摘要：在污水处理厂的未来发展中，处理工艺的能耗问题是制约污水处理厂持续发展的关键因素之一。由于我国的能源已处于相对紧张的状态，污水处理能耗大，造成污水成本处理高，一些中小型的污水处理厂因此难以维持和正常的运行，使污水处理厂的减排也遇到巨大的瓶颈。在污水处理工艺过程中要结合污水处理的实际情况，选择不同的节能处理技术，尽量采取节省能耗的处理措施来实现污水处理的节能和减排。
关键词：污水处理厂；节能问题；对策
1导言
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。
2污水处理厂污水处理面临的问题
首先，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。
其次，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。
最后，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。这一连串的问题对节能技术造成较大影响。
3污水处理厂的节能控制对策
3.1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。
3.2优化泵控制
影响污水处理厂进水量的因素有很多，诸如季节、时间、天气等的波动都会带给其很大的影响。当前比较常用的处理方式为根据流量确定所选用泵。实际过程中在水泵满负荷条件下，其运转时间通常不到10%，该现象会浪费大量的中间能源。制定合理的优化思路，全面提升污水优化能力，绘制进出水高程能够尽最大努力减少水头损失，确保水泵可以始终维持高效状态。提升水泵性能。降低水泵能耗的方法有很多，其中，提升泵系统控制是最简单、直接的节能方法。目前，可用的技术有变频技术，变频技术的应用能够实现能耗12%~40%的控制。资料显示变频调速水泵相较于工频水泵在转速上下降了20%左右。在提升泵性能的过程中可以引入变参数PID算法与泵站分组轮询，提高泵开启效率。可以很好的节约泵耗电量并延长泵使用寿命。国内污水处理厂应用多机组编组控制、变速控制以及多台水泵等方法，这些方法均没有很好的节能效果。大小泵配合方法相较于前些方法来说效果要稍好一些。即低峰期使用小泵，高峰期使用大泵，根据集水池情况决定是否使用另一台泵，这种方式相较于传统方法能够节约能耗35%。
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3.3选取合理的污水处理施工技术
3.3.1运用生物膜法
生物膜法是利用附着在某些固体物表面的微生物对污水进行处理的方法，生物膜吸附附着在水层中的有机物，并在后两层内将其分解为水和二氧化碳，氨氮转化为硝态氮和亚硝态氮，并在反硝化菌的作用下将硝态氮和亚硝态氮转化为氮气流动的水成浆，老化的生物膜冲掉，生长出新的生物膜，以此达到净化污水的目的。生物膜法有效提高了去除有机污染物的效率，对水温的波动适应性强、运行费用少，产生的污泥量较少，有效避免了污泥膨胀现象的产生。
3.3.2采用A/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。
3.4配电系统的节能控制
由于中国变压器的容量设计有过多的现象。因此，在污水处理厂污水处理的供电过程中，应根据实际情况设计相应的供电系统。例如，污水处理厂的设计变压器容量为4000千帕，1000千帕变压器每月基本成本20元。每月4000千帕的电费为8万元，占总电费的26％。根据工厂的准确计算，可以计算和精简部分设备，每台电费可节省约31万元。可以看出，变压器容量的压缩占了节能设计较为关键的一部分。
3.5使用变频调速风机
在污水处理厂，需要使用电动机来带动设备运转。普通的电动机只能以定速的方式来运转，而变频调速风机可以按照处理工艺的不同要求进行相应的转速输出调整，从而实现达到降低电动机功率能耗的目的。
3.6模糊神经网络PID控制技术
在污水处理的曝气系统中采用模糊神经网络PID控制技术，使得曝气系统的数据设置具有输入精确化、数据模糊化、模糊规则化等计算能力，并在处理数据的过程中对神经网络中的网络权值进行校正调整，使得整个曝气系统处于更加理想的状态，实现污水处理过程中能耗的节省和处理成本的降低。
3.7药剂用量控制
目前，污水处理厂常见的药剂包括硫酸、聚合氯化铝、氢氧化钠、聚丙烯酰胺等。如果忽视了药剂用量控制，同样会导致资源浪费现象的发生。根据试验得知，每吨污水净化药剂最佳使用量为200g。聚丙烯酰胺是上述药剂中效果非常突出的一种，也是近些年常用的药剂，该药剂为有机高分子絮凝剂，这种材料有着很好的助凝、絮凝效果。在投放的时候需要采用多点连续投放式，最大化产品絮凝作用。
4结束语
综上所述，随着人口的不断增加，生活和生产污水的不断增加，水资源日益稀缺。总之，污水处理厂的节能已成为一个严峻的问题。通过对污水处理厂实行建设，可以发现污水处理的节能降耗潜力巨大。因而，在当前我国污水处理的经济效益中，有必要在保证污水处理厂正常运作的同时合理地降低能源消耗。这不但对保护生态环境有很大的促进效用，还有利于减少能源资源的日益减少带来的巨大压力。
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论文作者:齐运才1,孙伟2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/17
标签：污水处理论文; 污水论文; 节能论文; 曝气池论文; 药剂论文; 工艺论文; 水泵论文; 《基层建设》2019年第12期论文;