摘要：水资源短缺已成为全球性的重要问题。在社会和经济快速发展过程中，伴随着水资源的大量耗损，我国越来越多的城市都存在着水资源污染及匮乏的问题，因此需要重视水资源的循环利用，加强对污水进行处理。但当前我国各城镇污水处理厂由于自身技术不完善，在污水处理过程中存在着能耗过大的问题。文章从污水处理厂的能耗分析入手，进一步对污水处理厂的节能措施进行了具体阐述。
关键词：污水处理厂；节能降耗；策略
1 污水处理厂的能耗分析
一直以来我国污水处理厂发展都较为缓慢，污水处理厂能源消耗量大的问题得不到有效重视。近年来人们生活水平提升速度较快，对水质处理有了更高的要求，加之大量污水处理厂的兴建，这也使污水排放标准更为严格。排放标准的提升，进一步加剧了污水处理过程中能源的消耗量，这使污水处理厂能源消耗问题越来越受到重视。当前我国污水处理厂在污水处理过程中，在提升污水和污泥、生物处理供氧及污泥处理等工艺过程中存在大量的能源消耗问题，特别是污水生物处理和污泥处理过程中能耗比重更大，在曝气、污水提升及污泥处理等生化处理阶段也存在着较大的能耗。由于污水处理厂存在着能源消耗大及运行成本高的问题，这对城市污水处理厂的建设和发展起到了较大的阻碍作用，因此需要加大对污水处理工艺和设备能耗能效等问题进行研究，注重新工艺的应用，从而实现污水处理的高效性和低能耗，加快城镇污水处理厂建设，确保水资源环境的安全。
2 污水处理厂降低能耗的策略
2.1提升泵降低能耗
作为污水处理厂的主要耗能者之一，提高提升泵的工作效率，降低用电费用，能够有效的降低污水厂的能耗。而目前提升泵的主要问题之一是随着使用时间的增加，泵的运行工况发生了变化，从而造成了提升泵的工作效率大大降低。如果使用轴流泵作为提升泵，可采用变角调节，即依靠旋转叶轮的翼形叶栅对绕流液体产生的升力来传递能量。如果使用离心泵作为提升泵，可采用变速调节，通过改变电机的转速来改变水泵的性能，达到节能的目的。对于一些成立时间较长的污水处理厂，现在仍然使用较为落后的水泵，为了降低能耗，应购买市场上流行的新型节能水泵，或根据实际情况，合理设置水泵的使用数量。污水处理厂的提升泵一般全日运行，但不同时间段的流量是不同的。如果将水泵设置成统一的参数，会出现在流量较低的情况下，水泵也是处于高能耗运转的状态，造成了浪费。因此，可以根据流量的大小，采取变频技术，在流量大的时间段，高频运行，而在其他的时间段，可以降低频率，降低能耗。虽然污水处理厂更换变频设备，增加了资金投入，但在后期的运行过程中更加省电，也减少了日常的维护费用。
2.2曝气设备的选择
由于生物池曝气充氧设备的能力、效率等因素直接影响到生物池的设计和运行，其能耗约占活性污泥法系统总耗能的50%~60%，占运行成本的份额常在30%以上，因此曝气设备的选择至关重要，常用的曝气形式设备有供气式射流曝气器、自吸式射流曝气器、中微孔曝气器、小微孔曝气器及螺旋曝气器等，对这些设备性能进行了比较，供气式射流曝气器无论从充氧效率、能耗还是维护检修等方面较其它曝气方式都具有一定的优势，同时，在国内外城市污水处理及工业废水处理中也有着广泛的应用。瑞典的PURAC公司、美国的EIMOC公司、法国的VIVENDI水务公司及国内的陕西科技大学造纸环保研究所等利用类似供气式射流曝气技术，相继在国内外的多座城市污水处理站及工业废水处理厂中成功应用。与传统曝气器相比，具有氧转移系数大，氧溶解效率高，充氧效率可达28%~35%以上，可大大降低空气的需求量，从而降低曝气的动力消耗，比传统曝气工艺降低电耗20%~30%。
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2.3磁悬浮鼓风机和空气悬浮风机
在鼓风机、曝气设备及水泵等产品方面，选用高效、耐用的设备，估计可使每座污水厂可节能15-20%，这是非常可观的；在污水处理工艺中，鼓风机是曝气流程系统的重要设备，鼓风机的效率是最重要的技术经济指标，其电耗占污水处理厂全部电耗的50-70%，因此，在曝气系统中，鼓风机的运行要根据污水处理量、溶解氧浓度、压力变化条件下，调节所需风量，保证系统经济运行。
当前市场上主流的曝气鼓风机有罗茨鼓风机、低速多级离心鼓风机、单级高速离心鼓风机、空气悬浮离心鼓风机、磁悬浮离心鼓风机五大类。在市场竞争激烈下，对各类曝气鼓风机的主要项目进行了比较，磁悬浮风机和空气悬浮风机与其他相比较，具有较大优势。
磁悬浮鼓风机优势：第一，节能高效，采用磁悬浮轴承，无接触损失和机械损失，实现了高速转速无级变转速调节，使得风机运行效率可达84.5%。第二，噪音低，安装方便：由于采用整体箱式结构，风机噪音在80dB以下，机体震动极小，无需做安装基础。第三，系统集成性高，进口过滤器、冷却系统、全自动防喘振系统、停电和故障保护系统等，用户无需采购其他部件。实时显示的中文触摸屏，为操作工人带来方便及减少操作事故的发生。第四，冷却效率高，冷却系统采用水冷和风冷结合的方式，能够有效保护电机，可实现风机的随时启停。第五，远程控制，采用了PLC+GPRS.不但可由中心控制室控制，若风机出现故障，还可以实施远程维修调试。
同时随着技术不断成熟，空气悬浮离心鼓风机市场的应用规模将越来越大，空气悬浮离心鼓风机的普及将直接影响污水处理过程节电量及经济效益。它是采用航空涡轮机械设计经验而潜心研制的新一代高科技民用产品。与其他风机的性能相比，空气悬浮离心风机有着无可比拟的优势：第一，采用高速直联电机、空气悬浮轴承及高精度不锈钢叶轮，故效率极高。与罗茨鼓风机相比可节约25%—35%，与传统多级离心鼓风机相比可节约15%-20%，与传统单级涡轮离心鼓风机相比可节约10%—15%。第二，低噪音，无振动。由于采用了高速直联电机和空气悬浮轴承，所以无复杂的转速齿轮，油润滑轴承，有效避免了机械之间的接触和摩擦，从而达到低噪音以及无振动的目的。第三，不需润滑油系统及冷却系统。由于采用了空气悬浮轴承，不需要复杂的转速齿轮及油性轴承，达到了无润滑的技术要求，也省却了循环油泵等辅助系统，提高了设备的可靠性，减少了设备维护的工作量。
通过分析，磁悬浮鼓风机和空气悬浮鼓风机是目前市场发展趋势，我们可以通过需要选择比较合适的，以达到最佳效果。
3 结束语
实现城市污水处理厂的节能能耗，可以更好的促进城市的可持续发展。因此在实际工作中，需要有效的提高对污水处理厂能耗的认识，合理选择工艺系统，进一步减少能源的消耗及降低运行成本，确保处理完成的污水能够符合排放的标准，更好的实现对水资源环境的保护。
参考文献
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论文作者:张军强
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/18
标签：污水处理论文; 鼓风机论文; 曝气论文; 风机论文; 空气论文; 污水论文; 设备论文; 《基层建设》2017年第18期论文;