摘要:随着社会的发展,我国的现代化建设的发展也有了很大的提高。我国不仅是人口大国,同时也是工业大国。随着社会生存资源的不断减少和环境的不断恶化,污水处理问题成为当前我国发展的重中之重。随着我国经济改革不断取得新的进展,新时期下的城市建设应该顺应新的形势,探索一条符合发展趋势的排污路径。城市污水处理在保护生态环境的同时为我们生存的环境提供了更好的发展途径。然而,鉴于目前污水处理厂的高成本和高能耗,特别是近年来,电能消耗的增加导致电价持续增加。许多污水处理厂往往因为资金不足而无法正常地运行,导致很多基础设施不能完全的发挥其效用。目前我国工业发展引发的环境破坏严重,污水处理任务迫在眉睫,只有做好污水处理工作,才能减少污水的排放,降低对环境的破坏度,也才能够让我国在可持续发展的道路上越走越远。
关键词:污水处理厂;污水处理;节能技术
引言
随着社会对水资源高效循环利用技术的不断研究和开发,污水处理已经成为水资源循环再利用和保护水环境的重要举措。为了实现污水的有效处理和成本的良好控制,城镇污水处理厂在不断探究相应的节能技术及对策措施。本文结合城镇污水处理的工艺流程,对污水提升泵、污泥处理系统、沉淀池等构筑物进行了相应的能耗分析,并提出了节能的对策。对城镇污水处理的核心工艺A/O(A2/O)、氧化沟等工艺技术的应用条件和能耗进行了系统分析,通过采用曝气供氧措施来实现能耗的节约,进而实现城镇污水处理厂的节能和持久发展。
1污水处理的根本过程
污水处理厂处理污水时,必须先把污水集中到污水处理厂中,并通过部分技术实行污水处理。目前市场中大部分污水处理厂处理污水的方式大同小异,都是将处理的污水排放至污水管道中,通过抽水泵来回抽污水。整个过程中经过格栅、沉砂池、一级处理、曝气池、二级沉淀池、氯气消毒和排放到天然水体中。只有经过这些步骤才能对污水进行处理,以达到排放到天然水域的环境排放标准。其中,消耗的能量非常大,特别是在处理污水的各个方面,电能的消耗和电能的消耗是必不可少的。整个系列污水处理的措施将污水达标排放到大自然中,在这过程中需要消耗的资源非常多,但是每个环节对电能的消耗最大。这导致污水处理厂在保护资源的同时要消耗能源,因此要做好节能减排的措施,在节能方面,污水处理厂要进一步加强。
2污水处理施工技术面临的问题
2.1污水处理技术设备不符合标准
由于大部分污水处理厂处理污水的工艺技术不高,导致污水处理已经无法达到社会对于污水处理环保节能的要求。这是因为我们许多污水处理厂的处理设施老旧,并且没有得到及时的更新和修理。老的污水处理设备大多数只考虑到了污水的排污方面而忽略了能源消耗的多少问题,这导致在处理能源再利用时,对其他能源的消耗过度。这样的措施不利于我国的可持续发展。
2.2我国在污水处理方面的投入不足
目前,我国对污水处理的投入太小。目前,我国污水处理厂的数量已达到较高水平,但这对于生活所造成的污水的处理来说还远远不够。与此同时,目前我国的设备研发技术不够发达,许多污水处理的设备都是进口。同时由于设备的损耗较快,过了保修期的设备修理费也很高。我国对于污水处理能给出的经费不够给污水处理设备进行及时的更新换代,对于自主研发设备的经费来说更加不够,从而导致污水处理的技术发展缓慢。
2.3污水处理厂的专业人才稀缺
我国的污水处理都是依据污水处理的准则,我国地势相对复杂,水资源分布非常不平衡,造成许多地方污水难以实行适当的处理。且我国关于污水处理的人才严重缺乏,导致污水处理的人员专业素质整体偏低,对污水处理的认识不到位且不准确,处理污水的方式不合用。
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3城镇污水处理的核心工艺技术的能耗分析及节能对策
3.1常用生化处理工艺分析
3.1.1氧化沟处理工艺
在城镇污水处理过程中,氧化沟处理工艺作为好氧活性污泥处理工艺之一,是一种集曝气、沉淀处理于一体的处理工艺。例如,常见的三沟式氧化沟的主要构造是两侧沟交替作为曝气池和沉淀池,而中沟持续作为曝气池。
3.1.2A/O(A2/O)处理工艺
在污水处理技术工艺中,A/O处理工艺是属于污水生物除磷脱氮的处理技术。通常的生物除磷脱氧处理工艺是先进行好氧池的硝化反应将铵态氮变成硝酸盐,在经过缺氧池的反硝化反应将硝酸盐还原生成氮气从水池中除去,而反硝化菌在后续缺氧池中已几乎没有可以消耗的碳营养源来满足其发生反硝化反应,需要在缺氧池前补加乙酸钠等有机碳源来供给反硝化菌,而A/O处理工艺是将缺氧池放在好氧池的前面,以污水进水中的有机碳源来满足反硝化菌的营养需求。此外,A2/O处理工艺是在A/O处理工艺的基础上在缺氧池的前面加设厌氧池。
3.1.3MBR处理工艺
MBR污水处理工艺是活性污泥法和膜分离技术的新型组合处理工艺,利用MBR污水处理工艺处理后的出水水质的质量较高。对于城镇的污水处理过程中,采用MBR污水处理工艺时要考虑到污水处理的规模,在较大规模的污水处理厂通常要采用负压轴吸浸没式分置式MBR工艺。MBR污水处理工艺更适用于难降解的有机污水和对出水水质要求较高的污水处理。
3.2主要的节能技术及对策
3.2.1改善节能技术
为了确保污水处理厂处理水的质量能够满足要求,我们需要考虑并降低电能的节能消耗,降低支出成本。这就要求我们从生产技术上着手。将功率大的机电设备改为功率小的机电设备。例如:(1)把老旧的提升泵站改造为全智能的一体化泵站。用污水耗量来解决泵的实损,减少耗电量,同时减少人工投入。(2)引入精确的曝气技术减少人为控制曝气造成的风机过耗等问题。改造曝气机、污水泵和污泥回流泵的功率。曝气器是生化池中活性污泥培育活性淤泥的关键设备。为了达到降低能耗的目标,污水处理厂必须首先减少曝气器的节能消耗的效果。要想提升污水提升泵的工作效率,就要求水泵连续工作到一定的程度时,将其水流量自动减少,并且在达到一定时间时,工作人员必须在另一台泵上工作,以降低泵的效率。污泥回流泵作用主要是将沉淀池中的污泥回流到厌氧池内,这样既可以保证活性与污泥量,还可以确保污泥与好氧菌以及厌氧菌进行相互融合,以便降低污泥中的有害物质,达到去污的目的,例如污泥中存储的部分磷物质。使用曝气设备去除污水时,一定要确保曝气设备的正常运行,保证曝气的效率和供氧能力之间的相互关系。
3.2.2合理布设曝气器
在曝气供氧过程中,由于刚进入曝气池的污水中有机质的含量高,所需微生物的数量也较大,其耗氧量相对较多。当污水接近曝气池出水口时,污水中的有机质含量比较低,所需微生物的数量也较少,其耗氧量也越来越少。因此,在布设曝气器进行曝气供氧时,要根据曝气池刚进入阶段和接近出水口的需氧特性进行布设。如果只是单纯均匀布设曝气器会造成进水口处理的供氧不足,出水口处理的供氧过剩的现象,这样就造成污水处理效率和质量的下降,同时引起能源的浪费。因此,在曝气池要将曝气器从进水口到出水口由密到稀布设,并安装溶氧的自动调节装置,及时调节曝气池的溶氧情况,以实现生化处理能耗的最大利用率。
结语
污水处理系统是否运行正常,处理后水质是否达标,最主要是保证微生物系统的均衡,在满足微生物正常生长的情况下,通过改造为微生物提供氧气的风机曝气时长,既满足了微生物系统平衡对氧气的需求,又达到了节能的效果,耗电量得到了大幅度下降,节约电量约为原耗能的35%,达到了节能降耗的需求
参考文献:
[1]吴军伟,朱学红.浅谈污水处理厂的节能降耗[J].中国给水排水,2011(22):106-108.
论文作者:唐宁
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
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