污水處理屬于能耗密集型行業(yè)，其消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等，電耗占總能耗的60%～90%。

近日，江蘇、山東、山西、江西、云南、海南、甘肅等省份，相繼宣布2022年1月1日調整電價(jià)，最高漲幅70%！電價(jià)沖擊對于污水廠(chǎng)而言，無(wú)疑是個(gè)壞消息。

一方面，電價(jià)上漲將導致藥劑原材料價(jià)格上漲，目前已有超30家化工企業(yè)官宣發(fā)布2022年漲價(jià)函！

另一方面，高能耗、高電價(jià)造成的高污水處理成本，致使一些中小型污水處理廠(chǎng)難以正常運行，污水處理廠(chǎng)的減排效益得不到正常發(fā)揮。

因此，對污水廠(chǎng)的運行進(jìn)行優(yōu)化管理，節約能源費用，降低處理成本是未來(lái)保障污水廠(chǎng)正常運行的必要手段。

01 從限電停產(chǎn)到保供漲價(jià)，是愁是喜？?

2021，拉閘限電、開(kāi)三停四，驚魂未定！2022，電價(jià)沖擊，成本難控，路在何方？
近期多個(gè)省市地區發(fā)布文件，對于峰谷電價(jià)進(jìn)行不同比例的上調，且有不少政策早已從2022年1月1日開(kāi)始執行。

江蘇：工業(yè)用電上調70%！山東：高峰上調50%，尖峰上調70%！山西：高峰上浮60%，尖峰在60%基礎上上浮20%！江西：高峰上浮50%，尖峰在高峰基礎上上浮20%！云南：高峰時(shí)段上浮50%！海南：強化錯峰電價(jià)！甘肅：高峰時(shí)段用電上調50%！

02 污水廠(chǎng)各處理單元能耗分析及計算方式

污水處理工藝通常分為預處理、生化處理、污泥處理這三個(gè)單元，每個(gè)處理單元的耗能情況不盡相同，需要針對每個(gè)單元的工藝運行特點(diǎn)選擇相應的能耗計算方法對其能耗進(jìn)行評估和預算。

03 污水處理廠(chǎng)節能途徑分析及對策

對于運行時(shí)間較長(cháng)的中小型污水廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，它們大多都存在工藝落后、設備老化、能耗較高等問(wèn)題，同時(shí)在節能方面也存在較大的節能潛力。如果能采取相應的節能措施，污水廠(chǎng)會(huì )取得有效的節能效果。

1、預處理單元節能途徑與措施進(jìn)水泵是預處理單元最大的耗能設備，是該單元節能的關(guān)鍵設備。污水提升泵的節能應綜合考慮整個(gè)提升系統，主要包括：

• 污水提升泵的節能；
• 正確科學(xué)地選擇水泵，使其在高效率下工作；
• 合理利用地形，通過(guò)減小污水的提升高度來(lái)降低水泵的軸功率；
• 定期對水泵進(jìn)行維護，減少摩擦也可以降低電耗等。

1）合理選擇進(jìn)水泵污水提升泵的節能應綜合考慮整個(gè)提升系統，必須將水泵系統和管道系統結合起來(lái)，根據系統的特性來(lái)選擇合適的水泵。由于污水量往往隨著(zhù)季節、天氣、用水時(shí)間等不斷變化，因此選擇的水泵必須滿(mǎn)足系統輸送最大流量的需求。但從經(jīng)濟的角度考慮，采用最大流量選取的水泵實(shí)際上全速運轉的時(shí)間不超過(guò)10%，大部分時(shí)間內水泵處于低效運轉。因此，為了使水泵處于高效工作狀態(tài)，應根據管道系統的特性曲線(xiàn)選擇合適的水泵。2）合理選擇電機水泵電機不能將所有輸入的能量轉變成機械能，電機輸出的機械能與使用電能的比值稱(chēng)為電機效率。電機效率一般為70%～96%，電機在低負荷 下工作一般效率較低。選擇與水泵負荷相匹配動(dòng)力的電機對于保持電機的高效運轉非常重要。通常選擇大功率的電機來(lái)滿(mǎn)足額外負荷的需求，而大功率的電機在低負荷下的工作效率都比較低。由于無(wú)功電流的增加，功率因數下降，電機在負荷≥75%的條件下工作其效率比較高，而在50%的負荷下工作其效率較低。最近幾年高效率的電機有了新的發(fā)展，但價(jià)格比較昂貴，費用比標準電機高15%～25%。通常，由于其運行費用較低，在電機投入運行后，該部分投資的回收期很短，一般幾個(gè)月或者數年就可回收增加的成本。因此，在污水處理廠(chǎng)新建設計或升級改造工程中，應優(yōu)先選用高效電機。3）合理降低水泵揚程為了達到節能效果，降低水泵揚程可采取如下措施：

• 設計高程時(shí)，盡量做到一次提升，避免多次提升污水。盡量利用重力流、自流經(jīng)過(guò)處理構筑物，避免由于多次反復提升帶來(lái)的能量消耗。
• 設計構筑物的進(jìn)、出水口形式和管道之間的連接方式時(shí)，要合理選用設備的型式，減少處理流程的水頭損失。各構筑物和管線(xiàn)的布置應緊湊、簡(jiǎn)潔，避免不必要的拐彎和長(cháng)距離輸送，這既可以減少水頭損失，又可以降低污水一級提升泵的揚程，這將大大降低電能消耗。
• 改固定堰為可調堰，非淹沒(méi)堰為淹沒(méi)堰，落差可由35-40cm減少到10cm。
• 充分考慮構筑物的特征和構筑物之間的相互關(guān)系，合理集中布置某些構筑物，如污泥濃縮池與調節池或初沉池集中。
• 當實(shí)際條件允許時(shí)，可把某些處理單元合建，如中和反應池與沉淀池，反應池與氣浮池或濾池，調節池與濃縮池，格柵與沉砂池等，以此降低土建工程量。一些國家總水位差比較小，如日本，關(guān)鍵在于初沉池、曝氣池、二沉池都采用方形平流式，三池合建，首尾相連，水流通暢，最大限度減小了水頭損失。
• 在平面設計時(shí)，充分考慮構筑物的特征與構筑物之間的相互關(guān)系，合理集中布置某些構筑物，如把污泥濃縮池與調節池或初沉池集中，節省土地資源，減少水力輸送環(huán)節，降低能耗。

4）定期維護及檢修定期對系統進(jìn)行檢修，消除閥門(mén)、管線(xiàn)、水泵內的結垢，保證管線(xiàn)不滲漏；定期維護皮帶、齒輪、軸承和過(guò)濾器，防震和隔熱也是水泵節能的有效措施。水泵像其他機械設備一樣，隨運行時(shí)間的延長(cháng)磨損不斷加大，流量和泵揚程也會(huì )有所下降，及時(shí)維護與檢修盡管增加了額外的檢修費用，但檢修后通過(guò)消除水泵結構的表面粗糙度可提高水泵的效率，使水泵保持高效工作。

2、二級處理單元節能途徑與措施二級處理單元的能耗主要集中在鼓風(fēng)機、攪拌器和內外回流泵上。其中，鼓風(fēng)機是全廠(chǎng)最大的耗能處理單元，因而對于二級處理單元及全廠(chǎng)的節能重點(diǎn)應該在鼓風(fēng)機的節能降耗上。

1）鼓風(fēng)機的合理選型鼓風(fēng)機選型時(shí)，首先應具有充足的壓力，鼓風(fēng)機向曝氣池充氧，必須克服管路阻力、曝氣池液位高程及曝氣頭堵塞、水位變化等帶來(lái)的額外阻力。風(fēng)機流量是風(fēng)機選型的關(guān)鍵參數，在小流量范圍內，一般羅茨鼓風(fēng)機的成本最低，性?xún)r(jià)比較好；在中流量范圍內，多級離心風(fēng)機成本比羅茨鼓風(fēng)機稍高，但是其能耗低、效率高，性?xún)r(jià)比較好；在大流量范圍內，單級離心風(fēng)機成本最低，能耗也最低。在風(fēng)機選型時(shí)應 綜合考慮風(fēng)量、壓力、經(jīng)濟性等參數，盡量采用高效鼓風(fēng)機。

2）曝氣量的精確控制目前絕大部分污水廠(chǎng)的曝氣調節方式由人工調節曝氣立管的閥門(mén)開(kāi)度，控制精度不高而且勞 動(dòng)強度較大。精確曝氣流量控制系統是一套集成的智能控制系統，為曝氣系統提供自動(dòng)化、精確化的曝氣解決方案。精確曝氣控制系統采用生物處理模型計算當前的曝氣需要量，并按照該氣量進(jìn)行精確控制，曝氣控制系統會(huì )連續檢測曝氣量，及時(shí)檢測系統中壓力的微小變化，控制系統及時(shí)進(jìn)行調整。3、污泥處理單元節能途徑與措施污泥處理單元的節能重點(diǎn)應該在污泥進(jìn)泥泵及污泥濃縮機的節能降耗上。對于進(jìn)泥泵的節能，可參考進(jìn)水泵的節能措施。以現階段污泥處理系統情況看，要想減少污泥脫水系統的能耗，可從以下3方面入手：

• 選擇高效絮凝劑，確定最佳投加量；
• 精心操作，科學(xué)調整各環(huán)節之間關(guān)系，使壓濾機高效運轉，降低泥餅含水率，達到減少電耗、用水量，降低運輸費用；
• 工作人員嚴格操作維護規程，以降低檢修費用。

其實(shí)，要想從根本上達到節能目的，在污泥處理過(guò)程中，還可通過(guò)如下幾個(gè)主要方面來(lái)進(jìn)行節能。

1）選擇高效低能耗設備從能耗角度來(lái)看，帶式壓濾機能耗相對較少，但帶式壓濾機比板框壓濾機易發(fā)生堵塞。帶式濃縮脫水一體機濃縮和脫水一體化，無(wú)需設污泥濃縮池及攪拌設備，減少來(lái)占地面積，自來(lái)水耗量小，能耗較低。臥螺沉降離心脫水機占地少，采用封閉式系統，運行條件好，設備磨損率低，運行費用較低。2）厭氧沼氣的利用污水的厭氧處理和污泥的厭氧消化可產(chǎn)生甲烷沼氣，體積約占60%。把產(chǎn)生的沼氣送至鍋爐房燃燒，可用于消化池加溫、污水廠(chǎng)取暖等，同時(shí)沼氣還可用于發(fā)電可回收大量電能，一般大中型城市污水二級處理廠(chǎng)的沼氣發(fā)電量可補償全廠(chǎng)用電量的30&，降低了污水廠(chǎng)電能消耗及運行費用。