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污水处理厂结合能源节约要素初探

来源：核心期刊咨询网时间：2020-06-16 10:2012

摘要：摘要：城市化发展过程中城市水处理负荷和污水厂污泥数量明显增加。污泥中的能源物质回收利用也得到了社会各界的普遍关注。本文深入地分析了污水厂污泥中的主要产物，探讨了传统的污水处理厂存在的问题，希望能够在节能和产能上实现创新，进而减少污水处理厂

　　摘要：城市化发展过程中城市水处理负荷和污水厂污泥数量明显增加。污泥中的能源物质回收利用也得到了社会各界的普遍关注。本文深入地分析了污水厂污泥中的主要产物，探讨了传统的污水处理厂存在的问题，希望能够在节能和产能上实现创新，进而减少污水处理厂的能源使用量。

　　关键词：污水处理概念厂;能源;节约

污水处理论文

　　引言

　　因为我国长时期的发展工业，粗犷的发展使得环境恶化严重，水资源污染极为严重。部分河流受到了严重的污染，随着人们生活水平的提升，人们开始重视环境的保护，在各地开始兴建污水处理厂。其中城市污水处理厂是能源密集的高能耗产业，能耗太高不仅会给污水处理厂带来巨大的经济负担，还会因为污染严重造成能源传输过程中的浪费。所以，我国绝大多数的污水处理设施和我国可持续发展的要求有较大的差距，污水处理概念厂的出现显得尤为迫切。

　　1节能手段

　　目前发达国家的污水处理能耗占世界能耗的3%，已经成为节能的重要领域，我国污水处理厂的建设效果不佳，具有广阔的节能前景。

　　1.1利用余热

　　城市污水属于低品位能源，在夏季和冬季温差明显，不同季节的温度差可以作为热泵系统中的能源形成污水源热泵系统。污水源热泵以此作为能源，利用热泵机组系统中的制冷剂的物态循环变化，消耗极少的电能，就可以实现制冷和制暖效果，前景一片打好。而且这种技术发展至今已经逐渐成熟，国内外都有很多陈宫的案例，早在20世纪80年代的瑞典就已经开始应用该技术，我国一部分工程也开始尝试着应用该技术。这种技术在产出能源的过程中，不会给空气带来污染，只是将污水进行了处理，是一种清洁能源。通过污水源热泵技术从污水中获取的热量一方面可以给污水处理厂内部使用，另一方面还可以实现周边供暖。污水处理厂节省了大量的热量，而且还推动了“碳中和”模式的运行，某种程度减少了碳的排放，向外输出的热量可以有一定的经济价值。

　　利用余热还是存在有一定的弊端。首先，對污水水质有一定的要求，污水中不能有較多的杂质，腐蚀性也不能太高，不然管道很容易堵塞、出现腐蚀，设备的使用年限大大减少，最好利用城市的二级污水;其次，因为污水源热泵系统对水温的稳定性有一定的要求，所以只能在水温波动不明显的背景下展开;最后，要想让污水源热泵系统能够平稳运行，需要城市较小的水波动，出水量不能过高也不能过低。

　　1.2势能增氧生态床

　　在对污水进行处理时，为了消除有机污染物可以考虑采取氧化沟法和活性污泥法，这些工艺可以采取“鼓风曝气”的方式实现大气富氧。鼓风曝气的动力利用率仅在10%到15%，在曝气时，会耗费大量的电能，运营成本大大增加，所以就提出了势能增氧生态床。这种可以将水泵的优势最大限度的发挥出来，增加多层结构，并将生态床填满料，在生态床的两端增加增氧机，让污水在多层生态床中不断传递增加溶解氧，这样费用就大大的减少。而且和传统的鼓风曝气进行比较，噪音相对较小，不会出现泡沫，堵塞的可能性比较小，也不会产出大量的污泥，曝气工作全程机器操作，不需要人为管理。

　　1.3优化工艺

　　工艺不同，对污水处理厂的能源消耗影响也不同，所以需要合理的选择工艺来实现系统节能。

　　污水处理中一级处理的投资要少于二级处理，耗费的能源少，管理简单，可以去掉部分有机物。通过中和法，提升格栅和沉砂池效率来提高污水处理的效果，减少二级处理耗费的成本，最终实现节能的目的。

　　二级处理处理中如果采用厌氧技术可以减少污泥量，后续费用大幅减少，而且厌氧不需要曝气，需要外部输入的能源要比好氧处理小的多，一方面可以节能减排，另一方面可以回收能量。但是厌氧技术处理速度和好氧技术相比要慢的多，污水处理需要的菌种对温度的要求也相对较高，污水水量比较大或是污水温度不适合菌种就很难推广。

　　2产能手段

　　2.1光伏发电

　　水处理厂需要有曝气池而且数量要多，这就需要有大量的空间，曝气池的上方空地可以建太阳能发电设施，用来供热，减少外部能源损耗。

　　但是光伏发电初期需要有较多的投入，发电情况和当地的气象条件有着紧密的关联，天气比较恶劣的情况下，有关的设备很容易损坏，所以需要联系当地的资金、气候和光照条件合理的使用光伏发电。

　　2.2污泥中能源的回收利用

　　污水厂的污泥中包含了大量的微生物和没有消化的有机物等，其中大多数是可以经过处理转变成能源的。

　　污泥厌氧消化技术应用较广，常规厌氧消化工程中污泥降解率较差，需要应用的设备占地面积大，前期的投入资金大。针对上述问题，有关学者加大了研究力度，提倡要提升沼气的产出率，提高污泥资源的利用率，利用沼气发电机将沼气的化学能转变成电能，用来作为污水曝气处理中的能源，减少外部输入的电能，实现节能的效果。

　　3结语

　　污泥的处理是目前城市污水处理厂需要关注的问题，目前在大家的通力合作之下，污泥的能源利用应取得了明显成效，污泥厌氧产沼气已经开始广泛的应用在工业生产中，未来还是需要不断的尝试，寻找更多节能减耗的途径，减少成本的投入，增加收益，推动污水处理工作朝着健康有序的方向发展。

　　参考文献

　　[1]张万钦，戚丹丹，吴树彪，等.不同预处理方式对污泥厌氧发酵的影响[J].农业机械学报，2014，45(09)：187-198.

　　[2]易龙生，康路良，王三海，等.市政污泥资源化利用的新进展及前景[J].环境工程，2014，32(S1)：992-997.