耗，减少电费的支出，以达到节约电能的目的。

最后，要不断降低电能损耗，必须有效清水池的电能损耗。一方面，我国各地的水厂要不断优化自来水厂清水池的设计，提高清水池有效容积。在设计清水池时，不但要从容量方面考虑，还要考虑通过抬高清水池内水位，达到节约能耗的目的。另一方面，要改进清水池的工作过程。要采用异水位的设计方法，抬高池内水位，使清水池具有水量调蓄和抬高水位双重作用。同时，目前我国很多水厂的清水池的工作过程比较落后，基本上都是采用活性碳吸附、反渗透、离子交换、微滤、电渗析等方法，消耗大量的电能。积极采用新的处理方法，减少能量损耗，降低水厂的生产运营成本。

2、优化生产流程和生产工艺，不断降低药耗

首先，要不断降低矾耗。矾耗是自来水生产过程中的重要消耗之一，目前，我国的很多水厂采用的是手动加矾，在一定的程度上增加了矾耗。因此，可以考虑采用游动电流检测仪进行辅助手动加矾控制，利用游动电流检测仪分析滤后水浊度变化情况，并确定最佳的加矾，不但可以确保为用户提供质量稳定一致的自来水。在相同的滤后水水质下，还可以可以大大降低加矾量。

另外，针对矾耗过高的情况，还可以要求水厂的技术人员与运行人员对原水异常波动以及水处理过程及时进行技术分析，通过分析总结经验教训，提高处理水平，为处理类似情况打下了良好的基础。同时，还要积极对进行培训，不断提高水厂的技术人员与运行人员水处理技能，促进矾耗的不断降低。

其次，要不断水厂生产过程中的氯耗。目前我国大多数水厂采用是液氯消毒，要有效降低氯耗，必须采用其自动加氯系统。由前加氯与后加氯组成自动加氯系统，采用科学的流量比例控制。降低生产过程中的氯耗。必须避免不必要的氯气消耗，可以采用降低首次氯的投加，确保二次氯的投加，不但可以降低氯耗，还可以确保自来水管网持续消毒效果和出厂消毒效果。

参考文献

1.杜俐.水厂出水泵能耗分析及效率提高途径.中国市政工程.2009(8)

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【关键词】水厂；节能降耗；水泵

根据相关数据显示，在供水行业中水泵的能源消耗能够占到企业能源消耗的80%-90%。如此高的能源消耗与当前我国所倡导的可持续发展战略不符合的，因此如何提高水厂水泵的运行效率，把能耗平稳的降下来是一个非常关键的问题。本文将对水厂水泵运行中的节能问题进行探讨，并提出相应的解决措施来达到降低企业经济成本，为国家的能源的可持续发展和经济增长做出贡献的目的。

1水厂水泵机组概述

机泵设备通过将机械能转换为液能完成了液体的抽送工作。目前，机泵设备已被广泛应用于供水、污水处理、石油化工等多个领域。然而，经过长时间的工作，机泵设备由于受锈蚀、腐蚀等作用的影响，泵壳和泵轮表面凹凸不平，导致这两者之间的摩擦系数上升，进而增加了电能的消耗，降低了设备的运行效率。

1.1水泵机组能耗大、效率低的原因

自来水厂机泵设备出现能耗增大、效率降低的主要原因有以下几个：①机泵设备在长期使用过程中，由于受水流的冲刷，叶轮过水面和流道内壁渐渐变得粗糙，内流道受到的阻力增大，从而降低了设备的使用效率。②机泵叶片背水面在运行过程中会产生一定的负压，导致蜂窝表面和气穴的形成。同时，叶轮表面在电化学的腐蚀作用下，发生汽蚀现象，从而增大了能源的消耗。③由于在制水过程中，会在泵壳内投入相关药物，再加上受原水水质因素的影响，泵坑内会出现积垢，严重情况下还会增加泵壳的壁厚，从而使水泵水力效率下降。④机泵生产、加工工艺不过关，机械、容积等出现了损失，这些情况均会增加机泵能源的消耗，从而降低设备的工作效率。

1.2对水泵站的控制技术

水泵站的参数包括流量、液位和压力等，其中最重要的参数是流量。对流量的调节和控制可以有效的降低水泵的能耗，减少浪费。通过供水理论依据，可以将流量的调节方式分成两种：

第一是调节供水管路阀门的开启程度，有效的控制流量的大小，阀门开大，流量增加；相反如果阀门转小，流量也会减少。但要注意的是不论阀门调大或调小，水泵的转速不能发生变化。

第二可以对水泵的转速和流量实施变速调节，水泵的转速与流量是呈正相关的由于水泵的转速不断加大，流量也会随之有所提升，若转速下降，流量会相应减少，但供水管路的状态要始终保持一致。对水泵进行调速，可以降低不必要的能力耗损，有效的体现了节能的效果。还有其他一些对压力或液位进行控制的方法，如采用不同尺寸的泵搭配工作，或是调节泵的叶片角度等，都是能够有效降低水泵的电能消耗的措施。

2水厂水泵工作的节能技术

2.1水泵的类型

目前国内水厂普遍采用的水泵分为节流调节式与调速调节式。调速水泵的节能要比节流调节式的水泵效果更好，要合理的选择水泵的调速范围和调速控制方式，达到理想的调速节能的效果，在选择水泵是就必须要结合实际的运转情况来进行选择。

2.1.1控制水泵调速范围

在确定水泵的调速范围前，要充分的考虑到水泵的性能、特点、管路特征，对水泵调速采取何种控制方式。虽然调速越低代表所能调控的范围越大，但在设置最小的调速时也要考虑到调速过小所起到的节能效果并不明显，因此对水泵的转速的设置不能过低。在调速完成后，要注意控制水泵实际工作时的工况点，尽量保证水泵是在高效区的范围内工作，这样的工作状态才能达到理想的节能目的。

2.1.2调速泵和恒速泵的选择

目前大多数的水厂都在采用一台调速泵与几台恒速泵并联运行的搭配方式。当进行多泵并联的运行方式时，应最好能够应用两台调速泵同时进行使用，而且要以调速控制为依据，合理的选择调速泵的类型。

2.2加大叶轮的切割改造力度

机泵的特性曲线不吻合、机泵的扬程过高等是目前大部分自来水厂出现机泵配置不合理，导致机泵设备运行效率偏低的原因。针对这种情况，最简便的解决方法就是对叶轮进行切割。在进行叶轮切割操作中，需依照具体的参数设置对切割量进行准确计算，从而将叶轮的外径改变。在完成叶轮的切割后，设备运行电流就会大大降低，实现了节约电能的目的。同时，机泵的特性曲线随着叶轮外径的改变而发生变化，机泵设备也达到了实际需要的高效运行区间，大大降低了能源的消耗。

2.3新材料的应用

自来水厂的机泵设备由于受腐蚀、水力、机械、容积等损失的影响，加大了机泵与叶轮表面的摩擦力，使机泵运行效率降低。针对这个问题，可以采用新型喷涂材料和密封技术进行解决。由于机泵设备消耗的能源会随着叶轮与机泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以将新型高分子材料喷涂在叶轮表面，使叶轮表面形成光滑的表层，这样可以减少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。例如美国一家公司研究致力于开发高分子修补材料，该公司最近研发生产了一种新型特种内涂式材料，被叫做泵增效节能涂料，工艺流程包括：先将水泵进行拆卸，擦拭干净叶轮表面和泵壳内腔，在其表面行喷砂修补处理，再对叶轮的表面均匀喷涂上两层泵增效节能涂料，喷涂后一定温度下晾干，全部干燥后进行水泵的再装配。在这个过程中，水泵流道表面的气蚀部分经过了喷砂修补，涂漆处理两个环节后，整个表面已被修复完整，摸上去不存在之前的凹凸感，手感也比修补前光滑了许多。应用这种新型的涂料对水泵进行喷涂后，水泵的运行效果可以得到显著的提高，对推进水泵的节能起到了重要的作用。

2.4水泵的换代更新

水厂在进行水泵的选型工作时，要从水厂的最初投产，中期生产到理想的设计规模几个时间点对水泵的运行工况点进行详细的分析，还要对不同季节的水量需求，供水量曲线等都应做一个深入的了解和比较，在此基础上来完成选用水泵工作，这样才能既满足了供水要求又能降低能耗。目前高效节能水泵应用广泛，高效节能水泵质量技术较为先进，不仅能在节能方面获得显著效果，其低振动技术和低噪音污染的优点也能使水泵在运行时对环境不产生污染，除此之外，高效节能水泵还具有机械密封性好的优点，彻底解决了常规水泵轴向易发生渗漏的现象，减少了水泵维修保养的时间和金钱也提高了设备的使用寿命。

3结论

水厂提高水泵的运行效率，降低电耗方法是有多种渠道的，因此水厂要根据实际特点选择合理的方法来达到节能的目的。想让水泵更好的节约能源，就必须对水泵的各种性能参数有正确的设置和认识，同时在水厂水泵的设计选型与配套中，还要合理的选用变频器。节能工作的道路还远远没有尽头，如何把能耗降到最低，这需要我们继续不断地去摸索总结，只要我们能紧密的结合平时实际工作，在工作中多发现问题，多思考解决办法，就一定能把水厂水泵的节能工作做好，从而有效的减少水厂的运行成本，提高整个社会经济的经济效益。

参考文献

[1]王智为.水厂水泵运行的节能问题探讨[J].科技咨询导报，2012，11（06）：218-220.

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关键词:节能降耗;机泵选择;运行调节

对于自来水厂来说，整个水厂的能源消耗中有一大部分是电力消耗，而在整个电力消耗中，通常有50%以上的用电量是被机泵设备消耗了，而其它一些辅助的设备如排泥机、风机等耗电量所占比例仅约为2%～5%。因此要想降低自来水厂的能源消耗就要重点降低机泵设备的能耗，做好机泵设备的节能降耗措施。对自来水厂的机泵设备采取节能降耗措施可以有效地减少自来水厂的资源浪费，提高了资源的利用效率，降低了企业的能耗成本，同时对于我国建设资源节约型社会有一定的推动作用。因此做好自来水厂机泵设备的节能降耗有着重要的现实意义。

1机泵设备效率下降、能耗增多的原因

机泵设备在社会生产的各个领域都有广泛的应用，城市中它主要用于供水、污水系统以及化工等领域，在使用的过程中，可以将电能转变为机械能再转变为液体的动能，从而实现液体的输送［1］。①自来水厂的机泵设备在长期的使用过程中会受到水和水中一些物质的腐蚀而出现锈蚀的情况。较严重的锈蚀会使得泵轮与泵壳的表面不再平滑，而出现凹凸，从而导致摩擦系数的增大，导致机泵的耗电量增大，设备的效率降低。具体分析即设备在水流长期的冲刷之下，流道的内壁和叶轮的过水面会因为腐蚀而变得越来越粗糙，内流道的阻力增大，使得设备的效率降低，能耗增大。②在机泵设备运行的过程中，叶片背水面会产生负压，导致气穴和蜂窝表面的出现，这样在电化学腐蚀的情况下，叶轮的表面会产生汽蚀，使得设备的能耗较之前增加许多。③自来水厂的机泵设备除了受到水流的冲刷而产生的腐蚀外还会受到一些药剂的腐蚀，比如在水处理的过程中会根据水质的情况来投加一些药物，使水质得到改善，满足自来水厂生产水的需要。而药剂的投加会使得泵壳内积垢，积垢增多到一定程度会使得泵壳的壁厚度明显增加，导致设备的水力效率降低［2］。④机泵设备的加工工艺也会对设备的能耗有较大的影响，粗糙的水泵产品会使得设备的能耗较高，影响了泵体的容积和流体流速，增加了机械磨损等，也会降低水泵的性能，造成运行效率不佳，能耗增加。

2水泵效率的提高

2．1水泵的选择

自来水厂在选择机泵设备的时候应当注意水泵的电动机应选择高效能电机，水泵功率的大小也要与使用要求相匹配，在有条件的情况下可选择增加变频调速控制器。目前城市中的自来水厂所使用的机泵设备大部分是离心泵，该类型的水泵在工作的过程中是通过叶轮高速转动而产生离心力，从而将内流道中的水压入蜗壳里再被甩出，而与此同时叶轮口会形成一段真空，水池水在大气压的作用下直接进入水泵，如此反复进行下去水不断地被向上推压实现液体的抽送。从离心泵工作的过程来看，如果保持叶轮片以及泵壳的表面光滑，可减少表面摩擦力，使得水流的流动更加顺畅，有效地提高机泵的运行效率。而一些结构设计有瑕疵，工艺粗糙的机泵会使得运行的效率大大降低。因此自来水厂要想实现机泵的节能降耗，要选用一些叶轮和泵壳构造较好的设备，这样才能有效地保障机泵设备高效、长期的使用，在提高了设备运行效率的同时也为企业降低了能耗［3］。

2．2水泵的安装质量

对于自来水厂来说，水泵是厂内工艺运行的重要组成部分，自来水厂的机泵通常是全天不间断运行，因此设备的损耗较大，设备很容易达到大修的周期，这就导致设备会比较频繁地进行装卸。在对机泵设备进行安装的过程中如果安装不到位容易使得设备的安装不稳定、不固定，导致运行的时候设备会有较强烈的振动，这就会使机泵的损耗加快，且较易出现堵、漏、跑的情况，对于设备的运行效率产生不利的影响并导致能耗的增加。因此要想使机泵设备的运行效率有保障，就要对水泵的安装重视，提高安装的质量。

2．3水泵的维修

在机泵设备使用的过程中，机泵要按规范进行保养，按时更换机油和轴承等易损件。操作人员要及时巡检设备，掌握机泵的运行状态，发现异常问题的设备要及时停用维修［4］。这样才能使得水泵处在一个比较好的运行状态下，提高水泵的运行效率。有时机泵所出现的并不是很大的问题，比如加一些油就可以使得轴承更好更顺利地进行工作，因此要及时地对轴承内的油进行检查，判断是否需要进行补充，并检测油质的情况，当油质情况不理想时要进行更换，这些小问题的及时发现和解决能够有效避免其发展成为大问题，导致设备产生机械损失。另外，当密封环的间隙宽度超过一定的标准值时也会使机泵设备的运行效率降低，因此在对设备进行检修的时候要对此问题加以重视。

3机泵设备节能降耗措施

3．1使用变频控制，提高机泵节能降耗的控制水平

为了更好地控制机泵的能耗，可以在电气控制方式上进行改进。传统的控制方法是将阀门关闭，这样就可以降低机泵设备的输出，减少了功耗，现在随着技术的不断发展，变频调速的节能控制技术应用越来越广泛，采用变频控制能够实现稳定的供水压力，使得机泵的性能更加地智能和科学。变频调速能够有效地控制机泵的能耗问题。但变频器本身存在电能损耗的缺点，同时电气控制部分成本较高，一旦出现问题，进行维修时的费用以及对技术的要求也高，因此自来水厂应当根据自己的实际情况和需求来选用变频调速器。

3．2合理调度，找出水泵的高效区，优化机组运行

为了实现自来水厂各机泵组设备的性能优化组合，要对机泵设备单独运行时的性能进行测定，对其进行分析，判断其性能以及功效的特点和不同，从而才可以有效地根据机泵的性能来科学的调度使用机泵，实现设备组合的优化。比如可以将运行效率较低的机泵用于水量和压力的调节，不将其作为主机使用，而选用高效区间更广，适用于偏低扬程大流量运行效率高的机泵作为主机［5］。另外，有些机泵的高效区范围较窄，但其适用于偏高扬程，在此种条件下工作性能优良，因此可以用在自来水厂白天高峰供水时段。由此可见，根据不同机泵的性能特点对其进行合理调度使用可以有效地优化整个机组的运行效率，使得能源的消耗得到降低，同时将各机泵的优点发扬，可有效延长其使用的期限。

3．3采取叶轮切削方法，对叶轮进行切割改造

目前一些自来水厂的机泵通常存在配置不合理的问题，主要是机泵的扬程偏高，机泵的特性曲线不吻合，这就使得机泵的运行效率受到影响。在现有的情况下可以通过机械方式解决此类问题。最简单的方法就是对叶轮进行切割，对现有的机泵进行改造。在对叶轮进行切割之前，要根据设备运行的具体参数来计算切割量，在叶轮经过切割后可使电流降低，能够有效地节约机泵的能耗。而且叶轮外径的变化也会导致机泵特性曲线的变化，使机泵运行时可以达到自来水厂实际需要的高效区间，达到节能的效果。

3．4采用高分子喷涂材料

机泵在使用的过程中会受到腐蚀而使得叶轮表面与机泵摩擦阻力增大，使机泵的工作效率降低。因此采用高分子喷涂材料可以使这个问题得以解决。高分子材料的喷涂可使叶轮的表面形成光滑的保护层，降低了运行过程中与水流的摩擦阻力，减少了能耗。且通常来说高分子材料具有较强的耐腐蚀性，可使机泵的使用效率提高。

4结语

自来水厂在城市生活中扮演着重要的角色，由于其用电量较大，能源消耗大，因此对自来水厂进行节能降耗十分有必要。机泵的能耗占到自来水厂能耗的绝大部分，对其采取节能降耗的措施可以有效降低自来水厂的能耗。

作者:张海涛 单位:深圳市水务( 集团) 有限公司

参考文献:

［1］王玉倩．浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施［J］．中国高新技术企业，2013(20):93－94．

［2］唐红霞．基于自来水厂机泵设备节能降耗的措施的探讨［J］．江西建材，2015(1):288－289．

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【关键词】自来水厂；节能降耗；自动化控制；应用

一、自来水制水工艺及自控系统的组成

1、自来水制水工艺。制水工艺过程分别几个步骤，取水-制备与投加药剂-混凝-平流沉淀-过滤沉淀-送水。制水工艺采用最新的深度处理工艺，从而达到最新的国家标准要求。自控仪表设备选取分布式集散控制系统，与先进的计算机控制技术、网络技术相结合，实现整体生产工艺的自动化管理控制，为自来水厂创造更高的生产效率及出水质量。

2、自来水自控系统组成。从整体自动控制系统的多个控制站考虑，可以选择任一个一级控制站作为代表，分析PLC在控制站中硬件和软件的设置。其中，PLC的硬件配置包括扩展型基架和CPU、电源、数字量输入输出、模拟量、通讯五大模块共同构成，其中，CPU和电源模块在左端插槽，其它模块可随意安装。按照实际情况设置基架拨号，通常情况下采取16进制，不过0号主基架拨码例外，必须把统一设置成“off”状态。

二、自来水厂节能降耗中自动化控制系统的应用

1、取水泵站自动化控制系统的设计。取水泵站一共有4台取水泵（其中2台变频泵及2台定速泵，3用1备），主要为整个水厂进行原水的供应，是电量的主要消耗站之一，也是水厂控制电量的关键部位。为保证最大限度降低电耗，需把水泵分为两个组：运行的变频泵设定为变频泵组，另一台变频泵及定速泵设定为定速组。每次运行均至少开启一台变频器，当运行变频泵设定时间到时，且另一变频泵不运行时，将自动切换至另一变频泵。自控系统将根据清水池水位增减相应的水泵。

1.1取水变频泵的频率调整。原水变频泵的运行频率要介于最小和最大频率之间，频率限定值在SCADA系统中设定。PLC记录变频泵停止前的频率，以便于变频泵再次启动后保持之前的频率。

1.2定速泵的启动数量。定速泵的启动数量由变频泵的运行频率决定，为了更好地控制定速泵的数量，需要定义两个限定值：限定值1：启动一台定速泵时变频泵频率，限定值2：停止一台定速泵时变频泵频率。

2、加药加氯系统自动化控制设计

2.1加药系统。加药系统主要节能控制点在于控制药耗。水厂加药系统主要用于控制聚合氯化铝的投加，为保证系统的节能降耗，主要控制在于精确计算氯化铝的投加量。乐从水厂设计3台加药计量泵，计量泵的速度需通过PLC计算并直接通过通信进行速度控制给定。

2.2加氯消毒站程序设计。整个水厂的加氯系统由气源系统，真空加氯系统，压力水供应系统，电气、控制检测仪表系统，氯气泄漏检测及安全防护系统组成。为了掌握加氯是否处在手动或自动加氯状态，在加氯机中引出了加氯机的手动/自动选择信号。

（1）前加氯控制设计。前加氯机的控制方式：前加氯的作用主要是防止藻类和破坏胶体，所以前加氯一般根据原水流量按比例投加：加氯机开度控制=源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000，共设置两台前加氯机，一用一备。当使用加氯机故障时，在SCADA上发出警报，并自动切换至另一台备用前加氯机，

（2）后加氯控制设计。后加氯主要作用是保证出厂水中余氯含量，起到清水池及出厂水管道消毒作用。控制方式如下：加氯机开度控制=流量主控制量+余氯控制量流量主控制量=滤后水流量或源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000

（3）余氯控制量根据滤后水余氯高低进行控制，控制范围规定在流量主控制量的±5%。当余氯高于SCADA中设定的余氯值时，每分钟余氯控制量-0.2kg（可以SCADA中设置）当余氯低于SCADA中设定的余氯值时，每分钟余氯控制量+0.2kg（可以SCADA中设置）本工程共设置2台前加氯机，一用一备。当使用加氯机故障时，在SCADA上发出警报，并自动切换至另一台备用前加氯机。

3、沉淀池排泥系统自动化控制设计。沉淀池排泥系统主要由排泥阀、排泥车组成。该环节的节能控制关键点在于排泥过程中合理排水，在污泥排放时尽量减少不必要的排水。

3.1沉淀池排泥阀控制。沉淀池排泥阀周期性排泥：排泥周期可设定；各排泥阀开阀时间可设定。排泥周期可设定：用户可根据原水水质进行排泥周期的设定，合理减少排泥时间。各排泥阀开阀时间可设定：用户可根据平流沉淀池的具体特性，设置各阀门的相应开启时间。

3.2排泥车控制。沉淀池排泥车的过程控制：由于沉淀池长度约100m，长度较长，而按照沉淀池的沉泥规律，从沉淀池的进水到出水，池底所沉积的泥厚度按从多到小逐步递减的规律进行，因此，为了达到排泥车的排泥效果而又减小不必要的排水浪费，排泥车的行走电机可采用变速电机，在沉淀池的进水端采取慢速行走，而在沉淀池的出水端采取快速行走，或排泥车的行走电机为定速电机，排泥车从沉淀池的进水端前行全程1/3，后退至沉淀池进水端，再从进水端排泥至出水端，空车返回。

4、送水泵站自动化控制设计。送水泵房一共有4台清水泵，分别为2台变频泵及2台定速泵组成。正常使用时为3用1备。每次运行均至少开启一台变频器，当运行变频泵设定时间到时，且另一变频泵不运行时，将自动切换至另一变频泵。系统分为两个组：运行的变频泵设定为变频泵组P401A/C，定速泵P401B/D设定为定速组。运行的变频泵的频率根据出厂水压力设定值调整。定速泵启动的个数根据变频泵的频率决定启动台数。

4.1加压变频泵的频率调整。加压变频泵的频率根据SCADA设置的压力值进行PID恒压控制，PLC不断调整变频泵的频率。变频泵的频率及频率阀值以Hz表示。

4.2增加变频泵频率。变频泵频率由用户设定压力值及实际管道压力计决定。PLC通过PID运算调整变频泵频率，当管道压力小于用户设定压力时，变频泵频率将增加。

4.3减少变频泵频率PLC。通过PID运算调整变频泵频率，当管道压力大于用户设定压力时，变频泵频率将减少。

4.4定速泵的启动数量。定速泵的启动数量由变频泵的运行频率决定。为了更好的控制定速泵的数量，需要定义两个限定值：限定值1：增加一台定速泵时变频泵频率；限定值2：停止一台定速泵时变频泵频率

4.5启动一台送水定速泵。当变频泵的频率高于等于限定值1（例如48.5Hz）并且至少有一台定速泵可用时启动一台定速泵。

4.6停止一台送水定速泵。当变频泵的频率低于限定值2（例如35Hz）并且至少有一台定速泵运行时停止一台定速泵。

结束语

自来水生产具有独有的特性，其连续性、不可替代性及不间断性要求自动化控制系统具有较高的可靠性、高速性以及稳定性，必须要选择增强型的处理器。自动化系统在自来水厂中的应用有广泛的发展，可以有效的保证水质，提高自来水厂的处理能力。

参考文献

[1]张文峰.自动化控制系统在自来水厂中的应用浅析[J].数字技术与应用，2014（26）：314-316.

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【关键词】污水处理厂；节能降耗；能耗分布

前 言：城市的命脉就是水。这几年来，随着迅速进展的社会与接连推动的城市化，相应增加的是城市污水排放量，日趋出众的问题是缺水，日益增大的是用水冲突。增产节约，城市化过程中一般筛选的是加大中水的运用率。因此，本文就对城市污水处理厂的节能降耗展开了论述。

1我国城市污水处理厂能耗及分布

城市污水处理是高能耗行业，其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面，其中电耗约占总能耗的60%～90%，电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011年，我国城镇污水处理厂用电量约为100×108kW・h，约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大，约占到整个污水处理厂能耗的一半左右，此外，污泥处理环节能耗也不容忽视，我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%～5%左右，与日本、美国等发达国家20%～30%相比有很大差距，这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。

2城市污水处理厂节能降耗途径分析

从以上分析可以看出，我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元，包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等，因此，我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。

2.1污水提升泵站节能途径

污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。

2.2曝气设施节能途径

曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一，降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面，现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等，因此，可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗：考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置；选择渐减式曝气布置，如第1～3段分别按照35%、30%、25%进行布置；选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制；选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制，实现风机的节能。

2.3污水处理节能途径

污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2.4污泥处理节能途径

污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种：利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。

2.5药剂消耗节能途径

药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大，但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择，一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗；污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能，通常有选择化学调理和物理调理两种工艺；污泥的消毒可以推荐使用辐射技术，无需高温高压，是污泥消毒的新技术，有利于污水处理厂的节能降耗。

3加强日常生产经营管理

污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面，加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训，提升人员的节能意识，树立节能生产理念；其次是做好日常的生产经营成本分析，通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析，准确掌握不同单元的具体能耗，从而有针对性的提出控制能耗的重点环节；再次是建立节能降耗目标，把节能降耗目标设置于各个环节，对于完成预期目标的给予一定的奖励，从而激发大家开展节能降耗的积极性。

4节能进展动向

污水处理技术说到将来的发展动向时，将来污水处理要向着强化脱氮除磷、增强污水返回利用和推动环保低排放目标进展。被称为一项概括性工作的是污水厂的节能低排放，规划到工艺、装备和其它好多步骤。所以，污水厂的节能技术要从工艺规划、装备选型、运行管理等步骤每个步骤开始，四处建立节能认识，连续开采探讨节能新工艺；能耗绩效的治理评定体系是污水厂要建立的，在实验中概括节能经历，同步模仿国外优秀治理经历，污水处理厂的运行治理水平才能得到提升，让污水处理技能从高能耗向低能、高效的目标进展。

5结语

一项概括性工作就是污水厂的节能低排放，牵涉到材料、工艺、装备、治理、电气、自动化掌控等好多步骤。节能降耗办法在污水处理厂执行，同步增强治理，能源可以俭省，下降运营本钱，从而推动污水解决企业的可继续进展。

参考文献

[1]王崇.污水处理厂能耗分布与节能机会分析[J].市政技术，2013（3）：148-151.

[2]姚远，张丹丹，楚英豪.城市污水处理厂中的能耗及能源综合利用[J].资源开发与市场，2010，26（3）：202-205.

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关键词：污水处理厂节能降耗

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

1 背景

贵阳新庄污水处理厂工程是贵阳市水污染治理和环境保护重点工程建设项目，是贵州省重点工程建设项目，是利用日本政府贷款同时也是国债建设项目。该项目已纳入国家“十一五”期间城考指标。新庄污水处理厂位于贵州省贵阳市乌当新添寨片区中部乌当大桥旁，紧靠南明河，厂区占地250余亩，设计总规模为42万m³/d，分两期建成，一期规模为25万m³/d（2009年12月底建成），二期规模为17 m³/d。该厂的服务范围包括全中心城区、新添寨片区中南部、龙洞堡片区和二戈寨片区北部，服务人口近期108.39万人，远期142.94万人。污水经A2/0工艺系统处理后可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级B类标准，排入南明河。

新庄污水处理厂的建成投产基本解决贵阳市中心城区及乌当片区生活污水污染南明河的问题，是实现南明河水变清的一大重要举措；同时，新庄污水处理厂的运行每年将产生化学需氧量1.3万吨和氨氮1.01万吨的减排效益。因此，新庄污水处理厂对进一步改善贵阳城市水环境、提高城市居民生活质量具有重大意义，也是贵阳市建设生态文明城市迈出的实质性一步。近十年来，由于能源紧张，随着节能工作的深入开展，节能降耗工作的急迫性和重要性逐渐深入人心。因此，从污水处理厂的各个环节降低消耗、减少损失、合理有效地利用能源，实现污水处理厂降低成本、增加效益最大化是新庄污水处理厂的一大重要目标。

2 污水处理厂的能耗分析

污水厂日常运行中主要费用为能耗、人力资源费用以及设备维护维修费；根据我国学者的研究结论，在活性污泥处理系统中，其中能耗成本占污水厂运营维护成本的30~80％。在不同的污水处理厂的运行中，实际能耗还与污水厂规模、进水水质特征、处理程度、处理工艺及运行模式等因素有关。根据新庄污水处理厂近三年的实际运行情况，污水处理厂的能耗主要产生在水泵的运行、生化处理设备以及污泥处理这几个环节：

水泵的运行

该厂的水泵设施主要有初次污水提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、内回流泵及污泥提升泵。污水、污泥提升泵能耗约占全厂总能耗的10%~20%，其运行的好坏直接关系到厂里能否正常运行以及生产成本的高低。

生化系统

生化系统能耗约占全厂的40%~60%，其中比重最大的为曝气设备。为了保证生物反应池内溶解氧（DO）浓度，生物反应池常常会曝气过度，而过度曝气直接导致了能耗的浪费，同时会使污泥的沉降性能变差。由图1可以看出，曝气池中的DO浓度从2mg/L升高至5mg/L，所消耗的能量几乎增加了一倍。

图1. 混合液DO浓度与能耗的关系

污泥处理系统

污泥处理系统能耗约占全厂的15%~40%，合理控制脱水设备，可以在降低电耗的同时也可以降低原材料的损耗。

随着人口的日益增长和污染物去除标准的不断提高，用于污水处理的总用电量还将继续增加。

3 节能降耗技术与途径

据国内外多家污水处理厂多年的运行经验，最直接最有效的节约成本方法就是节能降耗，而有效的节能降耗途径与技术主要有如下几点：

建立能耗信息系统并评估审核能量利用

污水厂建立一个能耗信息系统（Energy Information Systerm，EIS），一方面，能通过在线传感器实时准确获取对处理工艺流程中各处理单元的耗能项目，包括各种设备和建筑物的开关、功率、运行状态等信息，并将这些信息自动分类记录、储存在EIS系统中，从而建立各个耗能单元的能耗信息数据库，以计算污水厂的能量效率；另一方面，根据与同类设备或其它厂的处理单元的能耗数据比较，可以快速发现是否存在高耗低效的运行环节，若存在，再对这些环节进行详细的核查分析，因此，能耗信息系统（EIS）能快捷地为污水厂的节能优化运行提供可靠的依据。例如，在美国华盛顿州的Blue Plain污水处理厂，已将各个能耗单元的用电情况、需求以及运行成本等数据集成在EIS里，摒弃了传统的电子表格统计法，让管理人员实时方便地掌握和调整设备运行。采用能量评估程序对能量使用情况进行审核，确定设备升级改造或者更换的最佳时机，可用于辅助管理污水厂的设备维护。

升级改造设备

提升泵系统要想节能降耗，需要尽量消除外部的干扰，定期清理泵坑的淤泥和浮渣显得格外重要。另外需要清楚提升泵的额定工况和实际情况，如达不到理想状态需要作相应的技术调整，如泵的扬程相差过大，则可以用高比转数叶轮代替原有叶轮，使其达到理想化状态。对水泵的运行而言，可以采取如下措施来改善水泵效率： a）泵运行时尽量保持在高效区间内（首先必须清楚该厂水泵的额定工况和实际情况，如达不到理想状态需作相应的调整，如应控制两台泵运行在额定流量90％，而不是三台泵运行在额定流量的60％）； b）调节水位控制器，使水泵运行的启闭次数尽量减少，使出水水流稳定； c）利用电容补偿（大型水泵）来改善功率因子； d）如果水泵一直在低效区低负荷下运行，可以减小叶轮的尺寸； e）对于定速水泵，当流量变化范围较大时，采用变频调速设备。某些工程实际运行数据表明，使用变频调速设备可使水泵平均转速比工频转速降低20％以上，综合节能效率可达20％~40％。由此可见，采用变频调速设备使水泵运行耗电量大大降低，节能效果十分显著。

合理曝气，控制系统参数

生化系统是节能降耗的大头，其合理的曝气将会有效地实现节能降耗。一方面，合理选择曝气方式以及曝气设备显得尤为重要。有学者对几种常见扩散曝气器的能耗作了研究比较，见图2所示，可看出不同的曝气设备曝气和氧传递效率不同，所需要的电能也会不同。有些污水厂在设计时根据反应池的尺寸来布置和安装曝气器；还有些污水厂采用将原有的粗孔曝气器更换为微孔曝气器，这样也能大大提高用电效率，节约能源。

图2. 几种常见扩散曝气器的能耗比较

另一方面，生物反应池内DO浓度越高，则浓度梯度越小，氧扩散速率越慢，有效的节能方法是根据降解污水中有机物和硝化所需的最低需氧量进行供氧曝气，并维持稳定的DO浓度。实际运行中，进水有机负荷具有不稳定性，一般下午和傍晚的需氧量要比夜间和早晨的需氧量大，要维持稳定的DO浓度所需的鼓风量也要实时调整。因此，合理地选择设备并严格控制污水厂处理工艺系统的运行参数，能有效地实现污水处理厂的节能降耗目的。

其他方面节能降耗

污水厂的能耗涉及到运行、设备、行政、绿化等方面，抓好每个方面每个环节，如办公室设备（打印机、电脑、照明等）合理使用、绿化用水尽量使用回用水，重复利用部分耗材等方法，也可以节约能源，大大降低污水处理厂的成本。

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关键词：污水处理厂；节能降耗；控制技术

中图分类号：x505文献标识码：A文章编号：

城市污水处理厂是解决城市水污染问题最有效和最重要的措施，由于许多城市污水处理厂在建设过程中重点考虑了处理工艺的稳定性及工程投资等问题，而忽视了运行成本，造成处理厂建成后运营成本过高而不能正常运行。因此，对污水处理厂设计和运行管理进行优化，对降低费用、节约处理成本十分必要。

1、污水处理厂的能耗分析

目前，城市污水处理厂大多采用以生物处理工艺为主的二级或三级处理，通常包括预处理、生化处理和污泥的处理处置3部分。污水处理厂的能源消耗包括电、燃料及药剂等方面的消耗。国内外众多污水厂能耗分析表明，污水提升泵、曝气系统和污泥加热设备是主要的能耗设备。对于一般的二级处理工艺而言，提升泵的耗电量占全厂用电的10%～20%，曝气系统占50%～70%，污泥处置（消化、脱水）占10%～25%，三者的能耗综合占直接能耗的70%以上。因此污水处理厂的节能重点在于提高提升泵、曝气系统和污泥处理的用电效率，减少能耗。

2、节能降耗措施

2.1 工艺节能

（1）合理选择设计参数

将现状已投产运行的污水处理厂进水水质与现场排水水质资料对比分析，提出合理的污水进水设计参数，避免取值过高，使构筑物及设备过大，造成能源浪费。

（2）采用合理的处理工艺

采用合理的处理工艺是污水处理厂节能的重要环节。项目所选工艺流程经应过多方案比选，选用污水处理效果好，节约能源的工艺、技术。目前，城市污水处理厂常用的生物处理工艺有传统活性污泥法（ASP）、AB法、A/O、A2/O、经典SBR及其改进工艺（如CASS和ICEAS）、氧化沟、BAF等，其工艺比较见表1。

表1 主要生化处理工艺比较表

污水处理厂在设计时除考虑不同工艺各自特点的同时，还要结合项目所在地的气温、地形、电价、征地费用及项目自身的情况、原水水质情况、出水达标要求、污泥处置情况等进行综合考虑，选取技术上合理、经济上合算、易于管理、运行可靠，且有利于近、远期结合的工艺方案，使能耗最低。

（3）污泥处理系统的节能

污泥处理系统包括污泥的脱水和污泥的稳定。目前污泥脱水设备有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。前两者需要投加无机絮凝剂，通常为铁盐、石灰或铝盐；后两者主要用有机高分子絮凝剂。真空过滤机运行稳定可靠、脱水泥饼性状好、管理方便，但耗电量大；板框压滤机间歇工作，操作简单，泥饼量最少，但生产率低；离心机适用于难脱水的污泥，不散发臭气，但由于转速高，设备磨损大；带式压滤机生产率高，运行稳定，可连续运转，耗电最低。因此脱水设备应综合考虑污泥处置方法、污泥性质、处理厂规模等，从而实现节能。

（4）节约药耗

污水厂常用的药剂主要是PAC、PAM等絮凝剂。在加药系统中采用高精度的计量仪表和投加设备。加药系统均采用复合环控制方式。絮凝剂投加量先根据流量进行比例投加，再通过FCD、出水浊度检测的反馈信号对其进行调节，以达到最佳投加量。采用复合环控制系统能使水厂的加药量始终处于最佳值。

（5）其余节能措施

污水厂平面布置应严格控制处理工艺流程的总水头损失，以降低进水的提高度，达到节能目的。

对处理构筑物进行合理的分组，在非满负荷的条件下，可用两组或三组并联运行，减少了各段之间的水头损失，达到节能的目的。

2.2 设备节能

（1）提升泵的节能

提升泵的电耗一般占全厂电耗的10％～20％，是污水厂的节能重点。提升泵的节能首先应从设计入手，进行节能设计；污水厂投产后，通过加强管理或更换部分设备进行节能。

1）精确计算水头损失，合理确定泵扬程

从泵的有效功率NU=γQH，可以看出当γ、Q 一定时，NU与H 呈正比，因此降低泵扬程节能效果显著。

工程设计时为降低水泵扬程可采取以下措施：总体布置紧凑，连接管路短而直，尽量减小水头损失。

2）流量调节方式

污水厂进水量往往随时间、季节波动，由轴功率N=NU/η1 (η1为泵运行效率)可以看出，一定流量扬程下NU 是一定的，而泵的轴功率直接由η1 决定，所以应选择合适调控方式，合理确定泵流量，以保证泵始终高效运转。另外可通过设置多台水泵和变频调速措施使水泵长期运行在高效段范围内。

（2） 曝气系统的节能

鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的50％～70％，是全厂节能的关键。最根本的节能措施就是减小风量，而减小风量必须提高扩散装置效率，降低污水对氧的需求。

1）改进布置方式

传统的曝气池，曝气管是单边布置形成旋流，过去认为这种方式有利于保持真正推流，另外可以减小风量，但经过多年实践与研究发现，这种方式不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡，形成局部混合，同时可将小气泡吸至1/3 到2/3 深处，提高充氧效率。

2）采用微孔曝气器

微孔曝气器可以减小气泡尺寸，增大表面积，因而转移速度高，节约风量。天津东郊污水厂和纪庄子污水厂均采用微孔全面曝气，比穿孔管节电20％以上。

3）风量控制节能

选择风机时，都要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，以满足最大负荷时的需要。所以在日常负荷下一般都要适当减小风量，负荷低时更应如此，这不仅是节能的需要，也是防止过曝气、保证处理效果的要求。而进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法。根据已有工程运行经验，采用DO 控制风量可节电10％～30％。

（3）其他措施

1）按照国家有关技术政策要求，采用高效节能设备，特别是部分关键工序采用数控设备及专用设备，以提高工效，节约能源并保证产品质量。

2）应用变频技术使电机运行状态由轻载转变为接近新条件下的额定负荷量，使效率和功率因数提高，从而达到节能的目的，变频技术节电率可达21%。

3）加强设备、电气维修保养，使设备在最佳状态先运行。

4）加强维修、操作人员的培训，力求全面掌握设备的使用、操作性能，通过提高设备的使用效率，达到节能的效果。

3 节能发展趋势

污水厂的节能减排是一项综合性工作，设计到工艺、设备及其它诸多环节。因此，污水厂的节能技术应从工艺设计、设备选型、运行管理等各个环节入手，处处树立节能意识，不断开发研究节能新工艺；设计人员应加强学习，提高自身水平；污水厂要建立能耗绩效的管理评价体系，在实践中总结节能经验，同时借鉴国外先进管理经验，提高污水处理厂的运行管理水平，使污水处理技术由高能耗向低能、高效的方向发展。

参考文献：

[1]高旭，龙腾锐，郭劲松.城市污水处理能耗能效研究进展[J].重庆大学学报：自然科学版，2002,25（6）:143-148.

[2]杨博，杨长军.城市污水处理厂的节能降耗[J].华北水利水电学院学报，2011,32（4）:148-151.

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关键词：污水处理厂；节能；降耗

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

污水问题在各个城市是普遍存在的，随着中国经济的快速发展，城市污水越来越多，污水成分复杂多变，城市污水处理过程复杂，给城市污水处理厂的处理能力带来巨大的压力。随着中国节能减排工作的不断深入，城市污水处理厂作为主要减排的载体，在减排工作中显得尤为重要。对城市污水处理厂的影响进行科学分析，并寻找处理措施对提高污水处理厂的处理效率，减轻社会压力和环境保护压力具有较大的促进作用。

1、污水处理厂的作用

污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用。

a)城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；

b)污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；

c) 污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放!对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。

2、制约污水处理厂能耗的因素

2.1、污水处理厂建设规模与处理量

据统计分析，城市污水处理厂的平均吨水的能耗与水厂的处理规模成反比，特别是日处理量超过5万吨的污水处理厂，其吨水能耗下降较为显著。当设计规模与实际处理量都增大时，在运行中实际处理量往往是低于设计规模的，这样就导致了部分能耗的损失，要想减小这部分能耗的损失，就要尽可能的按照实际处理量进行污水处理厂的规模设计。

2.2、污水处理厂的工艺选择

作为城市高能耗行业之一的城市污水处理行业，其节约能耗已成为城市发展必须解决的问题。采用优化的、合理的、高新的污水处理工艺是污水处理厂必须重视的环节，污水处理厂采用什么样的工艺，除了考虑水质的要求!工艺的先进性与可行性这些因素外，还应考虑所选工艺的合理及简单化，特别要着重考虑运行时的稳定可靠、经济及管理维护方便。

3、节能技术改造

3.1、增设快速浓缩池

随着我国对排水标准的不同提升，目前不仅需要对出水COD进行控制，同时还要控制NH3-N/TP等，而且一些浓缩池所剩余的部分污泥还会释放磷，所以针对这种情况，目前在一些新建的污泥处理厂内，则不再进行浓缩池的设置，这就为后期污水处理的成本增加埋下了伏笔.因为这势必会在污泥脱水时电耗增加，而且药耗量也会上升.所以针对于剩余污泥在浓缩池内停留时释放磷的问题，则需要在利用向污泥内添加絮凝剂来解决，而且这些絮凝剂也不需要再额外购置，其只需将脱水滤液中剩余的部分进行添加即可，这样可以有效的减少污泥在浓缩池内停留的时间，避免了磷的释放，而且也达到了浓缩的效果，这样在污水处理时，其脱水效率也会有较大程度的提高，同时也不用过多的增加药耗，对节约成本起到关键的作用.

3.2、污水提升泵的变频改造

通常在选择污水提升泵时，其都会以最大扬程和最大流量的设计来对水泵的参数进行选择，这就导致使用过程中，水泵则处于低扬程!大流量和低效区的状态下，直接导致耗电量的增加，而且电机极易出现过热的情况。

针对于这个问题，可以通过对水泵的性能曲线进行改变，从而对其效率进行调整，而通过对转速进行调整，可以使水泵趋于高效区内，而且没有能量的损失，运行的效率也处于较高的水平、所以利用变频调速技术对电机进行调速，具有较大的优势，可以说是电机的主流技术之一，对提高电机的效率，降低能耗起到了积极的意义。

利用变频电机的这种节能技术，根据其集水池水位的变化规律，采用智能化节电设备对其污水提升泵进行了变频节能改造，采用多点水位控制，水位探测仪采取多层次水位探测，使水泵电机的转速根据水位高低进行变频调节。设定集水池的水位为H时，变频电机的输出转速为700r/min。对应的变频器频率为45Hz。当进水井水位高于或低于H时，产生一个偏差值，其如果增大（为正），变频电机输出的转速升高，泵的流量越大，水位随之下降；反之，这个值减小（为负）时，变频电机的转速变小，水泵电机的转速降低，进水量持续稳定，节能效果明显。

4、城市污水处理厂节能降耗的途径

4.1、污水提升

污水提升过程中的节能污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式 Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

4.2、污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

4.3、污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

4.4、其他节能措施

可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。

结束语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1]张东方. 探讨污水处理厂的节能降耗[J]. 低碳世界,2013,20:34-35.

[2]杨博,杨长军. 城市污水处理厂的节能降耗[J]. 华北水利水电学院学报,2011,04:148-151.

[3]陈功,周玲玲,戴晓虎,董滨. 城市污水处理厂节能降耗途径[J]. 水处理技术,2012,04:12-15.

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关键词：城市建设；污水处理厂；节能降耗；节能规范管理机制；污染物排放 文献标识码：A

中图分类号：X73 文章编号：1009-2374（2016）10-0086-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.042

近阶段，我国在城市区域相继开设了城市污水处理工厂，对适当地降低污染物总体排放数量，维持生态、人文环境协调状态，特别是水环境质量改善，产生较大的支撑引导贡献。但是该类系统能耗庞大且运行期间的经费十分高昂，特别是在西北区域，不管是经济、气候条件，还是污水处理工艺的能耗水平，都存在较大的差异结果，使得相关污水处理厂由于经费问题限制，而无法系统化布置运行。我国长期以来新建的城市污水处理厂达到500多座，当中占据25%以上为A2/O工艺类别，而采用氯化沟工艺的则达到30%左右，证明A2/O与氧化沟工艺在我国新建城市污水处理厂内部指导意义非凡，针对当中能耗构成、损失原委，以及节能控制措施，加以科学论证，绝对是非常必要的。

1 现阶段我国城市污水处理厂核心工艺研究

截至今日，我国不同城市污水处理效率急剧降低，有关环境污染治理工作压力倍增，尤其是在现行处理技术大量资金投入困境的深入影响，使得有关能耗降低、生态综合型污水处理技术的开发应用工作，势在必行。需要加以强调的是，此时污水处理成本费用始终是一类不可抗拒的产业限制隐患，想要顺利贯彻此类改革指标，就不得不利用最为经济、最为人性化的服务模式，加以污水整治，这便不可避免涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就花桥污水处理厂的整个污水处理的流程进行能耗分析，提出污水处理厂的节能措施，以供

参考。

具体以A2/O工艺为例，其能耗产生流程包括格栅机、提升泵、沉砂池曝气、A2/O的O段曝气、A1段污泥回流、A2段混合液回流、污泥提升等。相比之下，氧化沟工艺流程，则凸显出氧化沟曝气及污泥回流、提升和脱水等差异迹象。透过宏观层面界定，污水处理环节中消耗的能源包括电能、燃料、药剂等，当中电能消耗比例占据90%以上。截至至今，我国城市污水处理厂电能消耗的平均水平为0.29kWh・m-3，而能耗维持在0.440kWh・m-3的污水处理厂则达到83%，和西方国家相比有很大差距。如污水消毒、污泥消化和焚烧等耗能环节，在我国城市污水处理过程中普及范围有限，我国单位年限内污水处理实际消耗的电能总数，已经达到100×108kWh，如若将其降低2成以上，最终节约的电能总数大约为20×108kWh，所以说，我国污水处理厂今后节能降耗产业的发展前景，还是大有可为的。

2 目前我国污水处理厂能耗结构验证解析

笔者主要联合污水处理厂内不同设备运行功率，加以统计论证，发现污水提升和曝气系统在处理单位水量过程中，耗电数量分别为0.31kWh/m3、0.37kWh/m3。而在污水提升、生物处理体系的供氧、污泥处理系统以及A2/O工艺控制下的电耗比例分别为27.8%、54.3%、12.1%，在氧化沟工艺内部的电耗比例为24.7%、55.8%、15.9%。

2.1 污水提升系统方面

其主张将粗格栅后的原水提升到高位配水井之上，借此迎合后续单元自流进水需求，因此，水井高度和泵机运行效率提升结果，对于系统实际能耗将产生直接性影响。A2/O和氧化沟工艺的污水提升系统，当中产生电耗分别占据总体电耗的27、8%和24.7%，当中提升泵房都会提前安设5台相同型号的水泵，技术人员在选型过程中，主要依靠最大流量、扬程和保险系数的乘机加以确认，进一步令富裕流量、实际功率、扬程数据等全面增加。结果，大多数情况下污水处理厂内部进水流量，不会是最大流量，使得水泵在较长一段时间内维持在低效范畴之内，长此以往，必然会令处理厂整体投资和能耗同步偏高。

2.2 曝气系统方面

设置该类系统的初衷在于使微生物处于一类妥善的溶解氧浓度环境之中，使得其必要的生理活动得以正常运行，通常条件下，实验环境下的溶解氧浓度为人为地控制在2.3～3.8mg/L。经过实验人员反复对比校验得出结论，氧化沟技术所需的氧浓度需维持在2.5～2.8mg/L之间，而A2/O手法所处氧浓度环境则明显超过了预设指标4mg/L范畴。如此，关于不同类型有机物快速分解反应都会接连滋生，令微生物所需的营养成分濒临溃散危机，污泥实际老化速率就更加难以抵制，其间衍生的能源消耗和成本投入数量问题，在一时之间也都将难以系统化应对。

需要额外加以强调的是，格栅的工作原理就是配合独特器具进行污水内部大粒的杂质吸纳，但是后期污水排放数量日渐增大，一旦面对栅栏阻挡，就会造成较大规模的水头损失问题，因此需要技术人员额外添加水泵设施，借此大幅度改善污水产生的动力势能条件。与此同时，格栅内部机械粉碎工序流程，也都消耗许多能源，如今已经成功跃居该类结构的主体能耗环节，加上沉砂池在处理污水内部砂粒和悬浮物期间，需要在后续处理环节滋生更多的能耗结果，这些问题都需要现场工作人员予以重视，并且联合最新技术控制理念和自身实践经验予以协调控制。

3 日后我国污水处理厂全新的节能降耗途径延展

针对污水处理厂运行质量加以协调控制的重点，在于同步降低相关工艺运行期间的能耗数量，之后结合实际状况建立起特殊能源、药剂消耗成本的科学控制体系，使不同消耗结果维持在最小范畴之内，为企业可持续发

展提供支持动力。至于后续的调试策略内容主要有：

3.1 提升泵节能控制

这是污水处理厂动力消耗的核心组成单元，针对其加以调试改造的流程表现为：第一，精确化计算水头损失，从中确认水泵具体扬程；第二，科学搭配定速和变速泵，借此有机适应流量变化规则，污水厂进水量经常会随着时间、季节产生波动，如若以现阶段最大应用流量作为选泵依据，水泵全速运转时间会达到10%，在无法高效运转环节中，产生严峻的能量浪费危机。

3.2 曝气系统的节能改造

归结来讲，设计人员选择风机时往往要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，过量供氧以满足最大负荷时的需要，从而造成曝气量与实际需气量相差过大，使得曝气单元能耗较高。借鉴国外的经验合理的方法是对溶解氧进行在线检测，及时反馈给供氧系统及设备以同步调整，将曝气系统设计为定速加变速相结合的组合方式：首先，定速设备按平均供氧量选择，定速运转以满足基本需氧量；其次，调速设备变速运转以适应需氧量的变化；最后，需氧量波动较大时通过增减运转台数作为补充。

另外，污泥处理系统运作环节中消耗的能源数量，往往和脱水机实际规格条件关系缜密，大多数状况下，现场工作人员为了令污泥具体脱水质量全面提升，都会本能地额外添加较多数量的絮凝剂，保证在后续环节中精准提炼认证污泥产量和当下含水量，使得脱水机性能和数量得到正确的选取认证。为了顺利贯彻此类指标，就是督促技术人员频繁展开相关实验活动，借助最新技术设施检验确认絮凝剂应该投入的数量。同时，关于厌氧、缺氧、好氧池等，放置在内部的潜水搅拌和混合液回流泵等设施，都会消耗许多能源，后两者能耗数量往往难以清晰计数，如若工作人员能够将好氧池实际能耗问题快速解决，实际上就会为城市污水处理节能降耗政策覆盖落实，提供最为理想的保障。

4 结语

综上所述，关于城市污水处理厂的能耗，主要集中在污水提升、生物单元供氧、污泥处理系统之中，占据总体电耗的比例则分别为24%、56%和13%以上，可以认定是污水处理厂节能降耗的核心工序环节。单纯拿提升泵扬程的确认为例，其需要联合水头损失加以验证，不适合应用估算方式，必要情况下更可借助定速泵和变速泵搭配组合，进行适合流量变化和节能的方案规划，进一步为我国城市用水环境改善和经济可持续发展，奠定和谐适应基础。

参考文献

[1] 王丽萍.污水处理厂节能减排的实现途径分析[J].环境保护与循环经济，2010，15（11）.

[2] 顾俊.城市污水化学除磷药剂的选择实验研究[J].污染防治技术，2010，23（4）.

[3] 楚英豪.城市污水处理厂中的能耗及能源综合利用

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关键词：中小型；污水处理；节能降耗

1 节能降耗管理

节能降耗的首要任务是分析在污水处理厂中的哪些设备、哪些工序是高能耗的？是否可以通过科学的手段减少能耗。因此在节能降耗的同时要明确不同的处理单元对能耗（主要是电能）的需求，同时也要建立一个完整的节能降耗评估体系，这样才能更深入的分析高能耗的原因及探索节能降耗的新途径。

2 泵系统途径节能降耗

在中小型污水处理厂中，经常会出现这样的现象，污水处理厂的水泵会因为工作使用的时间不同，有时候会导致水泵的工作效率大大降低，这种事故发生的原因是因为使用的时间变化的巨大，使水泵的内部设计偏离原始的设计。所以，中小型污水处理厂对于水泵节能的研究是具有极大的经济效应。中小型污水处理厂使用的水泵通常有潜污泵和轴流泵，对于这两种水泵而言，通常就可以采用改变水泵内部的电机运转的速度改变来使水泵的运转效率。然而，市场上除了上面提到的几种水泵之外，还有一些中小型污水厂的设备没有得到及时的更新，仍然采用的是比较落后的水泵，针对这种现象，为了得到节能降耗的目的，可以采用市场上流行的水泵，使用新型的节能水泵，或者根据情况使用合理的泵的数目，新的变频变速技术也值得推广。

2.1 变频变速技术

由于不同时段的污水流量不同，有的时段大，有的时段流量少，如果统一设置水泵运行参数，容易导致发生在流量低的时候也是高能耗运转的情况，而随着现代社会的发展，变频技术也越来越应用在不同的领域，相关资料显示，变频变速技术应用在污水处理厂中也收获了很大的效果，使用变频调速设备的污水处理厂，虽然在前期投资新的设备，固定资产投资有所增加，但在后期运营过程中回报较大。这种新的技术不仅使整个污水处理厂的设备在使用上得到更好的匹配，同时又提高了水泵的运行效率，另一方面，由于变频调速技术的特点，因此具有很好的保护作用，避免了很多突发事故的发生。如云南某污水处理厂规模2万吨/天，提升泵房水泵在未安装变频器之前，每吨污水提升需要的电耗为0.15度，变频器调试运行后每吨污水提升的电耗仅为0.11度，节能效率达到26.7%。

2.2 新泵替老泵

很多中小型污水处理厂之所以运营成本高，很大的一部分原因是因为使用的是旧式的老水泵，这种老式水泵能耗大，效率低，用新式节能水泵代替老式水泵，对于成本的降低，效果是明显的。现在的新型水泵不仅在效率上胜过以前的老式水泵，同时更省电，而且新式节能水泵在后期的维护管理费用上也很少，采用新式节能水泵，对于中小型污水处理厂而言是长期的选择。

2.3 水泵其他的节能方法

很多污水处理厂误认为多台水泵会减少成本，这是错误的观念，在污水处理上，有很多不明确的客观因素存在，要根据不同的情况来应对。对已一定量的污水，可以采用一台水泵，也可以采用多台水泵共同工作来处理，这两种情况下，两台共同工作可能成本高一点，但节约时间，几台小型功率的水泵有时候更适合中小型污水处理厂。在污水处理厂运行的过程中，另外当水泵的扬程比较小的时候，这时候开启水泵也能有效的节能。在设计上为了达到节能的效果，通常会采用大泵与小泵相结合的方式。

3 曝气系统节能

对于一座污水处理厂来说，曝气系统尤为的重要，如果能够让曝气系统得到更好的改善的话，这是最好的节能方式，因此对于中小型污水处理厂而言，改善曝气系统是节能降耗的重要方面，下面是几种改善曝气系统的方法。

3.1 使用微孔曝气器

如果想提高氧的使用，通常有几种方法，把气泡的比表面积增大；让气泡在池内出现的时间更长。一般情况下，采用的增大小泡比表面积的方法。据相关资料显示，采用微孔曝气器会比普通的曝气器重更具有效率。

3.2 合理的布置曝气器

目前，在一些技术落后的污水处理厂，仍然采用的是把曝气器安装在水底，但根据最新的研究发现，传统的曝气器布置方法不够科学，传统的安装方法并不能使池中的氧气分散均匀，传统的布置方法有可能导致氧在不同时段的浓度不同，这种情况往往就会使资源极大的浪费，这是不可能达到节能降耗的目的的，因此合理的安装曝气器的位置是节能降耗的重要手段之一。研究发现，最合理的位置在池子进水口得地方多布置，出口的地方呈减少分布。在需要大量氧气的地方增加氧气的浓度，让池内的细菌快速的繁殖从而达到污水的快速净化，需要氧气少地方尽量的减少氧气的输入，这样的安排会更加的合理，相比传统的方法，效率会大大的提高，同时又达到了节能降耗的目的。

3.3 溶解氧量的控制

污水的水质情况并不是一成不变，因此不同情况下，需要的溶氧量会不同。当溶氧量很低的时候，不利于细菌的生长繁殖，细菌的净化能力下降，不能很好的处理掉出水中的有机物，因此这种既浪费了资源又没有达到净化的目的是要坚决避免的，为了解决这种情况，通常是充入的氧气略微的高于所需要的溶氧量，但是并不是充入的越多越好，一方面是因为造成了资源的浪费，另一方面是因为溶氧量的过高会使一些固体的沉降性能受到影响。所以溶氧量的合理控制是非常重要的，通常采用的是一种测定池内溶氧量的仪器来根据情况来适时控制溶氧量。

3.4 对鼓风机采用变频技术

对鼓风机采用变频技术的原理及方法参见文章2.1。

4 结束语

对已中小型污水处理厂而言，能够利用科学的手段来降低处理污水的运营成本是很关键的。现代的技术发展日新月异，这篇文章从多个角度来分析了如何达到节能降耗的目的，从节能降耗的源头上提高了一些可行性的建议，相信在未来会有越来越多的新的节能降耗的方法技术。

参考文献

[1]陈功，周玲玲，戴晓虎，等.城市污水处理厂节能降耗途径[J].水处理技术，2012（4）.

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【关键词】污水处理厂；降耗节能；管理途径

1.我国城市污水处理厂能耗及分布

污水处理过程消耗的能源主要包括电能和燃料、药剂等，其中，电耗约占总能耗的90%。目前，我国城市污水处理厂电耗的平均水平为0.29 kWh・m-3，82%以上的污水处理厂能耗高于0.440 kWh・m-3。与欧美等发达国家相比差距较大。据报道，1999年美国污水处理厂的平均电耗平均为0.20 kWh・m-3 ，日本为0.26 kWh・m-3，2000年德国污水处理厂平均电耗0.32 kWh・m-3，但这些耗值中均包含了污水消毒、污泥消化与焚烧等我国污水处理厂目前尚未普及的耗能环节[1]。我国每年污水处理约消耗100x108kWh电，如果能耗降低20%，则可以节约电能20x108kWh，因此，我国污水处理产节能降耗的空间是巨大的。以普通活性污泥工艺为例，其中污水生物处理工艺能耗占50%一70%，主要的能耗单元是曝气池供氧[2]，污水提升部分占能耗10%～20%，污泥处理能耗占10%～25%，燃料、热能、药剂的能耗耗占10%～40%。

2.城市污水处理厂节能降耗的途径

污水处理厂的能耗分布在污水提升、污水处理和污泥处理的各个单元，包括设备的电能消耗和污水处理涉及的药剂消耗等。其中，主要的耗能设备是污水提升泵、回流泵、鼓风机和污泥加热设施，药剂消耗主要发生在除磷、污泥调理和污泥消毒阶段。降低主要耗能设备和工艺的药剂能耗，将是污水处理过程中节能降耗的重要途径。以城市污水处理的典型工艺流程为例，分别就各个单元的能耗加以分析。

2.1 污水提升

污水提升泵是污水提升的主要耗能设备，有较大的节能空间。牛住元等对北京某污水处理厂提升泵实际运行能耗的调查分析，结果显示该厂污水提升泵电耗占总能耗的17%；提升泵的电耗取决于泵的实际工作扬程，同时，构筑物水头损失设计过大，也会增加污水提升能耗。因此提出在设计阶段采取管道淹没出流和控制跌水高度，减小出口处水头损失，来有效降低污水提升高度，节约能耗。秦怀东等提出了降低泵扬程来节能降耗的措施：总体布置要紧凑，连接管路要短而直，尽量减少水头损失；改非淹没堰为淹没堰；尽量采用平流式沉淀池。

2.2 污水预处理

城市污水处理厂的预处理系统包括格栅和沉砂池。格栅安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。虽然格栅的节能空间较少，但其对后续的全厂设备减少损耗有着重要作用。沉砂池用于去除污水中的泥沙等无机颗粒，从而保证后续处理构筑物的正常运行。常用的沉砂池主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等，其中，曝气沉砂池因含曝气设备而能耗较高，平流式和旋流式则能耗相对较低。因此，可以尽量采用平流式和旋流式来降低能耗。

2.3污水生化处理

污水生化处理工艺耗能单元可以从好氧处理和厌氧处理两方面来分析。污水生物处理好氧工艺的曝气系统是主要耗能单元，寻找曝气系统的节能降耗方法可以大大降低污水处理厂的整体能耗。赵宝江等总结了曝气装置的节能措施，主要包括（1）做到精确设计。选用压力损失小的管材及局部构件，避免不必要沿长和局部损失；（2）选用微气泡空气扩散装置，产生微小气泡使得气、液接触面大，提高氧利用率；（3）考虑在单侧设曝气装置，在水流断面上形成旋转推流，使得气、液接触充分，以达到氧的高转移率；（4）安装自动调节装置，根据曝气池中的溶解氧浓度自动调节供气量；（5）采用混合效率更高的潜水搅拌器等来替代曝气设备；（6） 使用方便、故障率低、节能效果明显的变频调速风机。金昌权等将风量作为曝气系统节能的指标，并将其节能途径分为3大类，第l类通过设备升级等方式提高氧在水中的利用率；第2类是通过模拟和优化运行的方式，精确控制风量；第3类是通过变频等技术手段提高鼓风机、机械曝气机的运行效率。黄浩华等以北京某污水处理厂二期工程A2/O工艺为例，研究了A2/O工艺中降低供氧能耗的可行性，结果表明，现有污水厂曝气池停留时间过长，存在过度曝气现象，并通过小试试验研究提出严格控制曝气池中的溶解氧在2～3 mg・L-1，并把好氧前段变成缺氧区，减少曝气段的长度，以此降低能耗。

2.4污泥处理

污泥处理单元也是耗能较多的部分，主要包括污泥浓缩、污泥稳定、污泥脱水等。常用的污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。胡锋平等旧比较了不同污泥浓缩工艺的能耗，结果表明，重力浓缩的比能耗在0.02～0.14kWh・m-1，气浮浓缩的比能耗在0.2～1.0 kWh・m-1，离心浓缩的比能耗在0.5～1.2 kWh・m-1，而气浮浓缩中的生物气浮比能耗在0.05～0.12 kWh・m-1。可见，重力浓缩的能耗最低，但由于其浓缩效率低，可能会造成磷的释放，将会被逐渐取代。因此，用生物气浮代替重力气浮是降低污泥浓缩能耗的一种有效途径。

目前国内常用的污泥稳定技术是厌氧消化占38.04%、好氧消化占2.81%、污泥堆肥占3.45%，也有部分被采用，约55.7%的污水处理厂污泥未经稳定处理。厌氧消化的能耗包括热耗和电耗，热耗主要在于维持消化所需的温度，而电耗主要在于搅拌和泵输送；好氧消化的能耗则主要在于风机对消化池的曝气。所不同的是，厌氧消化所生成的沼气能够用于补偿消化时耗费的能量。李维等介绍了北京市高碑店污水处理厂对生化沼气的利用情况，其污泥处理采用中温及高温两级消化工艺，日产生化沼气设计量为5.3万m3。稳定运行平均日产沼气4万m3，相应平均日发电量可望达到7.5万kWh，全年发电量可望达到2 700万kWh。污泥脱水目的在于进一步降低污泥的含水量，以便进行后续处置。污泥脱水包括自然脱水和机械脱水。目前，国内多数污水处理厂都采用机械脱水的方式进行污泥脱水，主要包括带式压滤脱水、离心脱水、板框压滤脱水等。而制约机械脱水发展的其中一个因素就是电耗。赵庆良等总结了不同燃机械脱水方式的电耗情况，其中带式压滤DS脱水33～66 kWh.t-1 ，离心DS脱水11～33 kWh.t-1，板框压滤DS脱水33～55 kWh .t-1。可见，离心脱水的电耗较低，但其对污泥的预处理效果要求高，而且容易磨损。因此，改进现有污泥脱水工艺，开发新的脱水工艺，是污泥脱水降耗节能的可行途径。

3.节能降耗管理

（1）节能降耗分析。通过分析城市污水处理厂各个处理阶段的能耗情况，明确不同处理单元对能量的需求，确定与污水处理厂能耗密切相关的控制节点，分析各控制环节的节能降耗潜力。

（2）建立统一能耗评估指标。建立具有明确的边界界定、统一能耗审计和评估的指标，建立基于不同污水处理工艺、不同工程规模等条件下的污水处理系统能耗评价指标，反映各部分的能耗水平，便于进行工艺间的横向比较，建立污水处理厂不同单元的能耗评估指标。

（3）建立节能降耗目标。深入的能耗分析、节能潜力的识别以及能耗管理水平的提升，实现对污水厂运行的精确控制，完成降耗节能的目标。

4.结束语

综合以上分析，城市污水处理厂有较大的节能降耗潜力，通过改进工艺、引进新技术、建立完善的节能管理机制，将是今后污水处理厂节能降耗的重要途径。

参考文献：

[1]杨凌波.曾思育.鞠字平篇.我国城市污水处理厂能耗规律的统计分析与定量识别叨.给水排水，2008。134（10}：42-45.

[2]姚远，张丹丹，楚英豪.城市污水处理厂中的能耗及能源综合利用明.资源开发与市场，2010，26（3）：

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关键词：污水处理；工艺节能；设备节能

中图分类号：S664文献标识码： A

引言

随着时代的发展，能源消耗已成为全球关注的热点问题。为缓解能源危机，我国大力开展节能减排工作，使得各领域的企业和工厂都开始重视能源消耗问题。作为高耗能产业的污水处理，为求发展必须加快开展节能减排工作，以降低污水处理运营成本。

一、我国城市污水处理情况

随着我国城市现代化的建设，使得我国越来越重视城市的环境问题。而城市水环境更是城市生态环境中的重要部分。因而，在“十二五”期间，为改善城市水环境状况，国务院对城市水污染处理厂的建设极为重视。要求各城市必须都建有污水处理厂，加强污水处理工作，提高污水处理的效率。

据最新调查，截止于2013年3月底，我国各城镇所建立的污水处理厂总数为3451座，污水处理能力大约为每日1.45亿立方米。目前已设有污水处理厂的城市高达649个，城市里的污水处理厂有1981座，其污水处理能力为每日1.19亿立方米；已设有污水处理厂的县城有1313个，县城里的污水处理厂共有1470座，其污水处理能力为每日2518万立方米。

根据2013年年末统计，我国城市污水处理厂的污水处理能力比起2012年增长了4.4%，每日污水处理能力为12246万立方米，城市污水处理率比起2012年提高了0.6个百分点，为87.9%。近年来，我国的污水处理厂几乎遍布全国，污水处理能力也逐年增高，但仍存在着许多问题。虽然大多城市污水处理厂都有健全的工艺设施，但是其在运行上过于简单化，只是简单的处理污泥甚至于不处理，便将其随意搁放，以此来节约污水处理厂的运行费用，提高污水处理效率。这种现象的普遍存在，导致我国部分城市出现污泥围城的状况。

污水处理厂的能源消耗率很高，受能源危机导致能源价格增长的影响，污水处理厂的运行费用过高，其利润无法填补成本。

二、制约城市污水处理厂能耗的因素

（一）、污水处理厂建设规模与处理量

据统计分析，城市污水处理厂的平均吨水的能耗与水厂的处理规模成反比，特别是日处理量超过5万t的污水处理厂，其吨水能耗下降较为显著。当设计规模与实际处理量都增大时，在运行中实际处理量往往是低于设计规模的，这样就导致了部分能耗的损失，要想减小这部分能耗的损失，就要尽可能的按照实际处理量进行污水处理厂的规模设计。

（二）、污水处理厂的工艺选择

作为城市高能耗行业之一的城市污水处理行业，其节约能耗已成为城市发展必须解决的问题。采用优化的、合理的、高新的污水处理工艺是污水处理厂必须重视的环节。污水处理厂采用什么样的工艺，除了考虑水质的要求、工艺的先进性与可行性这些因素外，还应考虑所选工艺的合理及简单化，特别要着重考虑运行时的稳定可靠、经济及管理维护方便。污水处理厂生物处理工艺的70%能耗主要在生物处理阶段。不同的生物处理工艺所消耗的能耗差异较大。

1、取消初沉池

沉砂池中含大量原污水微生物和颗粒有机物直接进入生化反应池，使得进水有机物总量增加了，既保证了脱氮除磷对碳源的需要，提高了生化系统对氮、磷的脱除效率。同时节省了基建投资，并使运行成本降低。由于大量已适应原污水环境的兼性菌的直接进入生化池，为微生物提供了良好的栖息场所。从而大大提高了活性污泥的质量，使得颗粒污泥比重和直径均大于常规活性污泥。微生物种类和数量的增加，提高了生化池的处理负荷和适应冲击负荷的能力，使污泥容积指数SVI较低，虽然活性污泥混合液浓度较高，仍保证了二沉池出水水质。在反应池容积一定情况下，提高活性污泥浓度的同时降低了污泥负荷，延长了活性污泥的泥龄，为硝化菌的生长提供了有利条件，促使水中氨氮向硝态氮转化，争取到好氧硝化所需的时间容积。高浓度活性污泥絮体内部存在的缺氧微环境，使反应池内存在着同步硝化反硝化作用，从而又提高了系统的脱氮效率。

2、采用间歇曝气方式

新工艺通过在生化反应池实行间歇曝气，如曝气4h，停曝4h，循序进行。对两组生化反应池系统是交替曝气，如1号池曝气4h，2号池停曝4h，交替进行，从而造成生化反应池内周期性的好氧、缺氧和厌氧环境，在曝气阶段，硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，在停止曝气阶段的前期，池内溶解氧迅速下降并接近于零，此时反应池内处于缺氧状态，微生物利用有机物做为氢供体使硝态氮反硝化并最终还原为N2后排入大气，从而达到脱氮目的，在停止曝气阶段的后期，水中的溶解氧和硝酸盐、亚硝酸盐中的氧均消耗殆尽，生化反应池内处于厌氧状态，此时，聚磷菌利用细胞内的聚磷分解产生能量，从污水中吸收易降解有机物做为碳源贮于体内，同时向污水中释放磷，在后续的曝气条件下，聚磷菌通过氧化体内贮存的碳源，过量地吸收水中的碳酸盐，合成为聚磷贮存于体内，实践证明，在好氧和厌氧交替进行的条件下，聚磷菌的吸收磷量大于释放磷量，因而通过剩余活性污泥的排放可以达到除磷目的。

三、实现污水处理厂节能减排的有效途径

（一）、污水提升过程中的节能

污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

图1净扬程图示

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

提升泵的节能主要在两方面，一方面是提升泵的选型，另一方面为合理地降低提升泵的扬程。在污水处理厂建设时，往往是根据泵的流量与扬程做水泵工作曲线图的方式来进行提升泵的选择，见图2。

图2流量―扬程曲线

（二）、污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

（三）、污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

四、结束语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，污水处理厂的运营者必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

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【关键词】污水处理厂；节能降耗；UNITANK工艺；生产运营；

Abstract: UNITANK process a sewage treatment effect is stable, flexible operation and lower cost of production and operations management technology, it has been widely applied to the sewage treatment plant; and in the process of sewage treatment plant to use, depending on the situation to transform the design, not only to overcome the shortcomings in the process, but also to achieve energy saving requirements, its running well is very significant. The paper analyzes a town sewage treatment plant, sewage treatment capacity UNITANK Process and energy saving effect.

Key words: sewage treatment plant; energy saving; of UNITANK process; manufacturing operations

中图分类号: TU992.3献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

引言：随着国家以及政府对城镇污水处理的问题高度重视，城市污水处理设施不断的更新变化，尤其是“十一五”期间，我国采取更多的措施进一步加强污水处理节能减排的设施，使我国城市污水处理事业得到发展和进步，城市污水处理能力以及技术手段等得到很大的提高。UNITANK工艺作为一项集科学性、实用性以及经济性的污水处理工艺在污水处理厂中应用前景非常广阔。

一、UNITANK工艺简介

UNITANK工艺主要部分是由被间隔成数个单元的矩形反应池组成，反应池一般有A、B、C三个池子组成，各个池子之间水力相同、并且都具有曝气装置，其中A、C两个池子中设置有污泥排放口和出水堰，从而能够实现交替作为沉淀池和曝气池，可以按照规定的时间周期进行交换运行，所以UNITANK又被称为交替式生物处理池。在污水处理厂应用UNITANK工艺的过程中通过进行调整UNITANK系统的运行状态，能够实现污水处理中空间以及时间的控制，并形成良好的缺氧、好氧、厌氧等条件，以达到污水处理的要求[1]。广东某城市污水处理厂一期工程采用UNITANK工艺，处理能力4万吨/天，出水执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918－2002）中的一级B排放标准。其工艺流程如下图1所示：

图1：UNITANK工艺流程图

二、污水处理工程的改造设计

1、节省电耗工程设计

（1）在管网来水液位允许的情况下，尽量提高提升泵房液位，增加提升泵的效率。经过对粗格栅进水渠改造设计之后，提升泵房液位较之以前提高1.8m。

该厂使用76kw和37kw的提升泵各两台，粗格栅进水渠改造前后电耗情况如表1：

表1粗格栅进水渠改造前后电耗对比

（2）根据提升泵效率下降情况进行研究和分析，及时检修和更换配件。

在运行过程中，该厂发现期中一台77kw提升泵效率下降较快，电耗超过0.066 kw.h/m3。检查后发现叶轮被硬物所伤缺失一块，同时泵体震动较大。经研究后该厂更换全新叶轮（2.2万元）、更换轴承（0.6万元）以及动平衡校准（0.15万元）。提升泵大修之后电耗降低到0.054 kw.h/m3，电费单价按照0.80元计算，只需72天即可收回投入费用。

（3）根据进水有机物浓度偏低的实际情况，将半周期从设计的4h延长至6h。

由于该厂实际进水有机物浓度长期偏低，COD平均浓度101mg/L，仅为设计值的40.4%；在运行初期，由于半周期较短、进水COD太低导致好养时间段DO很容易出现过曝现象。DO过曝一方面浪费了能源，另一方面使本来处于老化状态的活性污泥加速老化而解体。经过研究讨论后，将半周期从4h延长至6h，见表2。

表2UNITANK半周期工艺矩阵

优化后连续运行1个月，出水水质稳定达标，生物池内活性污泥状态保持良好。因此，半周期时间的适当延长不仅优化利用了鼓风机供气量，节省电耗，而且减少生物池各阀门的开停次数，延长阀门寿命。

2、节省药耗工程设计

（1）除磷药剂：采用质量浓度不小于10%的聚合氯化铝铁（PAFC）液体药剂，PAFC加水稀释后在边池精曝时单点投加，通过投加除磷药剂，对TP的去除取得一定的效果，出水TP基本可以达标排放。但同时也存在一些问题：

a、投加点仅一个点，位于边池的池壁处。由于投加点单一，除磷药剂不能迅速扩散至整个池子，也不可能在池内均匀分布，因此会浪费部分药剂，PAFC达不到最佳的除磷效果；

b、随着出水时间的延长，出水中由中池和进水边池进入的水的混合比例增加，出水TP会逐步升高；这使得我厂除磷药剂需要增大投加量，并且在半周期出水的后期出水TP仍有超标的危险[2]。

在原有除磷投药点的基础上，我们将单个投药点改造成两个对称的投药点，同时在边池配水井处增设一个投药点，通过出水时段控制PAFC药剂的投加，在出水TP稳定达标排放的前提下，投药比从55mg/L下降至40mg/L，降低27%。

（2）絮凝剂（PAM）：

a、比选确定最佳的PAM

絮凝剂投加效果的优劣，不仅取决于其本身的化学特性，更与其处理对象、水质条件有关；此外，不同厂家生产絮凝剂的效果也存在很大的差异。因此，我们通过对多家絮凝剂厂商的药剂进行横向和纵向的烧杯小试，最后确定使其中一种阳离子絮凝剂作为污泥脱水药剂。

b、不断优化脱水机运行状况

根据剩余污泥浓度的变化和污泥性质的变化，同步改变PAM配比浓度，根据前期试验，PAM配比浓度在1.2‰～2.5‰之间为最理想状态[3]。

上机试验后，在保持泥饼含水率稳定达标且PAM投加量最少的情况下，PAM配比浓度随剩余污泥浓度变化的曲线如下图3（纵坐标为PAM配比浓度，单位：‰，横坐标为剩余污泥浓度，单位：g/L）：

图2：PAM配比浓度曲线图

经过实验改良之后，PAM投药比从之前的2.33kg/tDS下降至1.67kg/tDS，下降28%。

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关键词：污水处理；治理措施；节能减排

中图分类号：U664文献标识码： A

我国人均淡水占有量远远低于世界平均水平，再加上浪费及污染，使得我国水资源短缺问题日益凸显，给城市的可持续发展制造了严重阻碍。在此背景下，如何做好污水治理成了全社会共同关注的焦点，值得人们深入探索。对于城市环境工程而言，其最大的任务和难题便是有效治理污水。只有解决这一问题，才能避免城市水环境的不断恶化，为城市的可持续发展奠定基础。这是功在当代、利在千秋的大事，由以上分析可知，污水治理具有十分重要的现实意义。

一、污水处理厂工艺选择：

（一）取消初沉池

沉砂池中含大量原污水微生物和颗粒有机物直接进入生化反应池，使得进水有机物总量增加了，既保证了脱氮除磷对碳源的需要，提高了生化系统对氮、磷的脱除效率。同时节省了基建投资，并使运行成木降低。

由于大量己适应原污水环境的兼性菌的直接进入生化池，为微生物提供了良好的栖息场所。从而大大提高了活性污泥的质量，使得颗粒污泥比重和直径均大于常规活性污泥。微生物种类和数量的增加，提高了生化池的处理负荷和适应冲击负荷的能力，使污泥容积指数SVI较低，虽然活性污泥混合液浓度较高，仍保证了二沉池出水水质。

在反应池容积一定情况下，提高活性污泥浓度的同时降低了污泥负荷，延长了活性污泥的泥龄，为硝化菌的生长提供了有利条件，促使水中氨氮向硝态氮转化，争取到好氧硝化所需的时间容积。

高浓度活性污泥絮体内部存在的缺氧微环境，使反应池内存在着同步硝化反硝化作用，从而又提高了系统的脱氮效率。

（二）采用间歇曝气方式

新工艺通过在生化反应池实行间歇曝气，如曝气4h，停曝4h，循序进行。对两组生化反应池系统是交替曝气，如1号池曝气4 h, 2号池停曝4h，交替进行，从而造成生化反应池内周期性的好氧、缺氧和厌氧环境，在曝气阶段，硝化菌将氨氮氧化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮，在停止曝气阶段的前期，池内溶解氧迅速下降并接近于零，此时反应池内处于缺氧状态，微生物利用有机物做为氢供体使硝态氮反硝化并最终还原为N2后排入大气，从而达到脱氮目的，在停止曝气阶段的后期，水中的溶解氧和硝酸盐、亚硝酸盐中的氧均消耗殆尽，生化反应池内处于厌氧状态，此时，聚磷菌利用细胞内的聚磷分解产生能量，从污水中吸收易降解有机物做为碳源贮于体内，同时向污水中释放磷，在后续的曝气条件下，聚磷菌通过氧化体内贮存的碳源，过量地吸收水中的碳酸盐，合成为聚磷贮存于体内，实践证明，在好氧和厌氧交替进行的条件下，聚磷菌的吸收磷量大于释放磷量，因而通过剩余活性污泥的排放可以达到除磷目的。

二、污水处理方式：

在现代化污水处理厂中，污泥处理是污水处理系统的重要组成部分。城市污水处理厂在处理污水过程中，会产生大量的污泥，主要是初沉污泥和剩余污泥或消化污泥，由于污泥的含水率在95%--98%之间，无法外运、农用、深埋，需要

用脱水机先对污泥进行脱水。通常，污水处理厂运行费用高达每立方米0.53元左右，其中电费约占40% ,污泥处理费约占15%。将污水处理的成木分为电费、絮凝剂费用以及水费3部分，通过正交试验，探讨最经济有效脱水运行条件和处理技术。

（一）化学处理技术:添加某此化学药剂(如臭氧等)，和污水中的有害物质发生相应的化学反应，从而实现净化污水的效果。

（二）物理处理技术:适用于那此在性质方而或者体积方而很难进行后续处理的污染物质，‘常见的有筛选法、截留法、重力分离法、离心分离法等。

（三）生物处理技术:可细分为两种，种是好氧生物处理技术(如活性污泥法)，另种是厌氧生物处理技术以活性污泥法为例，其原理是，将空气连续小断地输入到污水中，为好氧微生物提供个理想的生长繁殖环境，该类微生物以有机物为食物，清除污水中的有机有害物质，从而实现对水质的净化。

三、对CASS新工艺的利用和建议

通过对CASS工艺城市污水处理厂实施生命周期评价，对各处理工段的环境负荷进行识别。以此为依据提出了影响CASS工艺生产水平的清洁生产评价指标，初步建立了一套由定性指标和定量指标构成的清洁生产评价指标体系，并结合生命周期评价结果，对部分指标的确定予以说明。对我国污水处理行业清洁生产标准的制定提出建议：

（一）将生命周期评价贯穿到清洁生产评价指标体系的构建中，不仅可以有效地识别污水处理厂的重点排污环节及处理效果，还充分体现了其环境影响负荷，为清洁生产评价指标的选取及指标权重值的确定提供了参考依据，避免了主观选取的弊端，具有理论可行性。

（二）根据城市污水处理厂LCA分析，污水处理厂清洁生产评价指标有6个一级指标(生产技术特征指标、资源及能源消耗指标、产品指标、污染物产生指标、资源综合利用指标及环境管理指标)和25个二级指标。其中生产技术特征指标及环境管理指标为定性指标，其余均为定量评价指标。

（三）面对目前严格的节能减排目标和污水排放标准，城市污水处理行业本身存在的诸如能耗大、管理水平低下等情况，本文建议对污水处理行业开展基础调研，建立不同土艺的城市污水处理行业清洁生产评价指标体系，确定合理的清洁生产评价指标值，作为清洁生产绩效的比较标准，以推动城市污水处理厂清洁生产审核开展。

四、城市环境工程污水治理措施

（一）引进新的污水处理工艺

污水处理效率高低与否直接取决于污水处理工艺的先进程度，此类工艺越是先进，那么污水处理效率越是理想现阶段，城市污水处理作业人多采用活性污泥法，因为该方法小仅能够降低有机负荷，而且能够减少能量消耗，还能节省运行费用然而，该方法仍旧无法完全满足城市污水治理的现实需要，寻找资源消耗少、费用较低、环境亲和力良好的污水处理工艺刻不容缓，所以，引进新的污水处理工艺便显得尤为重要了，应引起足够的重视，并落实到行动中去。

（二）合理布局污水处理厂

城市污水治理过程中，应针对污水处理厂等进行统筹安排和优化布局，如为城市污水处理厂确定更加科学的厂址及建设方案，从而为城市污水治理工作奠定坚实而有力的基础现阶段，我国城市污水治理效果之所以不明显，其原ICI主要有两个，一个是技术不够先进，另个是资金相对不足为实现对城市污水的高效治理，一方面应积极借鉴西方发达国家在城市污水治理方面的相关作法，另一方面应结合我国城市的具体情况，重视并加人相关资源(资金、人才、技术等)的投入，建立高水准的、专业化的研究机构，为城市污水治理“出谋划策”，促进城市污水治理水平的不断提高。与此同时，应大力推广那些先进的、可行的城巾污水处理技术，并投身于具有自主知识产权的相关技术及设备的研制和开发，从而促进污水处理效率的提高，改善城市水环境。

（三）提高管理及设备保养水平

对污水处理工作岗位上的相关人员进行积极培训，提高他们的职业素质和综合素质，从而促进污水处理管理水平的不断提高，进而促进城市污水处理设备使用率不断提高。就目前情况而言，我国污水处理设备中相当部分是由国外直接引进，该类设备运行段时间之后便会出现定程度的磨损和老化，所以，作为设备维修和管理人员应特别重视设备的维修和养护问题，并积极学习，不断丰富自身的理论知识，强化自身的操作技术，为设备故障的及时发现和有效处理奠定坚实的基础除此之外，还应重视并做好设备的更新换代，借助新型设备以提高城市污水处理的效率和质量。

结语

污水处理工艺水平的不断提高，使其更加低耗高效，更加便于管理。如何达成这目标，是每个城市均应积极思考的问题本文从引进新的污水处理工艺，合理布局污水处理厂，提高管理及设备保养水平等几个方面展开系统而深入的论述，希望能够为城市环境工程污水治理工作略尽绵薄之力。

参考文献：

[1]陈功,周玲玲,戴晓虎,董滨. 城市污水处理厂节能降耗途径[J]. 水处理技术,2012,04:12-15.

[2]白天喜. 城市污水处理厂的能耗研究与节能分析[D].长安大学,2012.

作者简介

程伟科(1986―),男，山东省济南市人，助理工程师，大学本科学历，主要从事污水处理工艺的研究。山东美泉环保科技有限公司 。