時間：2023-06-06 15:35:01
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關鍵詞：節能降耗；水廠；變壓器；水泵
中圖分類號：TE08 文獻標識碼：A 文章編號：
一、引言
供水企業在整個運行過程中，最大的能耗就是用電，而且電力的消耗在供水能源消耗總量上占據95%以上，如何降低耗能，成了亟需解決的關鍵性問題。節能降耗，既能有效提高供水企業的經濟效益，又能減低對社會資源的消耗，所以意義重大。
二、對水泵節能的方法
近年來，由于城市的不斷發展和供水量增加，供水管網改造很快。在傳統的自來水廠設計中，進行送水泵選型時，首先考慮水泵應滿足最不利工況點的要求，即以供水管網的最高時用水量和壓力來計算水泵的設計流量和設計揚程。
根據此法選型的水泵滿足了最不利工況點的要求，卻忽略了對能耗的考慮。在實際運行中，很多給水廠的水泵工作揚程下降，遠離高效區運行，大大降低水泵效率，造成電能的大量浪費。水泵的節能改造，主要是通過改變水泵的運行工況點，使水泵始終運行于高效區間內，且運行工況與管網實際所需一致。改變水泵的工況點，通常可通過兩條途徑來實現：一是調速運行；另一種途徑是葉輪切割改造。
(一)調速運行
調速運行時通過改變水泵的轉速，來改變水泵的運行曲線，使水泵的出水壓力與管網實際所需一致，從而達到節能的目的。變頻調速是調速技術中最好的一種，它是解決能耗問題的最好方法之一，并得以在國內一些水廠應用，取得了很好的經濟效益。根據交流電動機工作原理中的轉速關系：
n=60f(I-s)／p
從公式中得出：均勻改變電動機定子繞組的電源頻率，就可以平滑地改變電動機的同步轉速。又由流體力學可知：
P功率=Q澆量×H壓力
流量Q與轉速N的一次方成正比，壓力H與轉速N的平方成正比，功率P與轉速N的立方成正比，若水泵的效率一定，當要求的調節流量下降時，轉速N可成比例的下降，而此時軸輸出功率P成立方關系下降，這樣就達到了通過調速節能的目的。
舉例：一臺水泵電機功率為55kW，當轉速下降到原轉速的4／5時，其耗電量為28.16kW，省電48.8％，當轉速下降到原轉速的1/2時，其耗電量為6.875kW，省電87.5％。
變頻調速其有以下優點:(1)轉差率小，轉差損失小，效率可高達90%-95%以上;(2)實現平滑的無級調速，精度高，調速范圍寬(0--100%)，頻率變化范圍大((0-50Hz);(3)起動轉矩大(可達額定值的1.1倍)，實現軟啟動減輕啟動電流的沖擊;(4)提高電網側功率因數;(5)變頻器可采用高速度的16位CPU與專用的大規模集成電路配合，用軟件實現V/5自動調整，具有與計算機可編程控制器聯機控制的功能，容易實現生產過程的自動控制;(6)安裝容易，調試方便，操作簡單;(7)不僅適用于水泵，風機類負荷的節能調速，而且也適用于舊設備的改造，對改善工藝條件，提高產品質量都有其明顯作用。
變頻器調控主要針對裝置實際運行負荷偏低、設備負荷過剩較大的情況，變頻調速減小流量滿足工況需求，節能效果非常明濕。但變頻調速設備造價較高，改造投入大，且調速設備的維修技術要求高，因此，變頻調速技術在水廠的節能改造中推廣尚有一定難度。
(二)葉輪切割改造
切割葉輪是針對裝置少數運行不合適的泵進行改造，使其符合運行工況。其原理是根據需要的運行參數，計算切割量，經過切割改變葉輪的外徑，使水泵特性曲線按要求發生變化，從而使水泵運行于與管網實際所需一致的高效區間內，達到節能的目的。
根據泵的切割定律：
公式中Q1、H1、Pa1為未切割外徑D1時的流量、揚程和軸功率；Q2、H2、Pa2曲切割后外徑D2時的流量、揚程和軸功率。
由此可以看出，葉輪切割后，電流降低，泵的軸功率將降低，便達到了節約電力的目的。需要注意的是，切割定律只能用在需要降低流量、揚程和軸功率的場合。同時，葉輪外圓的切割一般不允許超過表規定的數值，以免泵的效率下降過多。葉輪的最大切割量與比轉數間的關系見下表：
在和切割前相同流量的情況下泵的揚程降低，同時泵的效率會下降。一般小比轉速的泵切割量(要求最大不超過20％)要比大比轉速的多。
葉輪切割是改變水泵性能的一種簡單易行的方法。目前，大多數自來水廠水泵配置不盡合理，不僅水泵特性曲線不吻合，而且水泵的揚程偏高，水泵難以發揮較高的效率。在工藝要求流量提高，泵的電流總超、跳閘，在揚程夠用的情況下，切割泵的葉輪是最簡單的方法。因此，葉輪切割改造在水廠的改造中應用較為廣泛。
三、對變壓器節能的方法
據統計，我國的發電總量的70%左右消耗在電動機上，風機、水泵消耗我國發電總量的40%左右。在自來水行業，變頻器上要應用于取水泵房、送水泵房、變壓器節能是指隨著變壓器設計技術和制造工藝的提高，不斷生產出更低損耗的變壓器，通過設備更新達到節能效果，具體體現為變壓器空耗損耗、負載損耗的降低，即效率的提高。變頻器除了可以節電，還可以平滑調節取水流量、送水壓力，滿足制水、供水工藝要求。變壓器的主要損耗分為空載時的損耗和負載時的損耗。
(一)降低空載損耗
變壓器損耗中的空載損耗，即鐵損，主要發生在變壓器鐵芯疊片內，主要是因交變的磁力線通過鐵芯產生磁滯及渦流而帶來的損耗。在變壓器的損耗中，鐵損所占比重很高，而其中的空載損耗更為突出。為降低變壓器的空載損耗，目前在設計變壓器時采取的主要措施是改變變壓器鐵心結構和運用新的鐵心材料。
1.更新鐵心材料。最早用于變壓器鐵芯的材料是易于磁化和退磁的軟熟鐵，為了克服磁回路中由周期性磁化所產生的磁阻損失和鐵芯由于受交變磁通切割而產生的渦流，變壓器鐵芯是由鐵線束制成，而不是由整塊鐵構成。制作變壓器鐵芯的材料經歷了由加入少量硅或鋁的鐵片到用0.35mm厚的硅鋼片，再到現在較為先進的非晶態磁性材料，如2605Sc、2605 S2。非晶合金鐵芯變壓器.具有低噪音、低損耗等特點，其空載損耗僅為常規產品的1/5，且全密封免維護，運行費用極低。
2.改變變壓器鐵芯結構。疊片式變壓器鐵心采用全斜無孔不疊上鐵扼工藝，卷鐵心結構則采用心柱為圓截面或接近圓截面結構。硅鋼片用計算機控制下料尺寸，做成圓截面，并且用防滲碳技術對成型鐵心進行退火處理工藝，以消除應力。S11是目前推廣應用的低損耗變壓器。S11型變壓器卷鐵心改變了傳統的疊片式鐵心結構。硅鋼片連續卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60一80。連續卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20一35。晶合金材質的鐵心可采用長方形截面、上軛可打開的結構。
(二)調配變壓器運行的最佳負荷率
變壓器工作在最佳效率時的負荷率為0.5-0.61，如變壓器運行在最佳負荷率以下，其效率隨負荷率減小下降很快;從最佳負荷率至額定值，其效率緩慢下降至額定效率。變壓器的最佳效率，應根據負荷的具體情況合理地配置變壓器，對原配置不合理的變壓器進行合理的調配，使變壓器盡可能工作在最佳負荷率區間，從而提高變壓器的運行效率，進而實現節能的目的。
(三)降低變壓器負載時的損耗
除了節約變壓器空載時的損耗外，還可通過漏磁走向的控制降低變壓器負載時的損耗。可采用新型繞組結構、新型導線。根據不同電壓等級的絕緣水平采用新型繞組結構，并選用組合導線，如自粘型換位導線、帶油道型換位導線。導線的材質選用無氧銅，并根據漏磁的大小來選擇導線的尺寸。此外，通過在繞組上下端和箱壁上加裝磁屏蔽結構，防止無效換位等手段可降低變壓器負載時的雜散損耗。高溫超導變壓器用超導線材取代了現有的電磁線(銅導線或鋁導線)，不僅能降低變壓器的損耗，還可以改善整個電力系統的抗短路性能。
(四)選用節能型變壓器
選用節能變樂器可以降低變器空載損耗和負載損耗，提高效率。變壓器的效率為輸出的有功功率與輸入有功率之比。變壓器效率為輸出的有功功率與輸人入有功功率之比的百分數，即:
S2N為二次側額定容量；COS2為二次側功率因數，一般取0.8；為負載系數，=I2／I2N；P0為空載損耗；Pf為負載損耗。
由公式可知，變壓器負載運行時，空載損耗與無關，為一恒定值，負載損耗與成正比，當=P0／Pf時，值最大，也即為最經濟運行點。所以，選用更低損耗的變壓器是實現變壓器節能的重要途徑。
四、結語
自來水廠開展節能降耗和降低運行成本的工作，既是國民經濟持續發展的需要，也是面向市場經濟的必然舉措。水泵和變壓器的能耗占了自來水廠能耗(電)的大部分，根據各自來水廠的情況，對水泵采用變頻調速器調速運行或進行葉輪切割改造等節能措施，同時，通過各種途徑降低變壓器的空載能耗和負載能耗，能大幅降低自來水的耗電量，達到節能降耗的效果。此外，我們還需要認識到，自來水廠節能是一個綜合性課題，也需要綜合的手段來開展節能工作，不斷提高能源憂患意識和節能意識，形成講節約的良好風尚。
參考文獻：
關鍵詞：污水處理廠；節能降耗；措施
中圖分類號：TK01 文獻標識碼:A
1.概述
污水處理是一個世界性的難題，近年來，隨著全球經濟的迅速發展，污水處理廠的規模越來越大，因此產生能耗問題也越來越嚴峻。據統計，處理活性污泥的系統中，其運行成本但能耗成本就占到總成本的30% ~ 80%。美國有官方數據表明：城鎮的污水處理廠所耗費的電能占全國總用電量的3%。其還有數據預測，由于人口的不斷增長與污物處理的標準越來越高，在未來的15~20年內，污水處理廠的能耗成本將增加20%以上。我國目前經濟發展迅速，城鎮化進程不斷推進，全國大部分的城鎮都增加了污水設施，在提升了污水處理率的同時，能耗率也隨之上升。在未來的幾年，為了適應經濟發展的需求，同時也響應國家的號召，污水處理的規模將會越來越大，使得全國范圍內的電力資源緊缺日益突出。因此，對污水處理廠的能耗管理和節能降耗措施進行研究，達到節能降耗的目標，這對我國的社會穩定與經濟發展都存在極其重要的意義。
2.污水處理廠的能耗分析
2.1國外污水處理廠的能耗分析
西方發達國家比較早產生能源危機意識，這是有其歷史淵源的。從上個實際70年代開始，西方歐美等發達國家相繼爆發了能源危機，這個局面直接導致歐美等國發達國家在20世紀末能源價格開始飆升。鑒于此，在工業領域內最先由美國掀起了節能技術的研究。此后美國一直引領工業節能技術的潮流，包括對污水處理廠的節能技術研究。美國的污水研究人員曾對全國的公共污水處理設備進行了關于單元過程與單元操作的能耗情況的調查，并在做了一次詳盡的污水處理設備能耗分析報告。當時這次調查覆蓋了幾乎全部的城鎮污水處理的生物、物理和化學等方式，甚至對建筑物附屬的制冷、制暖等設備也進行了調查。在此基礎上，也詳盡計算了可回收利用的能量。此后，美國另外幾位研究人員E.J.Middlebrooks、C.H.Middlebrooks等根據Wesner的研究結果，估算了每個污水處理系統的最小能耗量。最后，在其分析報告中指出，隨著經濟規模的擴大以及能源價格的提升，每年用于污水處理的能耗開支將大幅度上升，而選擇低流量的污水處理工藝將作為節能能源開支的重要的手段。接著，另外兩名研究人員Roberts與Hagan通過分析處理100 mgd 較具典型性的活性污泥污所需要的總能量，研究出了污水處理廠能源消耗的結構，并且首次提出對污水處理廠進行節能降耗，需要建立在資源管理與綜合平衡利用的基礎上，而不僅僅依靠節省能源的技術。
2.2國內污水處理廠的能耗分析
在上個世紀七八十年代經濟剛剛復蘇的階段，我國的污水處理規模尚小，隨著改革開放的深入，各類型的工廠如雨后春筍，紛紛屹立在神州大地上，不可避免地產生了污水污染問題，隨著能源的消耗越老越多，國家不能不考慮對污水處理廠實施節能降耗的措施。但是，因為我國正處于經濟發展的上升階段，一直以來對此問題的重視程度不夠，相關的調查研究也較少。當前，我國城鎮污水處理廠處理污水普遍采用生物處理工藝。這種工藝以二級處理或者三級處理為主體，處理的內容通常包括污水、污染物的預處理、生化處理及污泥處理三個部分。而消耗的能源主要是燃料、藥劑和電能。
通過國內外許多污水處理廠的數據指出，污水的提升泵、污泥處理設備與曝氣系統是主要的耗能設備。從事排水工程的工程師羊壽生曾設計了一個試驗，對我國典型一級、二級污水處理廠各單元操作過程作了電能耗費估算，污水廠規模按25000m3Pd，二級處理廠的電能耗值為0.266kWhPm3，用處理單位體積污水的耗電量(kWhPm3)表示估算的結果。結果顯示，我國城市污水處理廠能耗主要用于污水、污泥的提升，生物處理的供氧，以及污泥處理這幾個工藝過程，其中在二級處理工藝中，污水提升泵的用電量在總用電量的10%~20%之間，污泥加熱設備的用電量占總用電量的10% ~25%之間，而曝氣系統則占總用電量的50%~70%。三者用電量相加，高達總用電量的70%以上。所以，對污水處理廠進行節能降耗，重點在于降低污水提升泵、污泥處理設備以及曝氣系統的用電率，借此實現節能降耗的目標。
3.污水處理廠耗能現狀分析
隨著人民生活水平以及經濟水平的提高，國家不斷提高污水處理廠的水質，以滿足經濟生活的需求。現行的污水處理耗能標準達到0.15～0.28（kW?h）/m3污水，全國污水處理的成本開支平均為0.8元/m3，而且這樣的成本價格呈現上漲的趨勢。相關的部門面對如此高的污水處理成本，正想方設法利用新技術，結合各個地區的特點與各個處理廠的優勢，努力探明單元過程的能量需求(energy requirements)，做出污水處理廠的有效運轉和管理規劃，首先在污水處理廠的規劃、設計階段體現節能目的，然后通過選擇污水處理的適合工藝、設別和途徑進行節能降耗，國家法律部門加緊制定相關節能減排的規定，對不執行法律法規的個別單位進行嚴懲警告，切實際落實好污水處理廠的節能降耗工作，以維持國家經濟發展的可持續發展過程。
4.污水處理廠節能途徑與措施
4.1污水處理廠能量利用審核
傳統的污水處理廠進行處理活動時，缺乏利用能量的具體方案和規劃，由此造成無節制的能源消耗，甚至能源浪費。針對此問題，相關部門對能量的使用進行審核管理，監督污水處理廠開始提前制定能量利用規劃，由管理部門作出審核結果。審核管理不但可以提供使污水處理廠正常運轉的數據，還能對污水處理廠的工藝選擇以及處理方案有一定的指導性。使用生命周期分析成本的辦法，對各單位的組件以及處理系統進行數據分析，并且優化其結構，以此滿足降低能耗的要求，節省成本；構建科學的能源利用審核程序和評估標準，用這套程序和標準對各廠的污水處理所需能量進行審核，同時要監督污水處理廠對設備進行維護，對于老舊、存在隱患的設備進行更新換代，對其設備的升級和更換提出建議和方案。通常審核能源利用的程序分為兩步：一是研究工程的可行性，包括處理方案的評估；初步的設計方案；項目的工作范圍、成本以及財務評價等；二是詳細的設計流程，包含施工、試營運、職業培訓、運正式行和維護等內容，正常營運一段時間后，依據運行能耗數據檢驗系統的效率和成本開支。這個審核的過程從工程的預備階段一直持續到工程運行后的維護、檢測階段，這樣可以明確具備節能降耗的單元。
4.2選擇恰當的工藝
當前我國城鎮的污水處理廠采用最普遍的工藝是：傳統的活性污泥法(ASP)、SBR法、AB法、A/O、氧化溝A2/O以及BAF等。在具體選擇哪一種工藝時，必須首先對以上這些工藝的特點進行思考，并且結合工程所在地區、氣溫、地形、電能價格、征地開支、處理廠的規模、出水的達標情況、原來水質情況、對污泥的處置情況等綜合思考，然后制定一套技術上有優勢、方便管理、成本較低，運行效度高，并且近期利益與遠期利益都能兼顧的工藝方案。這樣的方案可使污水處理的能耗降到最小值。
一般中小規模的污水處理廠適用SBR法和氧化溝，在節能降耗方面優勢較明顯；大型的污水處理廠則首選活性污泥法(ASP)，與此同時，還可以根據當地的實際情況，嘗試新的節能降耗工藝，例如綜合式曝氣系統的氧化溝工藝或厭氧處理辦法，處于土地資源豐富的中小城鎮還可考慮采用人工濕地處理方式，不但管理起來便捷，而且征地費用很低，還可以建構獨特的生態景觀區，從實際的工程案例來看，是可以達到一定的改善生態環境的作用。目前，我國成功建成的用于污水處理的人工濕地系統，它的成本投入只需要城市常規二級污水處理廠的十分之一，而運營開支為二分之一，甚至更少。例如深圳白泥坑人工濕地處理系統的運行開支只為傳統活性污泥法的十分之一。
4.3排放物的資源化實現產出物節能
一般的污水處理廠其產出物為污泥、處理水、殘渣等，但是殘渣比較少，這方面也比較好處理；而污泥的產出量較大，在處理污泥上則存在一定的問題，其處理的過程和效果對整個污水處理的效果產生極大的影響。通常那些設計水量超過20×104m3/d的大型污水處理廠工程，其污泥的產量也是很大的。針對這種情況，可以采用厭氧消化的辦法對污泥集中處理；而對于中小型的污水處理廠，則可采用污泥濃縮脫水一體機進行處理，這樣能夠降低設備的占地面積，方便管理，有足夠的地方儲存污泥進行消化。擁有廣闊土地，也能夠用來讓污泥堆肥、干化床和種植植物等，以此來完善低成本的處理系統。浙江某大學的翁煥新教授提出了一種處理污泥的新技術，就是把排出的污泥制造成一種團粒，再依照一定的比例將其與黏土均勻拌合，利用污泥的熱值制作輕質節能磚。為了在厭氧消化的過程中產生更多的CH4，盡量對污水中的有機碳實行污泥消化，相比于傳統的通過外部能量將有機碳轉化為CO2這種方式更節約能源，同時減少曝氣環節而降低CO2的排放，實現減排的目標。通常BNR的工藝中，會使用一些反硝化除磷的菌種，這些菌種在進行脫氮除磷的過程中，可抑制消耗化學需氧量，而多出來的化學需氧量將會與污泥一起進行消化，然后轉化成CH4；對于污水處理過程中的出水，一般不直接排放，按照城鎮的用水需求，將其進行無害化處理，例如重復利用到農業灌溉、工業洗滌、市政工程、建筑工程等方面，這一方面降低了污水的排放率、節省了干凈水源；另一方面可以從中產生經濟效益，降低污水廠的投資成本，實現可持續發展戰略。
4.4采用高效的節能裝置
前面提到污水處理廠各個環節的能耗費用相加高達70%以上，所以對設備進行節能降耗改良式勢在必行的。污水處理廠的主要耗能設備是污水提升泵、污泥加熱設備和曝氣系統。其中污水提升泵的用電量在總用電量的10%~20%之間，污泥加熱設備的用電量在總用電量的10%~25%之間，而曝氣系統則占總用電量的50%~70%。三者用電量相加，高達總用電量的70%以上。所以，對污水處理廠進行節能降耗，重點在于降低污水提升泵、污泥處理設備以及曝氣系統的用電率，借此實現節能降耗的目標。
4.4.1污水提升泵的組成設施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、內回流泵和出水提升泵。目前針對節能需求，污水處理廠大多采用從國外進口的高效潛污泵，其工作效率高達80%以上，而且用電量比較低。水泵的有效功率為Ne=rQH，當r、Q一定時，Ne和H成正比，由此看出，降低水泵的揚程可以節能降耗。
具體通過降低水泵揚程進行節能降耗的辦法有：（1）根據污水處理廠設計規模的工程量明確提水泵的類型和數量，而且質量上要選擇流量和揚程都要達到安全生產標準的。這種高效的潛污泵相比普通的離心泵，更便于安裝，而且因為比普通離心泵少了輔助啟動的設備和吸水竹，總耗能也較之低很多。（2）科學設置液位控制。由于提水泵的耗電量與其揚程是成正比的，也就是說，揚程高，耗電量也大。因此科學合理地設置液位，盡可能利用竹網的高水位，就能減揚程，實現泵站節能。
4.4.2在出水處理的設備中，曝氣池是廠區內最大的耗能物，要在此環節實現節能降耗，關鍵要選用氧轉移率相對較高的曝氣裝置。進口的硅橡膠管膜式微孔曝氣器長度為750mm，出氣量為8m3/(m.h)，氧利用率為23%，輸氧動力效率2.5=3.5kg/ (kW.h)。與傳統曝氣器比較，這種新型的曝氣器具備氧利用率高、布氣均勻、動力效率高以及壽命長等優勢，能夠極大地降低了能耗。
4.4.3傳統的多級低速離心鼓風機效率大概在60%，而進口的單級高速離心鼓風機效率大都在80%以上，由此看來，選用進口單級的高速離心鼓風機要比傳統的多級低速離心鼓風機更節能。而且進口的單級高速離心鼓風機可以根據好氧池中混合液溶解氧濃度的變化，自動調節進風日導向葉片角度，從而改變出風量的大小，利于節能。
4.4.4對曝氣設備的供氧量進行自動調節。通過鼓風機對系統進行自動控制，由溶解氧探測儀對空氣電動蝶閥自行調節，借此控制鼓風機的風量。風量得到控制，好氧的出水DO就可控制在2.0mg/的水平。一般認為自動DO控制是控制曝氣系統運行的最好措施，因為它能解決曝氣過少或者過度的問題，這樣就能對曝氣設備的能耗量進行控制。通常采用自動控制的曝氣設備可以節能超過25%。
4.5無害高效的藥劑實現原料節能
在眾多的水處理藥劑中，例如殺菌劑、凝聚劑、緩蝕劑、消泡劑、阻垢劑、脫色劑、清洗劑以及絮凝劑等，大部分都是化學方法合成的有機高分子體。目前我國生產水處理藥劑的廠家有230家，品種超過100個，平均年總產量達20萬噸。在選擇藥劑的品種和用量時，要根據所要處理污水、污染物的濃度、酸堿值、性質、溫度以及雜質等因素而定，與此同時，還要考慮到藥劑的高效性、經濟成本及其使用時是否會產生二次污染等，力求用最經濟的價值獲取最高效的效益。比如在使用膠體顆粒處理污水時，混合利用有機混凝劑和無機混凝劑，該藥劑并用模式能夠將污泥的含水量降到最低，還能提升污泥的脫水性能，這樣不但能節約藥劑用量，還能提高混凝的效果，同時其投入成本大大降低；調整污泥性能的過程中，可考慮加入PAM和氯化物，但是要注意會不會產生二次污染現象。因為PAM在使用時，會產生聚合單體丙烯酰胺，這是一種強致癌物。運用氯化物去除磷，雖然效率很高可是，需要投入比較高的費用，還會在池子和管道設備生成硬狀結垢，給后面的處理工作帶來不便，增加了人工費用和設備費用，與節能降耗目標不相符。雖然當前我國污水處理廠使用的有機絮凝劑與無機凝聚劑都是比較經濟又便捷的材料，但在處理污水的過程中，存在著耗能高的問題。專門針對節能目的研究的生物絮凝劑，彌補了傳統藥劑的缺陷。
結語
綜上所述，我國污水處理廠的節能降耗工作取得一定的進展，但是在該領域內，最大程度地節能降耗目標尚未能達到，還需要相關專業人員進一步研究，努力的重點方向如下：化工熱力學、生物熱力學、及能源工程學與污水處理領域基礎學科，建構一個較完善的研究體系，從根本上解決水處理能量研究滯后于實踐活動的問題，獲取科學的、可靠的處理工藝能耗能效的分析評價方法，推動各類研究成果的全面應用。
參考文獻
【關鍵詞】污水處理廠，節能降耗技術，研究進展
隨著我國污水處理能力的增加，能耗問題逐漸凸顯，如何降低能耗成為污水廠面臨的重要問題。隨著污水處理理念的持續更新，污水處理技術也在不斷升級改造，遂對城鎮污水處理廠降耗節能技術的研究進展作具體探討。
一、我國城鎮污水處理現狀
早期，污水處理廠面積占用率較大，增加造價和運行費用，因此如何在空間和時間上進行合理的設計，克服傳統污水處理工藝流程復雜的弊端，成為了污水處理技術設計的關鍵因素。
住建部《關于2016年第一季度全國城鎮污水處理設施建設和運行情況的通報》顯示，到2016年3月底，我國累計建成城鎮污水處理廠3910座，污水處理能力達1.67億m3/日，其中城市建成并運行的污水處理廠共計2210座，污水處理能力為1.37億m3/日，1574個縣城中，有92.4%的縣城建有污水處理廠，建成運行的污水處理廠有1700座，污水處理能力為0.20億m3/日。
二、我國城市污水廠節能降耗研究進展
（一）污水處理工藝改良
1.好氧生物處理技術
在眾多的好氧生物處理技術中，工藝的比較、選用及其節能效果往往取決于污水處理廠的規模和出水的標準。能耗最低的當屬于生物濾池，生物膜法是兼性生物處理過程，有機污染物的部分降解是在厭氧條件下完成的，降低了生物代謝所需要的氧量，也就降低了電耗（能源）。
2.反硝化除磷技術
由于以NO-2為電子受體進行反硝化除磷，可以與短程硝化相結合，能進一步降低能耗，近年有關以NO-2為電子受體的反硝化除磷研究開始受到關注。但如何通過馴化增強反硝化除磷菌對亞硝酸鹽毒性的適應性，提高反硝化除磷的速率并在工程規模上得到應用是國內外研究的重點。以硝酸鹽為電子受體的DPR，國外已有報道，但有關常溫下的短程硝化、以亞硝酸鹽為電子受體的DPR以及與SSND技術相耦合的工藝及其機理方面的研究國內外尚未有報道。
3.高氮消化液短程硝化及厭氧氨化技術
現有的生化處理工藝將污泥消化液回流與原水一并處理，大大增加了污水處理的氮負荷，導致脫氮除磷效率難以提高。對于低C/N的污泥消化液而言，有機碳源的嚴重缺乏是其脫氮效率無法提高的屏障，而外加有機碳源會大幅度的增加污水脫氮的費用。為了解決上述問題，現已開發出污泥消化液短程硝化與厭氧氨氧化組合脫氮新技術，即首先實現城市污水處理廠消化液中高濃度NH3-N的短程硝化反應，而后再實現ANAMMOX反應，最終實現經濟高效的污泥消化液自養脫氮。
（二）泵的節能處理
提升水泵優化與智能控制。提升水泵的優化措施主要包括：改工頻泵為部分變頻泵作為調速泵；所有提升泵都是變頻泵；多級動態液位控制策略的技術。在運行管理過程中應避免頻繁啟動進水泵，不僅可以節能也能減少對后續處理單元的沖擊。當流量計顯示水粟瞬時流量明顯減少時，為保證處理水量應啟動另一臺水泵工作。盡量保證污水泵在高水位運行，運行時盡量保持在高效區間內。當污水處理量減少時，可累積污水待夜間進行間斷污水處理；當污水處理量充足時，則不宜采用。
（三）曝氣系統優化
曝氣設備的供氧設計規模越接均需氧量，曝氣系統的總能效就越高，選擇合適的曙氣系統規模是曝氣系統節能降耗的第一步。隨著污水在生物曝氣階段的流動，污水中的污染物質不斷降低，采用“漸減曝氣”的措施，便可達到良好的節能效果；另外，由于工藝的不同，曝氣池池形的不同，池中微生物反應規律也不相同，所以按微生物反應規律來布置曝氣擴散裝置也會起到節能的效果。選擇高效率的曝氣設備。曝氣方式主要有鼓風曝氣和機械曝氣兩種方式。根據處理工藝的不同，選擇合適的曝氣方式和動力效率高、氧氣利用率或充氧能力高的曝氣設備，可達到節能效果。
（四）污泥處理節能技術
目前，污泥的處理是通過濃縮、脫水、消化等技術來有效降低污泥的含水率，經濃縮后污泥含水率通常有97%以上，經機械脫水可以使含水率達到75%左右，便于后續的污泥處置和運輸。
（五）污泥的處置和利用
污泥系統節能減排的最終目標是將污泥中的能量盡可能的資源化利用，實現能量最低限度損失，污泥處置節能措施主要有污泥農用、污泥堆肥、作建筑材料等。
1.污泥農用技術
污泥中含有大量的有機物，營養物質以及各種促進植物生長的微量元素如N、P、Fe、Mg、Ca等，能夠改善土壤的物理結構，增進土壤的肥力。污泥農用就是利用這些有機成分起到土壤改良劑的作用。但是污水處理廠的污泥堆肥質量需要嚴格控制，合理施用。
2.污泥堆肥技術
污泥堆肥技g是無害化、減容化、穩定化的一種綜合污泥處置技術。污泥堆肥也是污泥農用的延續，其主要思路是在溫暖潮濕的環境中利用一些微生物群落進行有機物的分解。污泥處理后被當作肥料用于園藝和農業，但污泥堆肥要求一定的場地，且處理時間較長。
3.污泥作為建筑材料
將處理過后的污泥用做建筑材料也是污泥處置的可行方案之一。這種處置方法不僅投入較少、還有可觀的經濟回收且不會對環境造成再次污染。污泥可用于制作灰渣水泥、混凝土，污泥磚以及生化纖維板等等。
三、結語
污水處理廠的節能降耗受諸多因素的制約，應該從設計初期工藝選擇、設備選型、污泥處理及處置方式等方面多加考慮，以此作為節能降耗的基礎，工藝運行過程中，根據本廠水量、水質等實際情況，制定可行的節能降耗措施及相應的獎懲制度，做好設備的維護保養及大修計劃，并采取相應措施保證嚴格落實到位，做到全面控制，嚴格管理以最大可能實現節約成本，做到了這些，污水處理廠的節能降耗效果才能真正的達到。
參考文獻：
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關鍵詞：技術改造；工藝優化；錯峰運行；節能降耗
在進行污水處理技術方面我國處于落后狀態，而且在進行污水處理過程中存在著耗電量大的問題，所以與先進國家相比，我國在污水處理上還存在著很大的節能空間，無論是曝氣設備還是污水污泥設備，都具有較大的節能潛力，目前普通存在著能耗過高的問題，所以當前污水處理成本偏高，而且使能源消耗過度，不利于能源的可持續利用，另一方面也加強了環境的污染，這與當前我國建立節約型社會的宗旨相違背，所以需要在污水處理過程中，實現節能降耗，從而推動建設資源節約型社會的進程，實現社會的可持續發展。
1 節能技術改造
1.1 增設快速濃縮池
隨著我國對排水標準的不同提升，目前不僅需要對出水COD進行控制，同時還要控制NH3-N、TP等，而且一些濃縮池所剩余的部分污泥還會釋放磷，所以針對這種情況，目前在一些新建的污泥處理廠內，則不再進行濃縮池的設置，這就為后期污水處理的成本增加埋下了伏筆。因為這勢必會在污泥脫水時電耗增加，而且藥耗量也會上升。所以針對于剩余污泥在濃縮池內停留時釋放磷的問題，則需要在利用向污泥內添加絮凝劑來解決，而且這些絮凝劑也不需要再額外購置，其只需將脫水濾液中剩余的部分進行添加即可，這樣可以有效的減少污泥在濃縮池內停留的時間，避免了磷的釋放，而且也達到了濃縮的效果，這樣在污水處理時，其脫水效率也會有較大程度的提高，同時也不用過多的增加藥耗，對節約成本起到關鍵的作用。
1.2 污水提升泵的變頻改造
通常在選擇污水提升泵時，其都會以最大揚程和最大流量的設計來對水泵的參數進行選擇，這就導致使用過程中，水泵則處于低揚程、大流量和低效區的狀態下，直接導致耗電量的增加，而且電機極易出現過熱的情況。
針對于這個問題，可以通過對水泵的性能曲線進行改變，從而對其效率進行調整，而通過對轉速進行調整，可以使水泵趨于高效區內，而且沒有能量的損失，運行的效率也處于較高的水平。所以利用變頻調速技術對電機進行調速，具有較大的優勢，可以說是電機的主流技術之一。對提高電機的效率，降低能耗起到了積極的意義。對于水泵來說，流量Q與轉速n成正比，揚程H與轉速n的二次方成正比，而軸功率P與轉速n的三次方成正比。
利用變頻電機的這種節能技術，根據其集水池水位的變化規律，我廠采用智能化節電設備對其污水提升泵進行了變頻節能改造。采用多點水位控制、水位探測儀采取多層次水位探測，使水泵電機的轉速根據水位高低進行變頻調節。設定集水池的水位為H時，變頻電機的輸出轉速為700r/min。對應的變頻器頻率為45Hz。當進水井水位高于或低于H時，產生一個偏差值？蓀H，？蓀H增大（為正），變頻電機輸出的轉速升高，泵的流量越大，水位隨之下降；反之，？蓀H減小（為負）時，變頻電機的轉速變小，水泵電機的轉速降低，進水量持續穩定，節能效果明顯。
2 優化工藝運行實現節能
2.1 工藝參數的優化配置
對一個正常運行的活性污泥法污水處理系統而言，其工藝參數主要是污泥濃度（MLSS）、溶解氧（DO），相關聯參數主要有進水水量、水質（COD、BOD5、NH3-N）以及其他工藝參數（如污泥回流比R、污泥沉降比SV30、剩余污泥排放量、污泥有機負荷率）等。其中，進水水量和進水水質無法控制，但MLSS和DO是可調控的。相對而言，污泥濃度高，需要的氧氣供應量就大，能耗就高；而污泥濃度低，雖然有利于氧氣在污泥絮凝體內的傳遞，使氧利用率提高，能夠減少氧氣供應量，降低能耗，但出水污染指標較高。
污泥濃度的調控依據主要是污泥負荷率，而污泥負荷率是活性污泥增長率、有機物去除率、氧利用率、污泥的凝聚吸附性能等性能指標的重要影響因素。對有脫氮除磷要求的污水處理廠而言，污泥負荷率一般要求控制在0.15kgBOD5/（kgMLSS.d）以下。但由于進水BOD5檢測起來所需時間較長，用BOD5污泥負荷率很難及時指導調控曝氣池中的污泥濃度。特別是進水水質較為復雜的污水處理廠，用BOD5污泥負荷率調控工藝運行時更缺乏時效性。
通過長期的運行實踐，發現用污泥的COD負荷率控制曝氣池內的污泥濃度更便捷，且有一定的指導意義。通過對剩余污泥排放量的控制、回流污泥比的適時調整，將污泥的COD負荷率設定在某個變化區間，在保證出水水質達標的情況下，可以有效降低污水處理的電耗。就我廠而言，當污泥負荷率為0.07-0.1kgCOD/（kgMLSS.d）時，曝氣池中的氧氣供應量較設計供氧量可降低10-20%，甚至更多。氧氣供應量的減少可以直接降低鼓風機的能耗。
2.2 錯峰運行
目前我國各電力企業對于污水處理廠所采用的電價計費方式為大工業電價，由于大工業電價計費方式分為峰段、平段、尖段和谷段四個不同的時段，而且每個時段計價的金額都有較大差異，其中平段的計價金額與居民用電價格基本相同，谷段的計價金額則低于居用正常電價的百分之五十左右，其他兩個階段則高于居民電價的百分之五十以上，這就需要污水處理廠在生產過程中，需要科學的進行調度，針對各時段來進行生產運行的安排，從而有效的達到節約電費的目的。由于污泥脫水段耗電量大，所以需要充分的利用谷段的時間來安排運行，會取得非常好的節約電費的效果。
3 建立激勵機制
任何工藝流程和運行模式都離不開人這個主要生產要素，人是生產過程中的主要因素，所以在污水處理程序中，不論應用多好的運行模式，無論其工藝控制有多高的水平，但如果沒有一線工人的細心操作，那么提高污水處理效率和質量則是空談。所以需要充分的發揮一線工人的主觀能動性，調動起員工的工作積極性和主動性，從而確保污水處理運行的優質、高效。這就需要制定科學合理的激勵機制，如再制定科學的能耗考核指標、藥劑考核指標、水量水質關聯考核指標、總費用控制指標，全員參與，職責明細，節約分成獎勵，超標適量處罰。在這些科學合理的激勵制度下，可以有效的調動起員工的工作熱情，使員工的收益提高，使其價值得以充分的體現出來，利用經濟杠桿的作用，使員工時刻牢記節能降耗，從而在工作中慢慢養成習慣，為企業經濟效益的實現奠定良好的基礎，而且個人收益也得以增加，可謂實現了雙贏的局面。
4 結束語
目前全球都面臨著水資源的危機，雖然近幾年來我國城市基礎設施建設和環境保護的投入都有所增加，加強了對環境綜合治理的力度，這使污染物排放得到了有效的控制，有效的改善了環境的質量。但我國水污染的形勢還處于非常嚴竣的狀態。所以對于污水處理廠來講，其還需要加強設備改造的力度，加強技術的投入，優化調控好各項配置，使生產設備處于高效的運行狀態，從而確保污水處理系統運行的良好性，使其達到節能降耗的效果，不僅使污水處理的運行成本降低，而且也與當前建設節約型社會的目標相吻合。
【關鍵字】城鎮生活污水處理廠 節能降耗分析 節能降耗措施
一、前言
在我國，隨著城市化的推進與人們生活水平的提高，城鎮生活污水的排放量大大增加，加劇了城鎮生活污水處理廠的工作壓力。同時，在構建社會主義和諧社會的背景下，污水處理廠作為高耗能的行業是社會監督的重點。如何順應國家節能減排的要求，采取有力的節能降耗措施是眾多污水處理廠面臨的重要問題。一方面是日趨增加的污水處理負擔，一方面是國家節能減排的政策，兩者都要求污水處理廠采取有效的措施以謀求自身發展。本論文擬從城鎮生活污水處理廠的節能降耗分析與措施兩個方面，探討污水處理廠的生存之路。
二、城鎮生活污水處理廠的能耗分析
當前，在我國，一般來說，城鎮生活污水處理廠采取的是二級或者三級的處理方法。此外，生物處理工藝是污水處理廠的首要選擇，通常需要預處理、生化處理及污泥處理三個步驟才能夠完成。城鎮生活污水處理廠的能源消耗主要表現在電能損耗、燃料消耗以及藥劑消耗等多個方面，而且在每個方面都是高消耗表現。許多研究人員通過國內外多家生活污水處理廠進行能耗分析，發現在城鎮生活污水處理過程中，主要的高耗能的設備有生活污水提升泵、污水處理的曝氣系統以及相關的污泥加熱器械等。在普通的城鎮生活污水的二級處理中，提升泵、曝氣系統、污泥處理設備的耗電量分別占全廠總耗電量的百分之十到二十、百分之五十到七十以及百分之十到二十五，三者的總耗能量在全場能耗量中占三分之二以上。因此，當前城鎮生活污水處理廠節能降耗的重點在于降低提升泵、曝氣系統以及污泥處理過程中的能耗量。
三、城鎮生活污水處理廠的降耗措施
1、選擇適當的生物處理工藝
目前，城鎮生活污水處理廠普遍使用的生物處理工藝包括傳統活性污泥法、AB法、經典SBR及其改進工藝、氧化溝等諸多方法。但是城鎮污水處理廠對生物處理工藝的選擇具有一定的標準，污水處理廠在充分考慮不同工藝的不同特點的基礎上，還需要充分注重污水處理項目所在地的各種指標，包括地形、溫度、電價征等內容；此外，污水處理項目自身的規模、原水水質情況、出水達標要求、污泥處置情況等因素也應該列入生物處理工藝選擇的考慮范圍。技術上方便、經濟上實惠、應用上可行，方便管理、人員齊備，把長、中、近期目標充分考慮在內的工藝方案是較為合理的。不同的生活污水處理廠會有不同的工藝選擇與設計，比如，規模相對較小的生活污水處理廠往往首先選擇氧化溝或者SBR法，而規模相對較大的生活污水處理廠則更加愿意因地制宜地嘗試節能降耗的新工藝，利用厭氧來處理污水等。此外，在土地資源較為豐富的中小城鎮，生活污水處理廠傾向于選擇人工濕地來處理生活污水。人工濕地的利用，不但能夠減少企業的投資成本與管理費用，同時具有獨特的生態景觀效應，容易獲得周圍居民的認可與歡迎。
2、提升污水提升泵的節能
在污水提升的過程中，污水提升泵作為主要耗能設備，具有很大的節能降耗空間。許多學者對于提升污水泵的節能降耗進行了相關的調查研究。一是學者牛住元等通過調查發現污水提升泵的能耗程度主要是取決于污水提升泵的實際工作揚程，此外，如果污水提升泵的構筑物水頭損失設計的過大，能耗量也會增加。因此，生活污水處理廠可以通過管道淹沒出流和控制跌水高度等途徑來控制污水提升泵出口處的水頭損失，進而降低能耗。二是秦懷東等探索出了通過降低泵揚程來節能降耗的有效途徑，首先，污水提升泵的總體布置應該緊湊，其中的連接管路要短而直，從而減少水頭損失；其次，將傳統的非淹沒堰改裝成為淹沒堰；最后，提升泵應該選擇平流式沉淀池。三是向偉芳發現可以通過提高提升泵的效率來節能，進而提出根據實際情況，運用相應的變頻調速技術控制提升泵的降耗措施。
3、提高曝氣系統的節能
在我國，城鎮生活污水處理廠大多采用好氧的生物處理工藝來進行污水處理。其中，曝氣系統一方面是整個生物處理系統的關鍵，另一方面也是是整個污水處理系統中能耗最大的單元，因此提高曝氣系統的節能降耗措施具有至關重要的意義。曝氣系統的節能降耗的實現有賴于對曝氣頭類型與曝氣方式的選擇以及對曝氣流量的控制等方面，有效的節能措施包括以下三個方面。一是促進微氣泡空氣擴散裝置產生一些微小氣泡，進而增大氣與液的接觸；二是相關的安裝自動調節裝置，促進曝氣系統可以根據曝氣池中的溶解氧的濃度，而自動調節相應的供氣量；三是可以通過變頻調速技術的應用來提高鼓風機、攪拌機等曝氣設備的運行效果。
4、選擇適當的污泥處理方法
污泥處理是污水處理過程中重要的能耗決斷，包括污泥的回流以及濃縮脫水兩個方面。在污泥回流階段，污水處理廠可以根據進廠的污水總量以及污水的水質狀況來有效地調節回流比例，進而減少污泥回流泵的工作壓力，提高其工作效率，減小相應的能力損耗。在濃縮脫水階段，通常來說，污泥濃縮方法包括重力、氣浮濃縮以及機械濃縮三種。目前而言，為了減少處理成本，我國大多數的污水處理廠選擇的是重力濃縮的方法，重力濃縮的工作效率較低，甚至會造成二次釋磷等問題。因此，從節能減排的角度來看，污水處理廠需要引進先進的濃縮技術來提高濃縮效力，其中氣浮濃縮就是節能降耗的重要方式。此外，在污泥脫水階段，有效的節能措施是盡量減少脫水設備的運行時間，從而減小設備的耗能量以及設備本身的損耗。
5、降低藥劑的消耗
通過研究人員的長期實踐調查與摸索發現，在城鎮生活污水處理廠中，最為常見的藥耗主要體現在除磷方面。目前，城鎮生活污水處理廠除磷的方式主要包括化學除磷和生物除磷兩種途徑。其中，生物除磷可以不投放藥劑而且產生的污泥量也較少，但嚴格的厭氧條件的保證技術較為難以攻克。因此，化學除磷是重要的方式，這就會造成大量的藥劑損耗。理想的節能降耗措施是促進生物除磷技術的探索與應用推廣。此外，由于不同的化學藥劑具有不同的除磷效果。學者俞蘊芳通過不斷的研究發現，硫酸鋁處理效果較差，而聚合氯化鋁的效果則最好。因此，污水處理廠如果多采用聚合氯化鋁來除磷就可以在很大程度上降低能耗與藥耗。
四、結束語
總之，城鎮生活污水處理廠的節能減排是一項綜合性工作，涉及到化學、物理、生物等眾多學科與領域。因此，生活污水處理廠在從技術上尋求節能降耗的措施之外，還應該注意內部管理。一方面，加強相關人才的培養與發掘，同時加強內部人員節能降耗意識的樹立；另一方面，應該借鑒國內外先進的管理經驗，引進先進的技術與設備，提高節能降耗的能力。值得注意的是，政府相關部門以及社會公眾輿論需要加強對于生活污水處理廠的節能降耗方面的監督工作，及時發現問題并督促改進。
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關鍵詞：污水處理；環保
1、城市污水處理廠的能耗分析
目前，城市污水處理廠大多采用以生物處理工藝為主體的二級或三級處理，通常包括預處理、生化處理和污泥的處理處置3部分.污水處理廠的能源消耗包括電、燃料及藥劑等方面的消耗.國內外眾多污水廠能耗分析表明，污水提升泵、曝氣系統和污泥加熱設備是主要的能耗設備.對于一般的二級處理工藝而言，提升泵的耗電量占全廠用電的10%～20%，曝氣系統占50%～70%，污泥處置（消化、脫水）占10%～25%，三者的能耗總和占直接能耗的70%以上.因此污水處理廠的節能重點在于提高提升泵、曝氣系統和污泥處理的用電效率，減少能耗。
2.城市污水處理廠節能設計的重要性
能源是人們保證生活的基礎，有了能源，人們才可以有衣食住行，生活中的每一件事都離不開能源。而環境則是人們維持生活的必須元素。能源和環境是密切相關的，有了節能，才可以保護環境，生產工人算過一筆賬：節約一度電相當于節約0.4k標煤，4L凈水，減少0.272kg碳粉塵，0.03kg二氧化碳，0.997kg二氧化硫，0.015kg氮氧化物的排放。我國13億人口，平均每人每天節約一度電，一年下來可以節約2億多噸原煤，削減煤炭燃燒對空氣污染的總量的10%以上。城市的可持續發展始終與能源的保障息息相關，錢易院士比較早地提出了清潔生產、循環經濟和可持續發展的問題，這里面主要提到了概念的問題，其中在不同的場合提到了國外的可持續發展的污水處理模式，還介紹了可持續生物除磷脫氮工藝。
還有聶梅生教授在《對水處理技術發展的重新認識》中提出，要對傳統觀念重新審視，生物處理本質上是高能耗工藝，發展綠色水處理技術是一個趨勢。并且，節能降耗的水處理是一個長期的任務。
3、節能降耗措施
關于污水處理廠節能降耗的措施很多，主要可以從優化工藝設計及管路設計，設備選型，加強日常運行管理等方面入手。
3.1靠優化設計創建節能環保型污水處理廠
3.1.1污水處理廠工藝的選擇
污水處理工藝的選擇是污水處理廠設計的核心，也是決定污水處理廠能耗高低的關鍵因素。對于城市污水處理廠，因為廢水可生化性通常比較好，基于運行費用的考慮，基本上采用生物處理工藝。針對不同的進水水質和處理程度要求，以及處理廠可用地的限制，除了傳統的曝氣池工藝外，可供選擇的工藝很多。如氧化溝工藝：設備簡單、易管理，無需二沉池，20世紀90年代中后期比較流行，但曝氣設備能耗較傳統曝氣池工藝高；SBR工藝：節省占地，自控程度高，易于模塊式擴建，但設備閑置率高；隨著污水回用要求的提出，MBR工藝逐漸得到推廣，出水水質優于一級A標準，但設備維護費用及能耗較高。在老污水處理廠的升級改造中，懸浮填料工藝也常有應用。不同的處理工藝對污水處理廠的運行與節能尤為關鍵。
3.1.2總圖設計
污水處理廠進水管高程和最終尾水排放水體的水位通常是由規劃給定的，在污水處理廠設計過程中不能更改。為降低無事會會提升高程，應在進行水力高程設計時，考慮盡量將污水處理構筑物布置在地勢較低和臨近排放水體處，設計時以排放點水位高程為基準，最終排放構筑物內的水面高程只要能滿足排放需要即可。同時應設法減少工藝管線內的水頭損失。總圖布置應緊湊、順暢，盡量縮短管道輸送長度，減少管道的轉折、迂回。構筑物間盡量采用渠道連接。同時盡量減少跌水。在進行水頭損失計算時應準確，根據經驗選擇合理的安全余量。
城市污水處理廠的日處理規模基本都在萬m3/d以上，如果能減少1m提升高度，每天可以節電幾萬kW·h，是相當可觀的。
3.2靠選用優質設備創建節能環保型污水處理廠
前面提到污水處理廠各個環節的能耗費用相加高達70%以上，所以對設備進行節能降耗改良式勢在必行的。污水處理廠的主要耗能設備是污水提升泵、污泥加熱沒備和曝氣系統。其中污水提升泵的用電量在總用電量的10%～20%之間，污泥加熱設備的用電量在總用電量的10%～25%之間，而曝氣系統則占總用電量的50%～70%。三者用電量相加，高達總用電量的70%以上。所以，對污水處理廠進行節能降耗，重點在于降低污水提升泵、污泥處理設備以及曝氣系統的用電率，借此實現節能降耗的目標。
3.2.1污水提升泵的組成設施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、內回流泵和出水提升泵。水泵的有效功率為N=-RQH，當R，Q一定時，N和H成正比，由此看出，降低水泵的揚程可以節能降耗。具體通過降低水泵揚程進行節能降耗的辦法有：（1）根據污水處理廠設計規模的工程量明確提水泵的類型和數量，而且質量上要選擇流量和揚程都要達到安全生產標準的。（2）科學設置液位控制。由于提水泵的耗電量與其揚程是成正比的，也就是說，揚程高，耗電量也大。因此科學合理地設置液位，盡可能利用高水位，就能減揚程，實現泵站節能。
3.2.2在出水處理的設備中，曝氣池是廠區內最大的耗能物，要在此環節實現節能降耗，關鍵要選用氧轉移率相對較高的曝氣裝置。進口的硅橡膠管膜式微孔曝氣器長度為750mm，出氣量為8m/～m.h），氧利用率為23%，輸氧動力效率2.5=3.5kg/（kWh）。與傳統曝氣器比較，這種新型的曝氣器具備氧利用率高、布氣均勻、動力效率高以及壽命長等優勢，能夠極大地降低了耗。
3.2.3傳統的多級低速離心鼓風機效率大概在60%，而進口的單級高速離心鼓風機效率大都在80%以上，由此看來，選用進口單級的高速離心鼓風機要比傳統的多級低速離心鼓風機更節能。而且進口的單級高速離心鼓風機可以根據好氧池中混合液溶解氧濃度的變化，自動調節進風日導向葉片角度，從而改變出風量的大小，利于節能。
3.3靠加強運行管理創建節能環保型污水處理廠
（1）節能降耗分析。通過分析城市污水處理廠各個處理階段的能耗情況，明確不同處理單元對能量的需求，確定與污水處理廠能耗密切相關的控制節點，分析各控制環節的節能降耗潛力。（2）建立統一能耗評估指標。建立具有明確的邊界界定、統一能耗審計和評估的指標，建立基于不同污水處理工藝、不同工程規模等條件下的污水處理系統能耗評價指標，反映各部分的能耗水平，便于進行工藝間的橫向比較，建立污水處理廠不同單元的能耗評估指標。（3）建立節能降耗目標。深入的能耗分析、節能潛力的識別以及能耗管理水平的提升，實現對污水廠運行的精確控制，完成節能降耗的目標
4、總結
污水廠的節能減排是一項綜合性工作，涉及到材料、工藝、設備、管理、電氣、自動化控制等諸多環節。因此，污水廠的節能技術應從工藝設計、設備選型、運行管理等個個環節人手，處處樹立節能意識，不斷開發研究節能新工藝；設計人員應加強學習，提高自身水平；污水廠要建立能耗績效的管理評價體系，在實踐中總結節能經驗，同時借鑒國外先進管理經驗，提高污水處理廠的運行管理水平，使污水處理技術由高能耗向低能、高效的方向發展。
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吉林市水務集團已建廠84周年，供水管網總長近1000公里，日供水能力50.5萬m³/d，供水人口150萬。因建廠早，跨越幾個歷史時期，飽經滄桑，管網及設備陳舊老化，耗能高，效率低，漏損率長期居高不下；水價長期偏低造成成本倒掛，政策性虧損嚴重，累積債務達3億元。面對嚴重的挫折和挑戰，集團員工既沒有氣餒，也沒有后退，而是在集團班子帶領下，奮力拼搏、克難求進，全力實施節能降耗增收節支對策，尋求經濟結構調整與增長方式轉變的路子，使水務工作步入良好發展軌道。我集團公司是個耗能大戶，供水機組裝機總容量為14390KW，由于近年來多次電漲價使電費在制水成本中所占比例已由上個世界末的21%上升到目前的34%，加大了供水企業的經營壓力。因此，節能降耗，增收節支，增加生產，厲行節約乃是應對全球金融海嘯，構建和諧社會和民族復興的當務之急，水務行業全力創建資源節約型水廠，刻不容緩。
2 建設高質和諧水務的對策與效益
2.1 優化調度，突顯高效設備的作用。
在我公司五個水廠中，有三個水廠設備陳舊落后，產能低下，只能低負荷運行。二水廠、三水廠是近幾年新擴建的水廠，設備好、效率高、節能降耗幅度大，是生產中優先運行的設備。二水廠1998年擴建投產，采用法國DEGREMONT公司技術，設備先進、高效。三水廠2006年投產，設計中采用了快速混合、紊流多微渦反應、小間距斜板淺池沉淀、恒水位等速過濾V型濾池、全流程自動控制等國內外先進設備。二、三水廠節電22%，節水34%，節省人力52%。不僅節能效果好，而且出廠水質全面達標。經五個水廠權衡利弊考慮，我們進行水廠優化生產調度時，使二、三水廠承擔60~65%的負荷，其他三個水廠承擔35~40%的負荷。
2.2 把好設計關，應用變頻調速技術，使水泵在高效區工作。
我公司三水廠舊系統取水泵站，始建于1975年，因設計原因泵房室內地面沒有下臥到合適的標高，投產后最大取水量為9.5萬m³/d，為設計值的88%，為水泵額定值的79%。每m³水耗電量為0.124KWh，比新建泵站取水機組每m³水耗電量高36%。鑒于上述情況，我們在2006年投產的新泵站中，安裝了三臺上海KSB水泵廠的RDL-600-670A水泵，其性能參數為Q=2800~4800m³/d，H=22~33m，配套電機功率為355KW。該泵的特點是：結構合理，效率高，抗汽蝕能力強，運行可靠，效率η≥80%（比原來提高3%~5%），水泵設計安裝標高比舊系統取水泵低4.86m，達到自灌啟動，單機平均出水流量經測試為4500m3/d，滿足設計要求。每送1m³水電耗為0.079KWh（比過去節電36%）。新泵站采用高壓變頻調速，對取水泵355KW/10KV 3臺機組采用北京利德華福HVRSVERT-A10/030大功率變頻器對兩臺變頻機組進行一拖二開環運行方式，即根據清水池水位手動調節頻率，一般頻率運行在38~45Hz之間。不僅滿足了取水量的要求，還有效地降低了電耗。對送水泵560KW/10KV 3臺機組選用HVRSVET-A10/045帶手動一拖二旁路的變頻器進行閉環運行。變頻器有效的水泵閉環控制功能使水泵調節平滑可靠，轉速無波動，電網側功率因數提高0.96以上，單臺機組節電率達32%以上，三水廠每年節省電費100多萬元。除此以外，變頻調速、恒壓供水技術，在一水廠、二水廠、四水廠都得到了應用，效果亦然。
2.3 大力降低供水管網的漏損率。
吉林市管網漏失率長期居高不下，在40%左右徘徊，并愈演愈烈。為降低漏失率，公司采用外聘與內查兩個隊伍，齊頭并進。所謂外聘即：招聘河北保定金迪，長春市鑫龍兩支探漏隊伍；內查是公司客戶服務中心成立一個探漏科。三支隊伍各自承擔區域查找管網。自2007年5月至2008年末，用累積一年半的時間在船營、昌邑、豐滿、龍潭四個區域的160多平方公里的范圍內，幾只隊伍分片包干，用LD-96漏水探知機。艾格瑪（Eigma）多頭數字相關儀，英國RD-320井蓋定位儀；2M聽漏桿等儀器在長1000公里的輸配水干線路徑上，晝夜兼程，采用路面聽音、閥栓聽音、閥栓漏水聲波探測、管道探測、GPRS衛星定位法共探測出地下暗漏298處，并及時修復。制止漏水量2102 m3/d，相當于每年1840 萬m3/年流量，全年可創造價值1200多萬元。使吉林市的供水形勢有所好轉，基本解決了部分區域吃水難的問題，其社會效益和經濟效益不言而喻。自展開該項工作以來，截止2009年七月份，我公司的日供水量比2006年降低3.4萬m3/d，降幅為11%；供水的產銷差率降低了8個百分點。
2.4 進行市區管網的二次供水改造，提高輸配水能力，降低管網的能源消耗。
吉林市有231065戶居民，108萬二次供水人口長期面臨“吃水難”的局面，自二二年起進行二次供水改造工作，獲益匪淺：
2.4.1 新上了DN800、DN700、DN500三條過松花江管線，使全市船營、昌邑、龍潭、豐滿四個城區達到聯網供水。
2.4.2 鋪設DN500至DN1200大口徑管線60多公里，新上DN63~DN325的UPVC、PPR、PE塑料管線380公里。
2.4.3 將原來935個加壓泵站減少到100個（規劃），可節省建筑面積10萬，相當于節省資金2.5億元，節省設備及配管費1.5億元，合計4億元。
2.4.4 節省值班人員1700人，每人年薪以2萬元計，每年可節省人員工資0.34億元。
2.4.5 改造前電機總容量為15000KW，全年耗電量9198萬KWh，改造后電機總容量為4900KWh，為改造前的33%，采用微機變頻調速恒壓供水設備，并有75%的泵站取消了清水池，采用無負壓供水節能效果好，全年總耗電量2125萬KWh，比改造前節電77%，相當于每年節省電費5814萬元（0.822元/KWh）。
2.4.6 遠程控制自動化程度高，保證全市24小時供水，方便了用戶。
2.5 開展增收節支活動成效可觀。
二八年銷售收入實現14312萬元，比二七年增收1254萬元，增長率為9.6%；產銷差率為34.2%，少支出362萬元，降低率為2.92%；在調價等政策不到位的前提下，公司發生年度虧損1306萬元，比二七年減虧670萬元。公司號召全體員工應有“一粥一飯當思來之不易，一絲一縷恒念物力維艱“的觀念，從節約一滴水，一滴油，一度電，一卡路里熱做起，發揚”增加生產、厲行節約”的好傳統。重拳打擊竊水、人情水、打封地下水活動，營業部門加大查收力度，實行績效工資、加強財務與物流管理等對于增收節支都起了一定的作用，2009年和2010年，如扣除電、熱、材料、漲價、洪災等因素，企業的社會經濟效益仍比以前有明顯提高。
綜上所述，吉林市水務集團在面臨挫折和挑戰的水務工作中，堅持科學發展觀，克難求進，充分發揮第一生產力的作用，全力實施增收節支、節能降耗對策，取得了明顯的成效，使企業在困境中得以安全穩定的發展，推進了水務行業經濟結構調整和增長方式的轉變工作。
一、去年我市節能減排指標情況
自治區的我市節能為%。去年節能降耗為%，預計降低%，首次年度節能指標。
去年自治區給我市下達的減排任務為化學需氧量削減噸，二氧化硫削減噸，削減化學需氧量噸，削減二氧化硫排放量噸，均減排。前三年，共凈削減二氧化硫1.27萬噸，削減的%;共凈削減化學需氧量萬噸，削減的%。
二、市節能減排的主要措施
(一)組織,強化節能減排責任制度考核。
將節能減排工作落到實處,市委市將節約減排各級班子實績考核的主要內容,的問責制和“一票否決制”,將節能減排逐級分解下各區和企業市直機關,指標和指標雙重控制,逐級簽訂責任制,主要為責任人,責任、分工、一級抓一級的節能減排責任體系。成立了市節能監測檢查中心和總量辦，配備專職人員。去年度獎勵節能先進4個,企業5個,項目8個，先進個人10名,共計節能獎勵資金342萬元。并對完不成減排任務的一年黃牌警告、兩年紅牌警告、三年主要引咎辭職。
(二)準入門檻,政策措施。
(三)加大淘汰落后生產能力,優化產業結構。
1、去年我市加大淘汰,淘汰水泥行業產能15萬噸,電石行業產能17.7萬噸,鐵合金行業產能14.64萬噸,焦化行業產能40萬噸;關停取締工藝落后、污染環境的小企業394戶,超計劃關閉了神達電力2.4萬千瓦機組,了全年淘汰任務。
2、實施了一批有利于節約資源、產業帶動能力較強的技術創新項目。近期上報自治區132項申請資金項目,總投資達51.6億元。節能項目3個,總投資6.27億元;流域治理項目5項,總投資4.42億元;資源綜合項目3項,總投資8.99億元;循環經濟項目2個,總投資31.87億元。
3、承接一批先進產能的非資源型產業的轉移。如集團、農物化工公司、機械制造公司、科技公司、中成控股集團等一批區內外非資源型大企業落戶烏海,為優化產業結構了有利條件。
(四)技術創新,節能減排效能。
加大行業、企業的減排。對燃煤電廠煤質檢驗頻次,控制了使用高硫電煤,燃煤電廠綜合脫硫90%,了球團煉鐵行業脫硫設施建設及其它污染源的治理;清潔能源替代工作。天燃氣使用,有31輛公交車和約700輛出租車使用天燃氣。君正、上海兩家企業與天燃氣公司簽定用氣意向。,推廣移動熱源、地源熱泵、空氣熱泵等清潔能源技術;規范礦產資源開發秩序,整治礦山違規開采,控制開采總量,管理。年產60萬噸煤礦建設筒倉,年產60萬噸煤礦建設規范的防風抑塵網,有21家企業已建成防風設施,露天煤礦和滅火工程剝離物已規范了固定排渣場和固化,煤矸石堆放也要求;四是以企業為主體的技術創新體系建設。專家顧問組的作用,去年四次組織專家全市在建和擬建煤焦化企業把關。
(五)財稅政策杠桿作用,激發了各級組織的內在節能減排性。
加大節能減排的經濟刺激性政策,健全了有利于節能降耗與污染減排的財政稅收體系。向和自治區資源、循環經濟資金和稅收優惠。截止去年底,獲、自治區財政獎勵項目7個,獎勵資金萬元;循環經濟發展資金萬元;辦理了4戶企業資源綜合認證,以此了企業資源綜合的性。為企業環保專項資金,去年,共為企業到自治區專項資金萬元,專項資金377萬元,幫助審批20個建設項目。將節能減排投入納入年度財政預算,加大對循環經濟、環境保護及減排技術改造項目的支持。市財政每年列支萬元節能減排專項資金;每年列支200萬用于環境保護和污染減排專項獎勵資金。三區也的資金用于節能減排。
(六)強化措施,夯實節能減排的基礎工作。
1.按要求能源審計和規劃工作。去年月對、自治區級13戶企業了能源規劃和能源審計工作,并了自治區專家組的驗收。對能耗在噸標煤的耗能企業也安排部署了能源審計和能源規劃工作。
2.耗能設備的調查。節能工作需求,去年對全市規模159戶企業耗能設備摸底調查,了我市耗能預測制度。
3.推行清潔生產活動。,我市有9戶強制審核企業、4戶自愿審核企業已自治區驗收。正在強制審核的企業有2戶,批擬清潔生產強制審核的企業有8戶,擬推行自愿清潔生產的企業有15戶。
4.污染工程建設和監管。督促城鎮污水廠和工業園區污水廠的建設步伐;對現有海勃灣城區、烏達城區污水廠監管;對9戶產生污水的企業下達了限期整改通知書,對1戶企業下達了停產通知書。
5.污染治理設施運轉情況的整治。查處超標排污、直接排污和污染源二次污染等問題;加大對燃煤發電機組脫硫設施運轉情況的檢查;對企業實施環境監察員駐廠制度;對全市49戶礦熱爐生產企業除塵設施改造;健全了企業監管網絡。
三、的主要問題
(一)節能降耗工作的問題。
1.我市工業產業結構仍,高耗能、高污染行業所占比重仍然,能耗大戶只增不減。全市年耗能在噸標煤企業有99戶,去年增至108戶,占規模工業企業159戶的68%,5萬噸的有43戶,10萬噸的有21戶,主要在煤炭、電力、鐵合金電石三大行業,給我市節能減排工作帶來。
2.產品結構不,主要工業產品單耗高。如電石限額千瓦時/噸,企業多在千瓦時/噸;硅鐵限額千瓦時/噸;企業多在千瓦時/噸;焦炭工序能耗限額170千克標煤/噸,企業多在180-200千克標煤/噸;發電限額345克/千瓦時,企業多在克/千瓦時,單耗都超出限額10%。
3.工業值能耗降幅較小。
4.資源綜合低。我市雖有38戶企業對煤矸石、粉煤灰了不同程度的,但大多數企業規模小、率低、產品小,只是粗放型簡單。煤矸石堆積如山,大約有56座,22座自燃,每年排放二氧化硫2.3萬噸。焦爐煤氣、煤泥、電石渣等還完全綜合。
(二)主要污染物減排工作問題。
1.企業自備電廠二氧化硫污染嚴重。我市有企業自備電廠5戶,2戶了脫硫治理(千峰電力和西水自備電廠),其余三家均脫硫設施,二氧化硫污染非常嚴重。
節能，加決循環經濟發展。組織申報工貿集團、科技產業集團循環經濟示范企業。培育工業園區、能源有限責任公司、化工有限公司等大企業的循環經濟示范園區、企業。抓好耗能企業的節能工作。和自治區、我市和三區四級聯動的辦法，對企業的能源消耗和清況監控，考核和管理，技術進步和淘汰落后產能等多種行之的辦法企業的節能降耗工作。能效對標活動，對年度產品綜合耗能超過上年度、整改要求的，依法查處。四是企業能源審計工作。分期分批抓好自治區和我市的耗能企業的能源審計工作。五是清潔生產。我a市批8戶強制清潔生產企業和15戶焦化企業中清潔生產活動。抓好其它用能企業的自愿清潔生產活動。
減排，工程減排。抓好城市污水廠和工業園區污水廠及配套管網、燃煤電廠脫硫設施建設，盡快減排效益。，狠抓已投運的燃煤電廠脫硫機組、污水廠的穩定運行和國控、區控污染源在線監測系統與市環保和自治區聯網工作，對違規排污和污染治理設施建成而不運行的，加大處罰;結構減排。加大落后產能淘汰，關停小企業;管理減排。抓緊污染減排統計、監測和考核三大體系，實施污染源自動監控、執法監督、監督性監測、信息傳輸與統計、環境質量監測能力建設等項目。實施排污許可證制度，全市企業持證排污。
(二)加大節能減排項目實施，資源綜合。
以節能減排為抓手，申報節能減排項目，申請及自治區投資資金。節能減排項期工作，儲備一批產業延伸、資源節約及綜合項目。粉煤灰、電石渣、煤矸石、焦爐煤氣、工業廢水等資源的綜合。有利于節能減排項目實施政策環境，比如稅收、土地、資金等給與支持。
(三)淘汰落后生產能力，優化升級產業結構。
經濟結構，加速淘汰落后產能。自治區關停小火電機組實施方案的通知，堅決自治區“雙12條”減排措施，對全市現有16戶60萬噸無脫硫設施的焦化廠堅決予以關停;對可以產業結構升級、帶動地區經濟發展的企業和項目要加大支持。抓好一批在建、擬建的能源、氯堿及焦化等工業工程及其配套的下游項目建設工作。
(四)技術創新能力，培育產業。
節水節電科技創新和推廣。抓住礦熱爐、鍋爐、電機系統、空調、照明等應用面廣、潛力大、見效快的關鍵設備和產品，綜合配套措施，的激勵和約束機制，高效節能產品的技術推廣應用，用水用電。煤化工、氯堿化工、鹽化工和硅化工這幾條產業鏈的延伸，后續項目的儲備;抓住沿海發達地區產業轉移的機遇，高標準承接科技含量的產業，培育工業經濟新的增長極。
(五)實施新一輪藍天工程和城區二氧化硫達標專項整治工程，努力全市大氣環境質量。
以熱網建設、天然氣入城、舊城區拆遷改造、產業結構為保障條件，以禁止煙煤散燒、節能減排為基礎性措施，城區禁止煙煤散燒工作，降低城區內面源污染;工業污染防治工作，降低污染物排放總量;煤殲石和煤田自燃的治理，降低污染。
(六)加大水污染治理，全市水壞境安全。
水污染治理，涉水行業的環境治理整頓，社會環境及公眾生命財產安全。飲用水源地保護措施，依法查處危害水源地的，防治水源地周邊環境污染，居民飲水安全。對企業的環境監管，強化企業廢水循環使用，所有沿黃企業要在線監測、監控。四是污水廠建設步伐，三個經濟開發區污水廠在年底前投入運行。已建污水廠穩定運行，中水回用率。
(七)以拉動內需為契機，節能減排項目資金。
以投資，拉動內需為契機，全力組織申報和主要節能降耗、污染物減排、農區污染防治建設項目和投資新農村建設，組織申報農區節能減排建設項目，著力解決農區的畜禽養殖污染問題和生活污水、垃圾污染問題。
【關鍵詞】：污水處理；節能降耗；能源利用率
中圖分類號：U664.9+2 文獻標識碼：A 文章編號：
1、前言
改革開放以來，隨著經濟的不斷發展，我國的能源消耗越來越大，原本能夠自給的能源也不得不大量的進口，在一定程度上制約了我國經濟的發展，也使得我國的經濟安全性很難得到保障，要解決這一窘境，可以采取發展新能源或者尋找替代能源的措施，減少對國外能源的依賴程度。而另外一個措施則是采取節能降耗的措施，利用新技術新設備，提高能源利用率，很顯然，在目前的技術條件下，后者顯得更易實現。隨著生態城市發展的進一步深入，對城市污水和工業污水的排放要求越來越高，而對污水進行處理所消耗的能源也不容小覷，而降低能耗就意味著能源利用率的提高和企業經濟效益的提升，這對于社會的發展和企業的壯大也具有非常重要的意義，也只有在污水處理過程中采取節能降耗的措施才符合我國可持續發展的基本國策，故對污水處理節能降耗措施進行探討具有非常重要的意義。本文以下內容將對污水處理節能降耗的途徑進行簡要的分析，僅供參考。
2、污水處理的工藝流程
要對污水進行處理，首先要收集污水到污水處理廠，然受再利用一定的工藝進行污水的處理工作，一般的污水處理的工藝流程為：城市管網污水井提升泵污水處理廠格柵沉砂池一級處理曝光池二沉池加氯氣消毒排放到自然水體。其中格柵和沉砂池等工序為污水的預處理，曝光池和二沉池等為二級處理設施，污水處理就是經過這二級處理后，才基本上能滿足排放大自然水體的要求。本文以下內容將依據污水處理的工藝流程，對污水處理節能降耗的途徑進行簡要的探討。
3、污水處理節能降耗途徑
根據作者多年的實踐經驗，認為污水處理節能降耗應從如下幾個方面采取措施：第一，污水提升系統。污水提升系統是污水處理的一項重要組成部分，首先在設計的時候，就要采取措施盡量降低水泵的揚程：①污水處理廠的總圖布置要合理科學，使得各個構筑物總體布置緊湊，以減少彎頭和閥門，使得連接的管道盡量縮短，以此來減少水頭損失。②在進行污水處理總圖布置的時候，要盡量利用自然地勢，實現污水的自流或者利用自然地勢的落差補償部分污水管路的水頭損失。③在進行管線選擇的時候，應選擇阻尼系數小的管材，減少污水的沿程水頭損失。其次要合理選擇水泵的型號和臺數，在滿足流量和揚程達到要求的前提下，盡量布置少的水泵，選擇大廠出產的高效水泵，另外一點需要注意的是，要盡量選擇安裝簡單的液下泵和潛污泵，因為這兩種水泵沒有吸水管和啟動輔助設備，間接能耗要少很多。最后是合理的分配流量，由于城市污水量的大小隨著季節有很大的不同，如果按照最大流量選擇水泵的情況下，則水泵全速運轉的時間不超過10%，相當大的時間內水泵均處于低速運轉，這對節能降耗很不利，故應合理的分配流量，調配水泵，保持水泵的高效運行：①轉速加臺數控制。目前國外大型污水廠普遍采用轉速加臺數控制方法，定速泵按平均流量選擇，定速運轉以滿足基本流量的要求；調速泵變速運轉以適應流量的變化，流量出現較大波動時以增減運轉臺數作為補充。但是由于泵的特性曲線高效段范圍不是很大，這就決定了對于調速泵也不可能將流量調到任意小，而仍能保持高效。②自動流量及配編組控制。多臺定速水泵流量級配編組控制，就是根據泵站的實際來水量，將泵站中的幾臺水泵組成幾種流量級配，使泵站的出水量比較接近實際的來水量。這樣就可以保證吸水池中的水位較長時間地穩定在高水位上，從而使水泵的工作揚程減小，最終達到節能的目的。第二，曝氣系統節能降耗途徑。曝氣系統電耗一般占全廠電耗的40％～50％，是全廠節能的關鍵。最根本的節能措施就是減小風量，而減小風量必須提高擴散裝置效率，降低污泥對氧的需求。①改進擴散裝置布置方式，傳統的曝氣池，曝氣管是單邊布置形成旋流，過去認為這種方式有利于保持真正推流，另外可以減小風量，但經過多年實踐與研究發現，這種方式不如全面曝氣效果好。全面曝氣可使整個池內均勻產生小旋渦，形成局部混合，同時可將小氣泡吸至1/3到2/3深處，提高充氧效率，②風量控制節能。選擇風機時，都要在計算需氣量基礎上加上一個足夠大的安全系數，以滿足最大負荷時的需要。所以在日常負荷下一般都要適當減小風量，負荷低時更應如此，這不僅是節能的需要，也是防止過曝氣、保證處理效果的要求。而進行風量控制是曝氣系統效果最顯著的節能方法。第三，沉砂池。沉砂池的功能是去除比重較大的無機顆粒。沉砂池一般設于泵站前、倒虹管前，以便減輕無機顆粒對水泵、管道的磨損；也可設于初沉池前，以減輕沉淀池負荷及改善污泥處理構筑物的處理條件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝氣沉砂池、多爾沉砂池和鐘式沉砂池。采用平流沉砂，避免采用需要動力設備的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用機械排砂，這些措施都可大大節省能耗。第四，污水處理節能設備的選擇。①曝氣池是污水處理廠耗能最大的構筑物，其節能的關鍵在于選擇氧轉移率高的曝氣裝置。國外進口硅橡膠管膜式微孔曝氣器長度750mm，出氣量為8m3/(m.h)，氧利用率23%，輸氧動力效率2.5-3.5kg/(kw.h)。該曝氣器與傳統曝氣器相比，具有布氣均勻，氧利用率高、動力效率高等優點；與其他材質微孔曝氣器相比，具有通氣量大、充氣能力大、微孔不堵塞、使用壽命長等特點。該曝氣器的使用大大降低了能耗。②單級高速離心鼓風機效率在80%以上，而多級低速鼓風機效率一般在60-70%。因此，采用單級高速離心鼓風機可以大大降低能耗，而且可以根據好氧池中混合液溶解氧濃度的變化，自動調節進風口導向葉片角度，從而改變出風量的大小，利于節能。③選擇高效電機。根據統計，典型污水處理廠運行所消耗的電力約占總電耗的90%左右。影響電機效率主要因素有供電電壓、電機的尺寸、設計以及運行荷載等。一般高效電機的效率比普通電機的效率高出8%左右，雖然高效電機的一次性投資比普通電機高10%—15%，但在電機投入運行后，該部分投資的回收期很短，一般幾個月或數年就可回收增加的成本。因此，在污水處理廠新建設計或升級改造工程中，應優先選用高效電機。④加大對設備的保養力度。設備的保養是設備正常運行的重要保證，必須對設備進行保養，只有這樣才能保證其能處于良好的工作狀態，減少不必要的能源消耗。
以上內容從工藝和設備方面分析了污水處理節能降耗的途徑，但是還有一些人為的因素也很重要，這里主要是指加大對污水處理的管理力度，增加管理人員的節能降耗意識和責任意識，減少不必要的浪費。另外還應加大對從事污水處理工人的培訓教育，提高他們操作設備的熟練程度，減少操作失誤，要多從高校引進人才充實到污水處理行業中來。
4、結尾
以上內容首先對污水處理的工藝流程進行了簡要的概述，隨后依據工藝流程對污水處理節能降耗途徑進行了介紹，并根據自身經驗，提出了解決措施，表達了自己的觀點，提出了自己的見解，但是作者深知，作為一名技術人員，應該在實踐中不斷學習，并注重借鑒國內外先進的經驗，不斷提高自身的專業素養和綜合素質，才能為污水處理節能降耗做出應有的貢獻。
【參考文獻】
[1]《污水處理工程》李世華等；中國建筑工業出版社