污水廠運(yùn)行技巧 - 節(jié)能降耗方式

污水廠作為水處理的關(guān)鍵地方，能耗在運(yùn)營成本里占了大頭。想降低水處理成本，節(jié)能降耗是繞不開的關(guān)鍵招。從調(diào)整設(shè)備運(yùn)行這些小事，到革新能源利用方式這些大事，各種實(shí)用的節(jié)能降耗辦法不斷涌現(xiàn)，以下是節(jié)能降耗的一些方法。

格柵定時開啟

污水廠進(jìn)水流量與水質(zhì)會隨時間變化，不同時段差異明顯。例如在白天用水高峰期后，污水排放量大且雜質(zhì)較多；而深夜時段，進(jìn)水流量相對穩(wěn)定且雜質(zhì)較少。通過對過往多年數(shù)據(jù)的深入分析，建立流量與雜質(zhì)含量的時間變化模型。依據(jù)此模型計(jì)算出格柵的開啟時間間隔。

在格柵控制系統(tǒng)中增加繼電器，即使雜質(zhì)較少，格柵也可能按照固定時間頻繁開啟，減少不必要的電能消耗。

曝氣間隙曝氣

生物池內(nèi)微生物在污水降解過程中，不同階段對氧氣的需求差異很大。在降解初期，大量有機(jī)物需要微生物進(jìn)行分解，此時微生物的代謝活動旺盛，對氧氣的需求量大。隨著降解過程的推進(jìn)，污水中有機(jī)物含量逐漸減少，微生物的需氧量也隨之降低。

根據(jù)這一特性，設(shè)定曝氣與停曝的時間周期?？梢岳萌芙庋鮽鞲衅鲗?shí)時監(jiān)測生物池內(nèi)的溶解氧濃度，當(dāng)溶解氧濃度低于設(shè)定的下限值，且處于降解初期階段時，自動延長曝氣時間；當(dāng)溶解氧濃度高于設(shè)定上限值，且降解進(jìn)入后期時，增加停曝時間。

余量曝氣轉(zhuǎn)移

傳統(tǒng)曝氣池在運(yùn)行過程中，由于污水水質(zhì)、水量的變化，以及曝氣設(shè)備本身的控制精度問題，或者在曝氣設(shè)備的最低工況運(yùn)行下，仍然出現(xiàn)曝氣過量的現(xiàn)象。

曝氣沉砂池作為污水處理的前段工序，具備接納多余曝氣的潛力。在曝氣池和曝氣沉砂池之間安裝連通管道和調(diào)節(jié)閥門，當(dāng)監(jiān)測系統(tǒng)檢測到曝氣池出現(xiàn)過度曝氣時，打開調(diào)節(jié)閥門，將多余的曝氣通過連通管道引入曝氣沉砂池。這樣一來，前段曝氣池的曝氣時長和強(qiáng)度可以降低。例如，原本曝氣時長為 小時，經(jīng)過余量曝氣轉(zhuǎn)移優(yōu)化后，可減至 8 小時。風(fēng)機(jī)能耗顯著下降。

設(shè)備合理啟停與錯峰

污水廠內(nèi)存在一些非關(guān)鍵且不常開的設(shè)備，如備用的污泥脫水機(jī)、部分檢修設(shè)備等。在用電高峰時段，除非有特殊情況，這些設(shè)備不開啟運(yùn)行。將其安排在夜間低谷或電價(jià)優(yōu)惠時段運(yùn)行，降低電費(fèi)成本。

對于進(jìn)水提升泵，在正常進(jìn)水且流量許可的情況下，僅開啟一臺泵運(yùn)行。通過在進(jìn)水管路安裝高精度的流量監(jiān)測設(shè)備，實(shí)時監(jiān)測進(jìn)水流量數(shù)據(jù)。當(dāng)流量超過一臺泵的處理能力時，自動啟動第二臺泵。

照明節(jié)能舉措

在污水廠內(nèi)非關(guān)鍵或人員活動較少的區(qū)域，如倉庫、偏僻廊道、廁所等，安裝聲控開關(guān)照明燈具。當(dāng)人員進(jìn)入這些區(qū)域時，聲音觸發(fā)聲控開關(guān)，燈具亮起；人員離開后，經(jīng)過一定時間延遲，燈具自動關(guān)閉，避免長明燈現(xiàn)象，有效降低照明能耗。

對廠區(qū)路燈系統(tǒng)進(jìn)行改造，采用間隔開啟模式。在設(shè)計(jì)路燈布局時，將路燈合理分組，使相鄰路燈交替開啟。例如，將路燈分為 A、B 兩組，A 組路燈先開啟，B 組路燈關(guān)閉；經(jīng)過一段時間后，A 組路燈關(guān)閉，B 組路燈開啟。通過這種方式，在保障廠區(qū)道路基本照明需求的同時，大幅減少路燈總體耗電量。

光伏發(fā)電系統(tǒng)

在污水廠的建筑物屋頂、空曠場地等合適位置安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)。利用太陽能資源，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，供污水廠內(nèi)部設(shè)備使用。通過對污水廠用電負(fù)荷的分析，合理配置光伏發(fā)電設(shè)備的容量。在陽光充足的白天，光伏發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能優(yōu)先滿足污水廠的部分用電需求，多余電量可儲存至儲能設(shè)備或并入電網(wǎng)。安裝光伏發(fā)電系統(tǒng)后，污水廠每年可減少外部電網(wǎng)購電量，降低用電成本。同時，使用清潔能源，符合環(huán)保理念，減少碳排放。

中水回用

建設(shè)中水回用設(shè)施，對污水廠處理后的達(dá)標(biāo)中水進(jìn)行深度處理。采用過濾、消毒等工藝，去除中水殘留的雜質(zhì)和微生物，使其滿足廠區(qū)內(nèi)部雜用、景觀用水、綠化灌溉、車輛清洗等要求。在廠區(qū)內(nèi)鋪設(shè)中水回用管網(wǎng)，將處理后的中水輸送至各個用水點(diǎn)。例如，利用中水沖洗廁所、澆灌廠區(qū)綠化帶、補(bǔ)充景觀水體等。

能耗分項(xiàng)計(jì)量

在污水廠內(nèi)安裝能耗分項(xiàng)計(jì)量裝置，對不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)（如格柵、曝氣系統(tǒng)、提升泵、污泥處理設(shè)備等）、不同區(qū)域（生物池、泵房、辦公區(qū)等）的能耗進(jìn)行單獨(dú)計(jì)量。管理人員可以通過數(shù)據(jù)采集查看各分項(xiàng)能耗數(shù)據(jù)，分析能耗分布情況和變化趨勢。根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果，找出能耗較高的環(huán)節(jié)和區(qū)域，針對性地制定節(jié)能措施。例如，如果發(fā)現(xiàn)某臺提升泵能耗過高，可對其進(jìn)行設(shè)備維護(hù)或優(yōu)化運(yùn)行策略，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)節(jié)能管理。

多點(diǎn)進(jìn)水工藝

采用分段進(jìn)水生物脫氮除磷工藝，將污水按一定比例分段進(jìn)入生物處理池，充分利用污水中的碳源，提高脫氮除磷效率。與傳統(tǒng)工藝相比，可節(jié)省能耗約 15%。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)污水廠的進(jìn)水水質(zhì)、水量以及處理目標(biāo)，精確計(jì)算各段進(jìn)水的比例和位置。通過調(diào)整進(jìn)水點(diǎn)和進(jìn)水量，使微生物在不同階段充分利用污水中的營養(yǎng)物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)高效的生物處理過程，降低能源消耗。

水力能回收

在出水口安裝微型水力發(fā)電機(jī)，利用排水落差發(fā)電（適用于高水位差污水廠）。根據(jù)污水廠出水口的水位落差和流量，選擇合適功率的微型水力發(fā)電機(jī)。當(dāng)污水從出水口排出時，水流帶動發(fā)電機(jī)葉輪轉(zhuǎn)動，將水力能轉(zhuǎn)化為電能。產(chǎn)生的電能可直接接入污水廠的內(nèi)部電網(wǎng)，供部分設(shè)備使用。

調(diào)整污泥濃度

根據(jù)污水水質(zhì)和處理要求，合理控制活性污泥濃度。在保證處理效果的前提下，適當(dāng)降低污泥濃度，可減少曝氣能耗。例如，對于可生化性較好的污水，將污泥濃度從 4000mg/L 降低到 3500mg/L，曝氣能耗降低約 10%。通過對污水水質(zhì)的實(shí)時監(jiān)測和分析，結(jié)合處理工藝的運(yùn)行狀況，動態(tài)調(diào)整污泥濃度。同時，加強(qiáng)對污泥處理系統(tǒng)的管理，確保污泥處理的穩(wěn)定性和高效性，避免因污泥濃度調(diào)整而影響污水處理效果。

靈活關(guān)停處理單元

在污水廠運(yùn)行過程中，根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)和水量的變化，以及出水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)情況，合理停用暫時不需要的處理功能。例如，當(dāng)進(jìn)水水質(zhì)較好，或二沉池出水水質(zhì)能夠穩(wěn)定達(dá)標(biāo)時，可以暫時停用反硝化深床濾池。

生物池通常采用分組運(yùn)行模式。在雨季或用水低峰期，污水進(jìn)水水量會明顯減少。此時，通過對進(jìn)水流量和水質(zhì)的監(jiān)測，合理關(guān)停一組生物池。關(guān)閉該組生物池的曝氣、攪拌等設(shè)備，減少能耗。同時，也減少了后續(xù)污泥處理的工作量和能耗。

污水源熱泵制冷制熱

利用污水源熱泵技術(shù)，以污水作為熱源或冷源，為污水廠的辦公區(qū)域、設(shè)備間等提供制冷和制熱服務(wù)。污水源熱泵系統(tǒng)通過提取污水中的熱量或冷量，經(jīng)過熱泵機(jī)組的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。在冬季，利用污水中的熱量為建筑物供暖；在夏季，利用污水的冷量進(jìn)行制冷。同時，污水源熱泵系統(tǒng)的運(yùn)行還能減少對大氣環(huán)境的熱污染，具有良好的環(huán)境效益。

污泥厭氧消化

建設(shè)污泥厭氧消化池，將污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵處理。在厭氧消化過程中，污泥中的有機(jī)物被微生物分解，產(chǎn)生沼氣。收集沼氣并輸送至沼氣發(fā)電設(shè)備或供熱設(shè)備，將沼氣轉(zhuǎn)化為電能或熱能。同時，利用消化過程中產(chǎn)生的余熱，通過熱交換器將熱量傳遞給廠區(qū)的供暖系統(tǒng)或用于加熱消化罐，提高能源利用效率，減少對外部能源的依賴。

人員意識培養(yǎng)

在各照明場所張貼警示標(biāo)識，如 “隨手關(guān)燈，節(jié)約用電” 等。通過定期開展節(jié)能培訓(xùn)活動，向員工強(qiáng)調(diào)節(jié)能的重要性，增強(qiáng)員工的節(jié)能意識，培養(yǎng)員工隨手關(guān)燈的良好習(xí)慣，減少不必要的電耗。

建立健全節(jié)能激勵機(jī)制，設(shè)立節(jié)能獎勵基金。對在節(jié)能工作中有突出表現(xiàn)的部門或個人進(jìn)行表彰和獎勵，如每月評選 “節(jié)能之星”，給予一定的物質(zhì)獎勵。