一、污水处理厂的运行现状和能源消耗分析

(一)运行现状

污水处理受到关注，污水厂的处理负荷增加，由于设备陈旧和技术落后等因素，污水处理厂的成本增加。污水处理厂当下运行的特点是污水处理质量差强人意，污水处理成本增加，企业经济效益不容乐观，污水处理之后的污泥对环境造成不同程度的二度污染。污水处理厂运行现状急需改变，节能降耗理念下，污水处理厂需要从设备、工艺、运行管理等多方面进行改革和优化，从而实现污水处理质量有保障，污水处理工艺效率高，减少能耗损失，降低成本，提升企业经济效益。

(2)能源消耗分析

第一，在污水上升方面。其能源消耗与提高高度和提高效率有关。一般来说，提高污水消耗的电力约为总电力的20%，现在很多污水厂的泵选择过大，实际的水量往往达不到设计的最大流量，泵的效率大幅度降低，投入过高，能源消耗过大。第二，在曝气溶解氧方面。一般来说，好氧段溶解氧的浓度不应过高。大约在1.5~2.5毫克/升之间。一旦溶解氧过高，污水中有机物的分解速度就会提高，从而导致微生物无法获得足够的食物和营养，从而产生大量的能源消耗。

二、污水处理厂节能消耗战略

(一)整体节能优化运行

全过程整体节能优化运行战略基于污水处理内能的合理调配。从污水处理厂能量平衡分析，污水内能随污水处理单元过程而削减，应结合各物质组分在各种处理条件下的变化特点，合理分配污水能量物质的流向，减少有机污染物在处理单元利用氧作为电子受体的量。城市污水处理厂全流程节能降耗优化运行策略总体指导思想：以污水处理全流程节能降耗为目标，以水质保证为约束条件，以“全局最优、局部适应”为原则，以联合调控全厂区内的控制部件为手段，以多参数智能化运行控制条件为基础，形成城市污水处理厂全流程节能降耗优化运行成套技术。

(2)单元节能优化运行

单元节能对象是污水处理厂的泵，泵的功率和功耗状况和实际处理效果三者之间必须达到平衡值。泵的节电是降低电力消耗，节能作业要保证正常的污水处理作业，具体要考虑以下几点。第一，选择泵要科学。选择泵前确定本单元污水处理的工作量，选择相应型号的泵，以免泵功率过高浪费电力。第二，合理利用地形特征节约能源消耗。根据污水处理厂的地形，降低污水上升的高度，减轻泵的工作负担，在这种情况下，也可以选择扬程比较小的泵来节能。第三，优先选择潜污泵和液下泵。因为能源消耗低于离心泵，安装简单，故障率低，寿命长。第四，定期维护和维护泵，降低摩擦产生的电耗，同一工段的泵应保证一次准备，避免泵故障整体停止。

（三）节能工艺优化升级

污水处理厂节能降耗的根本上工艺优化升级，要根据实际污水的成分和处理量对现有的处理工艺进行评价，对薄弱环节进行改进和升级。现阶段污水处理工艺种类繁多，污水处理工作影响参数比较多，在工艺选择和优化时要关注三个重点要素，分别上工艺特征、能耗大小、运行条件。生化池依靠微生物分解和化学反应来处理污水，几乎不涉及其他能耗，然而后续的处理环节能耗较大。生化池要列入重点考虑对象，要根据污水成分变化和处理效果来设计生化池，必须保证生化池的净化作用满足处理需求，该环节处理效果越好，后续污水处理负荷越小。污水处理应重视有机物的净化问题，微生物可以分解大部分有机物，但残留的有机物对环节造成威胁。节能优化升级应考虑提高强度，彻底清除有机物。在节能降耗的前提下，深度处理模式被广泛应用于污水处理工作，因此混凝沉淀池的优化备受关注。混凝沉淀的净水作用是通过药剂和污染物发生理化反应而沉淀，沉积在池底实现净水。这种净水方式的能源消耗量相对较小，但沉淀需要很长时间，污水日处理量非常大混凝池的工作效率要求高，技术必须升级，现在混凝池和v型过滤池、转盘过滤等结合起来进一步提高水处理质量。

(4)处理设备认真筛选

污水处理设备的选择是重要的工作内容，污水处理设备影响处理效果和成本，认真筛选处理设备，在保证处理效果的前提下降低成本，同样可以通过设备筛选实现运行中能源消耗最低。污水处理厂的成本不仅包括购买设备，还包括设备运行中的功耗，降低设备损失的功耗也备受关注。目前活性物和处理法应用广泛，泵和泥泵对处理效果影响最大，泵能耗损失对运行成本影响较大。在选择要注意泵的工作能力和污水处理需求是否一致。污水处理厂污水成分和污水处理量不变，变频泵更合适，可根据实际需要调整参数，保证积水井液位和回流比始终处于理想状态。实际运行发现，污水处理厂根据变频泵可节能30%。此外，曝气设备的能源消耗也备受瞩目。搅拌、曝气和回流上曝气设备的三个部分也是污水处理运行中能源消耗的主体。既有的机械曝气耗能非常多，鼓风曝气离心机的处理效果良好且能耗相对低得多。鼓风曝气离心机的优点很多，比如，噪音低，这说明机械磨损少，设备运行中几乎没有不必要的能损;再如，调节范围大，可以根据需要精准控制，避免能源浪费。选择鼓风曝气离心机时，需要注意充氧能力，氧气泡直径小时分散均匀，设备污水处理效果更好，微孔曝气头由橡胶材质实现氧气利用率，很受欢迎。

(5)水消耗管理不容忽视

污水处理厂的节能消耗也要关注自己的水消耗管理，处理的污水达到再利用水标准时，可以代替自来水应用于污水处理。这样可以节省自来水资源，充分利用自己处理的污水。例如，污水装置过滤器的清洗和管道的清洗作业中可以使用水，药剂配置中也可以使用水，工厂绿化和设备冷却等可以使用水来代替水。

对污水处理厂的水耗进行管理，尽量使用回用水代替自来水，一方面可以降低运行成本，另一方那面可以节约自来水资源，减缓淡水资源匮乏带来的供水压力，切实将节能降耗落实到实处。污水处理技术中设备的清洁工作非常重要，处理不干净会影响污水的净化效果，自来水需求量非常大，税务管理可以大幅节约用水。

(6)综合利用相关能源

污水处理厂完成污水净化后产生大量污泥，这些污泥处理不当会再次污染环境。对此，避免用填埋和堆积肥料处理，焚烧的方法也不提倡大气污染。以无害环境和资源利用为目的，目前以污水处理厂污泥为原料生产沼气。污泥中厌氧菌分解有机物时产生沼气，沼气充分燃烧，保存方便，运输方便，属于新的清洁能源。而且这类沼气可以进行发电，节约了电能，过程中产生的热水又可以加热和消化污泥，使得污泥的数量不断缩小，实现污泥的无害化。这可以使污水处理后的废物成为新的经济收益项目，完全实现污水深度净化，避免污泥处理带来的能源消耗。

三、结语

综上所述，污水处理厂节能消耗运行战略应从整体开始实现整体节能，深入细节实现各单元节能消耗，以技术优化升级为主要手段，在设备选择上下功夫寻求最高性价比，通过回收水利用降低水消耗，综合利用能源实现污水处理全过程节能消耗，开发燃气资源。也就是说，节能消耗贯穿于污水处理的各个环节，在降低能源问题上，必须从技术、设备、资源转换、自我净化污水自我使用等多个维度共同开展。