水厂节能降耗汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇水厂节能降耗范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

篇（1）

根据相关数据显示，在供水行业中水泵的能源消耗能够占到企业能源消耗的80%-90%。如此高的能源消耗与当前我国所倡导的可持续发展战略不符合的，因此如何提高水厂水泵的运行效率，把能耗平稳的降下来是一个非常关键的问题。本文将对水厂水泵运行中的节能问题进行探讨，并提出相应的解决措施来达到降低企业经济成本，为国家的能源的可持续发展和经济增长做出贡献的目的。

1水厂水泵机组概述

机泵设备通过将机械能转换为液能完成了液体的抽送工作。目前，机泵设备已被广泛应用于供水、污水处理、石油化工等多个领域。然而，经过长时间的工作，机泵设备由于受锈蚀、腐蚀等作用的影响，泵壳和泵轮表面凹凸不平，导致这两者之间的摩擦系数上升，进而增加了电能的消耗，降低了设备的运行效率。

1.1水泵机组能耗大、效率低的原因

自来水厂机泵设备出现能耗增大、效率降低的主要原因有以下几个：①机泵设备在长期使用过程中，由于受水流的冲刷，叶轮过水面和流道内壁渐渐变得粗糙，内流道受到的阻力增大，从而降低了设备的使用效率。②机泵叶片背水面在运行过程中会产生一定的负压，导致蜂窝表面和气穴的形成。同时，叶轮表面在电化学的腐蚀作用下，发生汽蚀现象，从而增大了能源的消耗。③由于在制水过程中，会在泵壳内投入相关药物，再加上受原水水质因素的影响，泵坑内会出现积垢，严重情况下还会增加泵壳的壁厚，从而使水泵水力效率下降。④机泵生产、加工工艺不过关，机械、容积等出现了损失，这些情况均会增加机泵能源的消耗，从而降低设备的工作效率。

1.2对水泵站的控制技术

水泵站的参数包括流量、液位和压力等，其中最重要的参数是流量。对流量的调节和控制可以有效的降低水泵的能耗，减少浪费。通过供水理论依据，可以将流量的调节方式分成两种：

第一是调节供水管路阀门的开启程度，有效的控制流量的大小，阀门开大，流量增加；相反如果阀门转小，流量也会减少。但要注意的是不论阀门调大或调小，水泵的转速不能发生变化。

第二可以对水泵的转速和流量实施变速调节，水泵的转速与流量是呈正相关的由于水泵的转速不断加大，流量也会随之有所提升，若转速下降，流量会相应减少，但供水管路的状态要始终保持一致。对水泵进行调速，可以降低不必要的能力耗损，有效的体现了节能的效果。还有其他一些对压力或液位进行控制的方法，如采用不同尺寸的泵搭配工作，或是调节泵的叶片角度等，都是能够有效降低水泵的电能消耗的措施。

2水厂水泵工作的节能技术

2.1水泵的类型

目前国内水厂普遍采用的水泵分为节流调节式与调速调节式。调速水泵的节能要比节流调节式的水泵效果更好，要合理的选择水泵的调速范围和调速控制方式，达到理想的调速节能的效果，在选择水泵是就必须要结合实际的运转情况来进行选择。

2.1.1控制水泵调速范围

在确定水泵的调速范围前，要充分的考虑到水泵的性能、特点、管路特征，对水泵调速采取何种控制方式。虽然调速越低代表所能调控的范围越大，但在设置最小的调速时也要考虑到调速过小所起到的节能效果并不明显，因此对水泵的转速的设置不能过低。在调速完成后，要注意控制水泵实际工作时的工况点，尽量保证水泵是在高效区的范围内工作，这样的工作状态才能达到理想的节能目的。

2.1.2调速泵和恒速泵的选择

目前大多数的水厂都在采用一台调速泵与几台恒速泵并联运行的搭配方式。当进行多泵并联的运行方式时，应最好能够应用两台调速泵同时进行使用，而且要以调速控制为依据，合理的选择调速泵的类型。

2.2加大叶轮的切割改造力度

机泵的特性曲线不吻合、机泵的扬程过高等是目前大部分自来水厂出现机泵配置不合理，导致机泵设备运行效率偏低的原因。针对这种情况，最简便的解决方法就是对叶轮进行切割。在进行叶轮切割操作中，需依照具体的参数设置对切割量进行准确计算，从而将叶轮的外径改变。在完成叶轮的切割后，设备运行电流就会大大降低，实现了节约电能的目的。同时，机泵的特性曲线随着叶轮外径的改变而发生变化，机泵设备也达到了实际需要的高效运行区间，大大降低了能源的消耗。

2.3新材料的应用

自来水厂的机泵设备由于受腐蚀、水力、机械、容积等损失的影响，加大了机泵与叶轮表面的摩擦力，使机泵运行效率降低。针对这个问题，可以采用新型喷涂材料和密封技术进行解决。由于机泵设备消耗的能源会随着叶轮与机泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以将新型高分子材料喷涂在叶轮表面，使叶轮表面形成光滑的表层，这样可以减少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。例如美国一家公司研究致力于开发高分子修补材料，该公司最近研发生产了一种新型特种内涂式材料，被叫做泵增效节能涂料，工艺流程包括：先将水泵进行拆卸，擦拭干净叶轮表面和泵壳内腔，在其表面行喷砂修补处理，再对叶轮的表面均匀喷涂上两层泵增效节能涂料，喷涂后一定温度下晾干，全部干燥后进行水泵的再装配。在这个过程中，水泵流道表面的气蚀部分经过了喷砂修补，涂漆处理两个环节后，整个表面已被修复完整，摸上去不存在之前的凹凸感，手感也比修补前光滑了许多。应用这种新型的涂料对水泵进行喷涂后，水泵的运行效果可以得到显著的提高，对推进水泵的节能起到了重要的作用。

2.4水泵的换代更新

水厂在进行水泵的选型工作时，要从水厂的最初投产，中期生产到理想的设计规模几个时间点对水泵的运行工况点进行详细的分析，还要对不同季节的水量需求，供水量曲线等都应做一个深入的了解和比较，在此基础上来完成选用水泵工作，这样才能既满足了供水要求又能降低能耗。目前高效节能水泵应用广泛，高效节能水泵质量技术较为先进，不仅能在节能方面获得显著效果，其低振动技术和低噪音污染的优点也能使水泵在运行时对环境不产生污染，除此之外，高效节能水泵还具有机械密封性好的优点，彻底解决了常规水泵轴向易发生渗漏的现象，减少了水泵维修保养的时间和金钱也提高了设备的使用寿命。

3结论

水厂提高水泵的运行效率，降低电耗方法是有多种渠道的，因此水厂要根据实际特点选择合理的方法来达到节能的目的。想让水泵更好的节约能源，就必须对水泵的各种性能参数有正确的设置和认识，同时在水厂水泵的设计选型与配套中，还要合理的选用变频器。节能工作的道路还远远没有尽头，如何把能耗降到最低，这需要我们继续不断地去摸索总结，只要我们能紧密的结合平时实际工作，在工作中多发现问题，多思考解决办法，就一定能把水厂水泵的节能工作做好，从而有效的减少水厂的运行成本，提高整个社会经济的经济效益。

参考文献

篇（2）

自来水企业中水厂的能耗和药耗占自来水的制水成本的30%以上。因此加强水厂生产管理，加大节能降耗技术改造力度，可在实现安全优质供水的前提下降低制水成本，提高自来水企业经济效益。

我公司经过多年的供水生产管理、实践和不断总结，节能降耗措施已从以下几个方面得到实践并取得较好的效果：

一、确定合理的取水扬程确保机泵设备经济高效

运行一般来说，水厂建成投产后可以根据最大取水量、现有净水构筑物标高、河床最低枯水位来校核取水扬程，确定合理的取水扬程。为降低电耗，为此我们确立了专门的节能攻关课题，用水准仪对水厂历史枯水位到净水构筑物的高差进行测量，对反应池的构造和状态进行观察，结果发现取消消能井成了降低整个取水扬程的关键。反应池改造后整个取水扬程会降低，进而降低了电耗。技改后的机组不但节能、机组搭配更合理并节约改造资金万元。

取水泵扬程的确定以满足水泵能从河床抽水至反应池为基础，如果定得过高可能使能耗增大；如果丰水期与枯水期河床水位相差太大也可以让一台机组配备两套叶轮。准确确定取水扬程有利于节能降耗。合理搭配机组，取水泵要降低能耗提高水泵上水率，必须尽可能避免吸水管在同一个吸水井的机组同时开机。如果同时开两台机吸水，井水位下降很快，吸水扬程增大，水泵容易产生气蚀将影响水泵的出水流量使耗电率增大。当吸水井容积及吸水井之间的连通管直径小时尤其明显。在生产调度中，掌握每台机组的实际效率，结合实际情况进行开、停机的调度，效率高的水泵机组而将效率低的机组作为备用，并在适当时进行改造以进一步提高水厂的经济调度。

另外，变频调速系统在供水行业已经得到了较为广泛的采用。它不仅能控制供水压力、调节供水量，更重要的是在节能降耗上具有优势。但由于目前投资较高而且变速泵只有在两台或多台并联运行节能效果较好，这可以根据经济技术适当采用。

二、优化净水构筑物提高混凝效果

净水构筑物的形式尤其是反应池的设计参数，对净水效果和矾耗起着关键的作用。不同的反应池有不同的控制指标对其流速的变化、速度梯度及反应池停留时间有不同的要求。控制不合适时有可能影响混凝效果增加矾耗。如有的水厂工程反应池为穿孔旋流反应池，投产后由于池体格数少、流速小，混凝效果差矾耗大。可通过对其数据进行技术测定找出问题所在。在技术改造过程中，在反应池前三格加装隔板，通过严格的核算控制过流截面，改变水的流速和延长水的流程，提高反应池前段的速度、梯度，增大颗粒间的碰撞几率。改造后矾耗比改造前降低了，沉淀池出水浊度降低了。因此优化反应池的控制参数对于提高混凝效果降低矾耗具有重要的意义。

三、控制好余氯量是保证自来水消毒效果的关键

控制好余氯量是保证消毒效果的关键。但加氯量过多不仅浪费，水中的有害的消毒副产物也会随之增加。因此，确定出厂水余氯的原则是杜绝水介疾病的发生，确保饮水卫生，按照细菌数规律来确定余氯。从人体健康和降耗的角度出发，在确保水质的前提下尽可能减少加氯量。一般来说，水余氯过高大多出于保险心理。针对这种情况，我们可以考虑几个方面，如出厂水取样点是否合理。取样点距离过近消毒时间不够，即使余氯高细菌指标有可能也会超标。不定期检验滤后水的细菌和总大肠菌群，评估一次加氯的效果和调整加氯量，原水中氨氮含量高时考虑以总氯来控制水余氯。

篇（3）

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）20-0093-02

1 概述

自来水厂是城市企业的用电耗能大户。在自来水厂的能源消耗成本中，电力消耗占了很大一部分，几乎占了整个能源消耗的95%以上。而在整个电力消耗中，机泵设备用电量又占到了95%～98%。其他辅助设备，如风机、电动阀、排泥机等等，耗能才占用2%～5%。所以，自来水厂降低成本，减少能源消耗的重点在于机泵设备的节能降耗。节能降耗可以有效地减少资源浪费，提高资源的利用率，对于建设绿色生态的节约型社会发挥着重要的作用。同时，节能降耗还有利于降低企业的成本，提高经营效益。因此，如何降低机泵的能源消耗从而做好自来水厂的节能降耗工作具有现实的意义。

2 机泵设备效率下降、能耗增多的原因

机泵设备广泛地运用到社会生活的各个领域，其将机械能变为液体能量从而达到抽送液体的目的。一般来说，机泵可用于城市供水、污水系统、化工系统、石油工业系统等。但在长时期的使用过程中，由于腐蚀、锈蚀、空蚀的作用，使泵轮与泵壳表面变得凹凸不平，摩擦系数增加，机泵电耗增加，效率降低。具体来说，首先，在长期的水流冲刷下，流道内壁和叶轮过水面变得粗糙，内流道的阻力增大，使得效率降低。其次，叶片背水面运行时产生负压，从而产生气穴和蜂窝表面，在电化学腐蚀的作用下，叶轮表面产生汽蚀，从而使能耗增加。再次，由于投加的药物或水质原因使得泵壳内积垢，严重的可使泵壳壁厚度增加，从而降低水力效率。最后，机泵加工工艺粗糙、容积损失和机械损失都会使水泵性能变差，降低机泵运行效率，增加能耗。

3 机泵设备节能降耗措施

3.1 了解机泵设备节能原理，选择高效、范围宽的设备

目前，大部分自来水厂都使用的离心泵。离心泵的工作原理主要是在水泵开动前，将泵和进水管灌满水，待运行后，在叶轮高速旋转产生的离心力作用下，叶轮流道里的水被甩向四周，压入蜗壳，叶轮入口处形成真空，水池里的水在大气压下沿吸水管吸入，填补这个空间。而吸入的水又通过蜗壳被叶轮甩出。所以，关键作用在于离心泵叶轮的高速旋转，通过连续吸水、压水，使得水向上推压。如果叶轮片和泵壳的构造好，水流状态也会更好，机泵的效率就会更高。因此，可采用具有良好叶轮片和泵壳构造的机泵设备，更换效率低的水泵，选择高效、范围宽的设备，使机泵始终运行于高效区间，提高机泵效率，降低能源消耗。

3.2 提高机泵节能降耗的控制水平

对于机泵节能降耗技术，早期的控制方法就是关闭阀门，降低输出减少功耗。后来，运用变频调速节能控制技术，使得机泵技能走向了科学化和智能化。变频调速是调速技术中最好的一种，能有效地解决机泵能耗问题。变频调速主要是针对装置的运行负荷偏低，设备负荷过大的情况，但变频调速器价格较高，维修技术要求也很高，所以，自来水厂需要针对实际情况选用变频调速器。

3.3 合理调度，优化机组运行

根据自来水厂所使用的机泵设备的运行情况，对机泵进行单独的性能测试，分出性能和功效不同的机泵，并根据各自机泵的性能进行科学地调度使用。比如，可将效率低的机泵仅用作水量和压力的调节，不作主力机使用。而将高效区间开阔，适用于偏低扬程大流量的机泵当作主力机使用。另外，有些机泵高效区虽然较窄，但在偏高扬程的条件下，工作性能较好，可在白天高峰供水时使用。因此，根据不同机泵的性能和功效合理地调度使用，优化整个机组的运行，可有效地降低能源消耗，同时降低机泵的损耗，最大限度地提高机泵的效率，延长使用期限。

3.4 叶轮切割改造

目前，大多数自来水厂的机泵配置不合理，主要原因在于机泵扬程偏高、机泵特性曲线不吻合，从而使得机泵效率过低。这种情况下，对叶轮进行切割是最简单的方法。叶轮的切割是针对少数运行不合适的机泵进行的改造措施。其需要根据具体的参数，计算切割量，从而改变叶轮外径，叶轮切割后，电流降低，可有效地节约电力，而且由于叶轮外径改变使得机泵特性曲线变化，从而机泵运行达到实际所需的高效区间，并达到节能的目的。因此，对叶轮的切割改造在自来水厂的节能降耗工作中广泛地运用。

3.5 采用高分子喷涂材料和新的密封技术

机泵在工作中由于腐蚀、锈蚀、空蚀的作用，还有机械磨损、容积损失、水力损失等原因，使得叶轮表面和机泵摩擦阻力增大，降低了机泵的工作效率。因此，可使用喷涂材料和密封技术有效地解决这个问题。一方面，既然机泵、叶轮表面摩擦阻力增大会使能耗增大，可通过在叶轮表面喷涂高分析材料，使其表面形成光滑表层，降低水泵在工作过程中用于抵抗摩擦阻力的能量消耗。这种通过喷涂材料达到的光滑表层，可以减少泵内流体的分层，降低泵内的容积损失，降低电力消耗。而且，一般来说，高分子材料都具有抗腐蚀的性质，可提高机泵的使用效率。另一方面，可采用新的密封技术减少由于克服摩擦阻力而增加的能耗。具体来说，可将注入式的密封填料用专用的油压诸如水泵填料函内，在机泵工作过程中，部分填料就会附着在轴套上，从而形成“旋转层”，而另外的填料则与机泵填料函接触，形成“不动层”，这样就避免了轴套的磨损，减少机泵的能量损耗。

4 结语

自来水厂作为城市生活赖以生存和不可或缺的企业，由于其用电量和能源消耗大，开展节能降耗工作十分重要。机泵作为自来水厂能耗最大的设备，实施有效的节能降耗措施能够达到自来水厂节能降耗的目的。所以，可针对机泵设备的能源消耗原理采取了一系列节能技术和方法，根据自来水厂的实际情况进行科学的改造，最终达到节能降耗的目的。

参考文献

[1] 滕方莉.浅谈自来水企业的节能与降耗[J].科技资讯，2006，（30）.

[2] 廖栩辉，陈章.浅谈水泵节能降耗的工作做法

[A].水行业节能减排经验交流技术研讨会[C].2008，（6）.

[3] 苏勇文.浅谈自来水厂水泵、变压器节能降耗技术

篇（4）

前 言：城市的命脉就是水。这几年来，随着迅速进展的社会与接连推动的城市化，相应增加的是城市污水排放量，日趋出众的问题是缺水，日益增大的是用水冲突。增产节约，城市化过程中一般筛选的是加大中水的运用率。因此，本文就对城市污水处理厂的节能降耗展开了论述。

1我国城市污水处理厂能耗及分布

城市污水处理是高能耗行业，其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面，其中电耗约占总能耗的60%～90%，电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011年，我国城镇污水处理厂用电量约为100×108kW・h，约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大，约占到整个污水处理厂能耗的一半左右，此外，污泥处理环节能耗也不容忽视，我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%～5%左右，与日本、美国等发达国家20%～30%相比有很大差距，这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。

2城市污水处理厂节能降耗途径分析

从以上分析可以看出，我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元，包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等，因此，我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。

2.1污水提升泵站节能途径

污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。

2.2曝气设施节能途径

曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一，降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面，现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等，因此，可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗：考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置；选择渐减式曝气布置，如第1～3段分别按照35%、30%、25%进行布置；选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制；选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制，实现风机的节能。

2.3污水处理节能途径

污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2.4污泥处理节能途径

污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种：利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。

2.5药剂消耗节能途径

药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大，但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择，一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗；污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能，通常有选择化学调理和物理调理两种工艺；污泥的消毒可以推荐使用辐射技术，无需高温高压，是污泥消毒的新技术，有利于污水处理厂的节能降耗。

3加强日常生产经营管理

污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面，加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训，提升人员的节能意识，树立节能生产理念；其次是做好日常的生产经营成本分析，通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析，准确掌握不同单元的具体能耗，从而有针对性的提出控制能耗的重点环节；再次是建立节能降耗目标，把节能降耗目标设置于各个环节，对于完成预期目标的给予一定的奖励，从而激发大家开展节能降耗的积极性。

4节能进展动向

污水处理技术说到将来的发展动向时，将来污水处理要向着强化脱氮除磷、增强污水返回利用和推动环保低排放目标进展。被称为一项概括性工作的是污水厂的节能低排放，规划到工艺、装备和其它好多步骤。所以，污水厂的节能技术要从工艺规划、装备选型、运行管理等步骤每个步骤开始，四处建立节能认识，连续开采探讨节能新工艺；能耗绩效的治理评定体系是污水厂要建立的，在实验中概括节能经历，同步模仿国外优秀治理经历，污水处理厂的运行治理水平才能得到提升，让污水处理技能从高能耗向低能、高效的目标进展。

5结语

一项概括性工作就是污水厂的节能低排放，牵涉到材料、工艺、装备、治理、电气、自动化掌控等好多步骤。节能降耗办法在污水处理厂执行，同步增强治理，能源可以俭省，下降运营本钱，从而推动污水解决企业的可继续进展。

参考文献

[1]王崇.污水处理厂能耗分布与节能机会分析[J].市政技术，2013（3）：148-151.

篇（5）

一、城市污水处理厂主要的节能降耗途径

1、节约电能的途径

1）污水提升泵

污水提升泵的节能应综合考虑整个提升系统，具体有如下措施：正确科学地选择水泵，使其在高效率下工作；合理利用地形，通过减小污水的提升高度来降低水泵的扬程；变频调速技术的应用：通过变频器调整电机转速，降低水泵提供的扬程使之与实际需要相符合，降低排水单耗，而且变频器还可以控制水泵运行台数，从而节约大量的能源。变频器可设置节能功能，也就是当变频调速使电动机在变频状态下运行时，变频器可以随时搜索电动机最佳工作点，使电动机在任何情况下，电流最小，功率因素和效率趋于最佳工况；削切叶轮：污水提升泵若采用离心式水泵，则其流量、扬程、轴功率和泵轮直径近似有以下规律：流量与泵轮直径比的1次方成正比，扬程与泵轮直径比的2次方成正比，轴功率与泵轮直径比的3次方成正比。因此，可以采用切削泵轮直径的方法，从而降低设计扬程，使水泵工作在最优效率区而达到降低能耗的目的；适当增减提升泵运行台数，对其进行变频调速控制，以适应不同时间、季节的污水量波动，有效降低提升泵能耗。定期对系统进行维护和检修，可减少因渗漏、结垢、机械磨损等原因造成的效率降低，保证提升泵的高效运行。此外，还可以通过采用新型的节能泵，合理调整设备参数，提高泵的运行效率，选择水泵的运行台数等途径实现节能。

2）曝气系统

（1）选择高效率的曝气设备和鼓风设备。鼓风曝气设备主要有微孔气泡、中气泡、大气泡和水力剪切等几种类型。其中，微孔曝气具有气泡微小、比表面积大和氧转移效率高等特点，通过提高氧的传质效率起到节能效果。

（2）通过变频等技术提高鼓风机的运行效率，使曝气设备一直能在较高的状态下稳定运行，起到节能效果，因此，一般多采用离心式鼓风机并辅助变频控制。

（3）曝气量的精确控制。精确曝气控制系统采用生物处理模型计算当前的曝气需要量，并按照该气量进行精确控制，曝气控制系统会连续检测曝气量，及时检测系统中压力的微小变化，控制系统及时进行调整。因此，建立基于生物反应动力学的数学模型，预测不同进水负荷条件下生物处理系统包括需气量在内的状态参数，并通过对示范污水厂的历史运行数据或在线运行数据进行分析处理，确定该污水处理厂生物处理过程的特征参数和补偿参数，并采用仿真和试验的方法，检验这些特征参数的有效性。最后，在综合的环境因素（温度、pH值，MLSS）条件下，经试验确定示范污水厂的水平衡（包含污水负荷）、泥（底物）平衡、气（曝气）平衡过程的稳态值及其扰动特征。

（4）根据溶解氧（DO）浓度调节曝气量。许多污水处理厂的生物反应池会曝气过度，主要原因是缺乏自动调节系统、过度曝气直接导致了能耗的浪费，并会使污泥的沉降性变差，能耗随混合液DO浓度的增大而增大，曝气池中的DO从2mg/L升高到5mg/L，所需要消耗的能量增加了近一倍。最节能的方法是根据降解污水中有机物和硝化所需的最低需氧量进行供氧曝气，并维持稳定的DO浓度。由于进水有机负荷的不稳定，实际运行中，一般下午和傍晚的需氧量要比夜间和早晨的需氧量大，因此维持稳定DO浓度所需的鼓风量也要实时调整。

3）污泥脱水系统

污泥脱水系统主要是将含水率在98%以上的污泥进行减容、减量、稳定以及无害化的处理，污泥处理主要包括浓缩、消化、脱水和干化等过程。目前国内常用的污泥脱水机有带式压滤机、半框压滤机、离心脱水机、螺旋压榨式脱水机，这几种脱水机处理每吨污泥干固体所需能耗有很大的差异，因此在设备选择时应尽量选择脱水效率高且能耗较低的污泥脱水机。其次，污泥脱水过程应尽量减少设备运作和缩短处理时间，根据储泥池内泥量、污泥沉降性能确定脱水机器使用数量和脱水时间。

2、节约药剂的途径

污水处理厂降低絮凝剂的消耗也是节能降耗的重点。我国现有水处理药剂生产厂家230家，品种100多个，总产量近20万t，在选择絮凝剂是不仅要考虑其单价，还应考虑药剂的高效性，以使其减量化，应用能最大限度的降低污泥的含水率并提高污泥的脱水性能的絮凝剂，这样既可节省药剂用量又能提高混凝效果，从而使污水处理厂的运行费用大幅降低。

节约絮凝剂的途径主要有：使用脱水效率更高的、可以生物降解的、不会造成二次污染的天然高分子改性絮凝剂包括淀粉、纤维素、多糖类和蛋白质等类别的衍生物等代替传统的聚丙烯酰胺絮凝剂；精确投加药剂，避免不必要的浪费：通过试验确定高分子絮凝剂以及混凝剂配制药液浓度、投加量，使絮凝剂发挥最佳的絮凝及混凝效果，减少药剂的投加量；要求药液投加设备计量准确，减少误差。

3、节约自来水耗的途径

中水回用是节约自来水耗的主要途径。城市污水处理厂建立中水回用系统，使中水用于厂内污泥脱水的反冲洗用水、清洗车间用水、风机冷却水、绿化用水等，由此大幅度的减少自来水的消耗，实现污水的资源化，降低污水处理成本。

4、建立完善的管理机制

通过加强管理节能降耗的措施主要有：通过对污水处理各个工段的能耗进行分析，明确不同处理单元的能量需求，挖掘各控制环节的节能降耗潜力，提高能耗管理水平，精确控制城市污水处理厂的运行；加强对设备设施及药剂的管理：建立岗位责任制，设备设施责任制，定期分析设备设施的运行情况，使其达到经济运行的效果。加强对药剂的贮存管理，严防雨淋、暴晒，避免对药剂的浪费；建立激励机制：制定科学的考核、控制指标和激励制度，全体员工积极参与，职责明细，奖罚分明，使员工自觉培养节能降耗的习惯，实现企业与个人的双赢。

二、废弃物的资源化

1、能源的利用

污泥厌氧消化池所产生的沼气能完全燃烧，而且保存运输比较方便，是一种清洁燃料，国内的北京高碑店污水厂和天津市纪庄子污水厂的污泥厌氧消化处理系统产生的沼气就是用于沼气搅拌和发电，沼气发动机的热水作为消化污泥加热的热源。沼气发电在美国、德国、日本等国家也得到了极大的利用，它实现了污泥减量化、稳定化、无害化和资源化的统一，是一种优良的节能技术。

2、污泥的综合利用

在城市污水处理过程中会产生大量的剩余污泥，为防止环境受到二次污染，必须科学考虑污泥的处理和处置问题。目前常用的污泥处置方法有填埋、农用、焚烧、制造建材等，但是污泥填埋没有真正解决污泥问题，污泥没有被利用，还可能造成二次污染，不能算是资源化利用的方式。为此，许多研究者尝试把污泥直接用于建材，或利用污泥焚烧后的残渣制造建材。

结语

城市污水处理厂的节能降耗是一项综合性工作，涉及到工艺、设备、过程控制、管理、人员的操作水平等，从设计、设备选型、运行管理控制、维修、升级改造等每个环节进行分析资源的消耗及节能潜力，以降低污水处理成本，减小用电量及其他原材料的消耗。

篇（6）

近年来，我国县级污水处理设备数量不断增加，污水处理率得到了明显提高，在国家政策的支持下，未来几年污水处理规模将不断加大。在污水处理量加大的同时，耗电量也随之增长，为了实现我国可持续发展战略目标，必须采取合理的节能降耗措施，使污水处理厂总能耗得到有效控制，为我国社会经济发展提供助力。

1.污水处理厂能耗情况

我国污水厂使用的处理工艺并不相同，而且实际能耗数据也有较大差别。根据资料统计，在不进行污泥处理的情况下，污水处理耗电量为0.16-0.29kW・h/m3，而通过我国学者的研究，使用卡鲁塞尔氧化处理工艺的耗电量为0.21kW・h/m3。通过赵传义进行优化改良的A2/O污水处理工艺，处理每吨水耗电量只有0.15kW・h，可以看出该方法节能效果非常优秀。根据城市污水处理平均电耗统计，我国现阶段平均电耗已经达到0.31kW・h/m3，能耗要远超发达国家污水处理能耗。以0.31kW・h/m3为基础进行计算，在2014年我国污水处理量就将达到1.36亿m3/d，而耗电量就将接近4216万kW・h/d。以上海某污水处理厂在2014年的生产成本进行计算，该厂满足二级排放标准，生产成本0.489元/m3，经营成本0.285元m3，以此标准计算，在2014年度，该厂需要承担的生产成本为5986万元/d，经营成本为3436万元/d，年生产成本为229亿元，年经营成本为136亿元，与2010年总运行费用相比，约有24.5%的增长。

2.污水处理厂节能技术与发展途径

2.1能量利用审核

通过能量利用审核，可以为污水处理厂正常生产经营提供准确的数据，并且为污水处理技术改造方案选择提供参考。通过生命周期进行污水处理的成本分析，并对处理系统与单元组件进行优化，实现降低污水处理能耗与成本的目标。通过能力利用评价审核能量利用效果，并且辅助污水处理厂进行设备维护，使设备可以及时进行改进或更换。能量审核评价包括两步，其一是可行性研究，需要对技术方案进行整体性评估，并且完成初步的设计，明确项目范围，成本、财政评价等资料；其二是对设计工程进行详细标注，根据在线监测系统对改造后实际效果进行判断。根据工程前期情况进行研究，审核污水处理厂的全部工作流程，保证其单元具有良好的节能降耗效果。

2.2反应器在线数

未来城市规模将不断增长，污水处理量也会随之增长，为了承载工业废水与大雨的冲击，在运行阶段需要所有反应器容积维持在线状态，这种情况会导致活性污泥系统维持在低负荷状态。如负荷率处于正常水平，则污水处理的能量使用效果也会有所上升。例如旱季进行污水处理时，如果生物反应器维持2个以上运行状态，则需要对污水处理进行合理分析，评价停止一部分生物反应器后，是否会影响污水处理厂的正常负荷，经研究表明，在旱季停止部分反应器后，仍然可以保证污水处理厂的正常运作。

3.节能降耗设备改造

3.1曝气组件

根据美国80年代北美地区资料统计，当年北美地区曝气设备能耗为1.4×106kW，在这其中，曝气系统消耗的能源约占污水处理厂总能源消耗的45%-75%，所以，曝气组件的节能改造是污水处理厂节能降耗的重要内容之一。扩散曝气系统是最为常见的充氧方式，设备实际充氧能力受多种因素影响，其中包括池体形状、曝气类型、安装深度、气压、温度、污水特征等。OTE是判断曝气系统效率的核心指标，通过改善OTE，可以提高系统能量使用效率，而影响OTE的因素包括水深、水质、气泡、风速、密度、堵塞情况等。OTE受生物反应扩散器数量影响，数量越多，OTE也会有所提高，部分污水处理厂根据反应池大小设计曝气器位置，也有部分污水处理厂将曝气器的微孔更换为粗孔，通过这些方法，均可有效提高污水处理用电效率。部分曝气头在更换完成后，每年可节约用电费用120000美元，经计算，投资仅需3年即可回收。在进行混合液悬浮处理时，可以通过高效率的混合设备取代曝气设备，通过这种方法，不仅可以提高处理效率，还可以使能量需求降至合理范围。

3.2水泵

水泵设备在活性污泥处理中经常使用，其中包括提升泵、回流泵、内回流泵、污泥泵。根据北美地区实际运行效果，水头提升降低0.4m，即可节约成本0.0415美元/（m3・d）。为了保证水泵运行效果，可以采取以下措施进行改造。水泵在运行阶段，需要维持在高效区间，两台泵设置85%额定流量，代替3台泵55%额定流量；合理调节水位，使水泵启闭次数降低，稳定出水水流；使用大型水泵优化运行功率。

4.结束语

为了实现可持续发展战略目标，我国一直坚持加强污水处理技术水平。污水处理厂高能耗的问题，已经影响了污水处理技术优化的效果与速度，为了降低能耗，需要了解污水处理节能降耗技术的发展方向，并且积极吸收国际优秀节能污水处理技术，通过高水平的技术应用，实现污水处理厂的节能降耗目标。 [科]

【参考文献】

[1]王洪臣.中国污泥处理处置技术路线的初步分析[J].中国建设信息（水工业市场），2010，12（7）：12-14.

篇（7）

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

污水问题在各个城市是普遍存在的，随着中国经济的快速发展，城市污水越来越多，污水成分复杂多变，城市污水处理过程复杂，给城市污水处理厂的处理能力带来巨大的压力。随着中国节能减排工作的不断深入，城市污水处理厂作为主要减排的载体，在减排工作中显得尤为重要。对城市污水处理厂的影响进行科学分析，并寻找处理措施对提高污水处理厂的处理效率，减轻社会压力和环境保护压力具有较大的促进作用。

1、污水处理厂的作用

污水处理厂将城市污水进行收集，经过一系列的处理措施，达到排放标准，将其进行回收再利用，既减少净水的利用率，又降低污水排放对水体的污染，对保护水资源和土壤资源和空气污染起到非常重要的保护作用。

a)城市污水处理有利于保护地下水资源不受破坏，污水收集处理后，达到排放标准，污水不再渗入地下水体内，保护了地下水的安全；

b)污水得到治理，不会排放到下游，从而减少了污水对下游土壤及植被的污染，对保护耕地，保护植被起到重要作用；

c) 污水处理后，其中的污染物得到收集，有效地降低了其中污染气体的排放!对减轻空气污染起到一定的作用。然而，城市污水处理厂对环境同样产生不利影响，需要认真对待，采取措施，降低其影响范围。

2、制约污水处理厂能耗的因素

2.1、污水处理厂建设规模与处理量

据统计分析，城市污水处理厂的平均吨水的能耗与水厂的处理规模成反比，特别是日处理量超过5万吨的污水处理厂，其吨水能耗下降较为显著。当设计规模与实际处理量都增大时，在运行中实际处理量往往是低于设计规模的，这样就导致了部分能耗的损失，要想减小这部分能耗的损失，就要尽可能的按照实际处理量进行污水处理厂的规模设计。

2.2、污水处理厂的工艺选择

作为城市高能耗行业之一的城市污水处理行业，其节约能耗已成为城市发展必须解决的问题。采用优化的、合理的、高新的污水处理工艺是污水处理厂必须重视的环节，污水处理厂采用什么样的工艺，除了考虑水质的要求!工艺的先进性与可行性这些因素外，还应考虑所选工艺的合理及简单化，特别要着重考虑运行时的稳定可靠、经济及管理维护方便。

3、节能技术改造

3.1、增设快速浓缩池

随着我国对排水标准的不同提升，目前不仅需要对出水COD进行控制，同时还要控制NH3-N/TP等，而且一些浓缩池所剩余的部分污泥还会释放磷，所以针对这种情况，目前在一些新建的污泥处理厂内，则不再进行浓缩池的设置，这就为后期污水处理的成本增加埋下了伏笔.因为这势必会在污泥脱水时电耗增加，而且药耗量也会上升.所以针对于剩余污泥在浓缩池内停留时释放磷的问题，则需要在利用向污泥内添加絮凝剂来解决，而且这些絮凝剂也不需要再额外购置，其只需将脱水滤液中剩余的部分进行添加即可，这样可以有效的减少污泥在浓缩池内停留的时间，避免了磷的释放，而且也达到了浓缩的效果，这样在污水处理时，其脱水效率也会有较大程度的提高，同时也不用过多的增加药耗，对节约成本起到关键的作用.

3.2、污水提升泵的变频改造

通常在选择污水提升泵时，其都会以最大扬程和最大流量的设计来对水泵的参数进行选择，这就导致使用过程中，水泵则处于低扬程!大流量和低效区的状态下，直接导致耗电量的增加，而且电机极易出现过热的情况。

针对于这个问题，可以通过对水泵的性能曲线进行改变，从而对其效率进行调整，而通过对转速进行调整，可以使水泵趋于高效区内，而且没有能量的损失，运行的效率也处于较高的水平、所以利用变频调速技术对电机进行调速，具有较大的优势，可以说是电机的主流技术之一，对提高电机的效率，降低能耗起到了积极的意义。

利用变频电机的这种节能技术，根据其集水池水位的变化规律，采用智能化节电设备对其污水提升泵进行了变频节能改造，采用多点水位控制，水位探测仪采取多层次水位探测，使水泵电机的转速根据水位高低进行变频调节。设定集水池的水位为H时，变频电机的输出转速为700r/min。对应的变频器频率为45Hz。当进水井水位高于或低于H时，产生一个偏差值，其如果增大（为正），变频电机输出的转速升高，泵的流量越大，水位随之下降；反之，这个值减小（为负）时，变频电机的转速变小，水泵电机的转速降低，进水量持续稳定，节能效果明显。

4、城市污水处理厂节能降耗的途径

4.1、污水提升

污水提升过程中的节能污水提升过程中最为消耗能源的设备便是污水提升泵，其具有很大的节能空间。因而，为减少污水处理厂提升泵房的电能消耗需对其进行节能设计。目前，我国在设计污水厂高程时，数据都偏高，造成提升泵设计扬程也过高，造成电耗量大。根据水泵有效功率的公式 Nu=γQH，我们可发现当γ和Q确定时，Nu和H是成正比例的，因而，当水泵扬程降低后，一定能达到节能的效果。在设计污水厂高程时，要防止多次进行污水提升，以免造成能源的浪费；在布置各构筑物和管线时，要注意其紧凑性，避免拐角，缩短输送距离，可将反应池和沉淀池进行合并，以此来避免水头的损失；进行设计时，要注意构筑物的特点以及构筑物间的关系，尽量节约土地资源，杜绝不切实际的设计。

在污水提升过程中，可引进先进的设备，加强管理，以求实现节能的目的。可采用变频调速技术，优化配置泵站设备，保障水泵运行的质量；选择型号相同的水泵机组，以便于进行维修；可对水泵进行合理的更换，适时地启动水泵，将污水处理工作放在晚上进行。

4.2、污水处理过程中的节能

污水处理过程中的节能主要通过对曝气系统的节能来降低整个污水处理厂的整体能耗量。降低曝气系统的能源消耗需要合理设计曝气系统的规模，在操作过程中要进行合理的控制，从而提高曝气系统的总能效；选择曝气设备时，要充分考虑到曝气设备的供氧能力和调节能力，避免能源的浪费；在进行鼓风机的选择时，要选择变频调速风机，有利于操作的便捷，减少故障，要合理控制风机的风量，以达到节能的效果。

4.3、污泥处理过程中的节能

在污泥处理过程中，减少污泥脱水系统的能源消耗，需要投入适当的高效絮凝剂，严格按照操作章程进行科学的运行。在对设备的选择上，要优选效率高但能耗低的设备，减少设备的磨损率，降低运行费用，从而节约污泥处理系统过程中的能源消耗；充分利用厌氧沼气，通过沼气的燃烧来用于加温、取暖等方面，还可以利用沼气发电来降低电能的消耗。

4.4、其他节能措施

可选择平流沉砂池，避免使用消耗能量大的沉砂池，尽可能用重力来进行排砂；污水处理厂采用节能电灯，建设太阳能设备，充分利用太阳能，减少电能的消耗，提高污水处理厂中设备的工作效率，实现自动化；改进生物除磷工艺，降低药剂的消耗量，减少污水中的含泥量，降低污泥处理的能源消耗。

结束语

随着污水处理厂的快速发展，其高能耗，运行费用高的问题亟需解决。因而，必须改进污水处理技术，完善无数处理设备，加强节能减排工作，提高能源利用率，建设资源节约型社会，促进人与自然的和谐发展。

参考文献

[1]张东方. 探讨污水处理厂的节能降耗[J]. 低碳世界,2013,20:34-35.

[2]杨博,杨长军. 城市污水处理厂的节能降耗[J]. 华北水利水电学院学报,2011,04:148-151.

篇（8）

中图分类号：TP206 文献标识码： A

引言

节能降耗作为工业建设的重要目标之一，城市污水处理厂节能降耗的手段非常大，基本上包括：优化城市排污工艺设计、提升污水处理管路设计水平、优化污水处理设备选型、提升污水处理日常管理水平等。本文结合城市污水处理情况，分析了城市污水处理厂节能减排的措施。

一、城市污水处理厂工艺的选用

城市污水处理厂处理工艺的选择，是污水处理厂的主要工作之一，也是城市污水处理厂节能降耗的重要环节。因此，在城市污水处理厂日常管理的过程中，由于废水可生化的特点较为明显，为了更好的降低城市污水处理的费用，大部分使用的是生物处理的方法。而针对不同的污水、不同的处理程度要求，除了使用传统的曝气池工艺之外，可以供使用的污水处理工艺是非常多的。常用的有：第一种：氧化沟工艺，这一污水处理工艺所需的设备简单、便与管理，不需要二次沉淀池，在二十世纪九十年代中后期这一工艺应用较多。但是与传统的曝气池工艺相比较，曝气设备的能耗水平相对较高。第二种：sbr工艺，这一污水处理工艺占地面积小，自动化控制水平高，模块式扩建前景好，但是污水处理设备的闲置率比较高。在城市污水处理要求不断提升的背景下，这一工艺水平得到了更多的推广，污水处理的水质高于一级a标准，但是此污水处理设备的维护费用和日常能耗水平较高。

二、城市污水处理能耗分析

污水处理的能量是推动生物反应与污水处理厂正常运转的必要条件，根据能耗产生的不同标准可以划分为不同的能耗构成。其中直接能耗主要包括鼓风曝气或机械曝气电机所消耗的电能，回流污泥泵、污水提升泵等消耗的电能，污泥消化投加的热能，污泥脱水所消耗的电能，搅拌推流过程中机械消耗的电能等；而间接能耗则主要是指一些物料消耗，如活性炭、絮凝剂、石灰、外加碳源等耗材生产所需的能量。当前我国大多数污水处理中，污水的提水能耗占到总能耗的 10% -20% ，污水生物处理的能耗占到总能耗的 50% -70% ， 污泥的处理能耗占总能耗的 10% -25%左右，这三者的能耗约占总能耗的七成以上[3]。因此，污水处理的节能减排主要从能耗、物耗和水耗等三个部分采取合理有效的节能降耗措施。

三、污水处理厂节能降耗对策

1、节能技术改造

对现有设备及时改造可以有效降低能耗。首先是对提升泵的变频改造。很多污水处理厂在对污水提升泵的选型设计时往往考虑的是最大扬程、最大流量等不利因素情形下的水泵参数，这样容易导致选择的水泵扬程偏高，运行时有多处于低扬程、大流量、低效区的情绪，造成了能耗的极大浪费。因此，要及时对提升泵的变频电机的改造，根据集水池中的水位变化特点，对其污水泵进行变频节能改造。其次改造倒伞曝气机。曝气机的动力效率主要体现在主机及叶轮这两大关键部件上，叶轮作为倒伞曝气机的主要做功部件，其结构是否合理将会对整个曝气机的动力效率产生较大影响，因此，可以将立式倒伞曝气机中的倒伞由原先的螺旋式改造成翘片式，原先的螺旋式锥齿轮改造成直齿轮的构造器件。当然，随着近年来国家对排水标准的要求越来越高，要做好污水处理过程中产生的剩余污泥中释放出的磷，可以选择增设快速浓缩池等措施，使得污泥浓度在进入脱水机前就得到提高，进而实现脱水效率的成倍提升。

2、曝气设施的节能途径

在我国现存的城市污水处理厂中，占绝对比重的是 A2O 活性污泥法：通过好氧微生物降解污水中有机物方式，达到脱氮除磷的目的。但为使污水里微生物和有机物达到最高程度接触，需消耗大量能源向污水中供氧，从而使内曝气系统成为城市污水处理中的耗能大户。一方面，在曝气设备选择上，要综合考虑供氧能力与曝气效率的内在关系。从曝气系统的设计方面来看，曝气设备的设计思路与污水提升泵设计存在同一问题，一般来讲污水厂是按照时高峰或者日高峰的供氧能力来设定曝气系统。然而该高峰期持续时间短，出现频率低，如果内有良好的调节控制设备就会造成浪费。所以，通过试验精确分析曝气系统的各项参数，合理控制设备同时运转台数、采用变频调速技术来控制溶解氧，保持曝气量，可以更大程度的节能。另一方面，结合氧传递规律，改进反应器的结构，调整反应器的分布位置。曝气池的形状由于设计的不同而存在差异，且各曝气池中所存微生物的反应规律也各有差别，所以曝气系统中扩散头应按照微生物的反应规律进行科学布局，从而达成降低能耗的效果。

3、节能减排管理措施

加强日常管理，可以为污水处理厂节能降耗提供科学化的运行方式。首先是做到对相关设备的定期维修，经常清洗管道，对于泵吸压力突然增大以及水头或吸程逐渐升高或降低时都需要引起重视，及时查明原因。其次是做好负荷管理与水量调度，错开用电高峰，降低峰值负荷；再次是优化运行体系。污水处理厂的主要节能降耗措施之一是要做到运行的合理优化，做到对系统部件进行及时更换，并对更换后所产生的能耗影响进行分析，选择一种合理的优化运行方案。最后是建立完善的激励机制。加大节约意识的宣传力度，鼓励全员参与，制定科学完善的能耗考核指标，做到奖惩分明，充分发挥激励机制的积极效益，实现企业和个人双赢。

4、城市污水处理厂总图的优化与设计

城市污水处理厂的进水管高程、处理厂最终尾水排放水位一般是前期规划给定的。在城市污水处理厂设计的过程中不能随意的变更。因此，为了更好的降低城市污水提升高程，需要在设计的时候按照排放点水位高程作为基准，最终排放构筑物内的水面高程在满足处理厂尾水排放需要就可以。并且要设法降低工艺线内的水头损失，城市污水处理厂总图的布置要既要紧凑，也要顺畅，最大程度上降低管道输送的长度与迂回次数。城市污水处理厂构筑物间大部分是通过渠道连接的方式。最大程度上减少跌水。在城市污水处理厂水头损失计算的时候要准确有效，按照之前积累的经验使用科学的安全余量。城市污水处理厂的日处理规模基本都大于万立方米每天，如果能降低一米的提升高度，那么可以实现每天电耗降低几万kw・h，这一节能效果是非常明显的。

结束语

我国城市规模的不断扩大、城市人口的不断增加、城市经济的快速发展，给城市本体带来了巨大的压力。城市污水问题已经成为一个亟待解决的问题，而能否解决城市污水处理流程的能耗问题，已经成为决定污水处理厂预期效果能否达成的至要因素。所以，对我国当前城市污水处理厂进行能耗分析，能源分配研究，发挥城市污水处理厂的节能潜力，提高其社会效益和经济效益，不仅保障城市污水处理厂正常运转的重要举措，同时也有利于生态环境的保护和能源压力的缓解。在城市污水处理厂的日常运作中，要致力于节能技术的创新，设备的运行的优化，加强管理，不懈努力，最大限度地实现污水的资源化和再利用，使城市污水处理由高耗向节能方向不断前行，最终切实实现其社会效益。

参考文献

篇（9）

1 污水厂概况

海口市白沙门污水处理厂（二期）设计处理水量20万立方/d，变化系数K=1.3，采用AAO工艺，处理后的尾水达到 《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B标准，实现深海排放。

在污水厂的运营过程中，电耗一般占到直接运营成本的50%，如何实现节能降耗，节约用电，降低生产运行成本，保证达标排放，是日常运营管理工作的重要内容，本文从以下几方面措施，实现降耗。

2 变配电系统节能降耗措施

2.1 最大需量节能降耗

污水厂配电采用双电源10KV单母线分段结线方式，根据集中、就近的原则，全厂设0.4/0.23kV低压配电中心三个，如表一所示。

电房名称 变压器台数、容量 供电工艺段

1# 2*630KVA 进水泵房、预处理段、办公楼等

2# 2*1250KVA

10KV高压柜 鼓风机及生化处理段

3# 2*1000KVA 配水井、排海泵房、紫外消毒、污泥脱水处理段

总装变压器容量 5760KVA

表一 变压器安装容量情况

由于白沙门污水处理厂（二期）跟一期（其他水务公司运营）共用一条市政污水管网，生产上存在竞争关系，一般二期的产能未达到设计负荷，还有由于来水污染物浓度未达到设计指标，因此设计的用电变压器存在很大的富余量，按照2013年的生产情况，只需总装变压器容量的一半左右即2880KVA即可满足生产要求。如果按照5760KVA投入变压器，单台变压器的负荷率很低，且每月将产生可观的基本容量费和变压器空载及负载损耗电费。因此采取变更基本容量费收取方式降低电费，具体如下：

根据生产用电负荷情况，向供电局提出变更供用电合同，签订补充协议，将基本电费按照报装容量收取变更为按最大需量收取，根据南方电网的供用电合同，最大需量最低可以是报装容量的45%，每月实际最大需量在协议确定的容量±10%内均按38元/（KVA・月）收取，实际最大需量超过确定容量的±10%，额外收取容量费。污水厂将基本电费变更为最大需量按总装容量的45%收取后的费用情况比较如表二所示。

可见，变更为最大需量后，每年节省基本电费241368元。

变更发生的费用：由于变更基本容量计费方式，无需改变计量装置，且现装的多功能计量表均有最大需量功能，无需更换，只是协调供电局，变更供用电合同，因此发生的费用是0元。

按照最大需量收取基本电费的优点：

（1）系统可靠性高，如果是减容，不投用的变压器将被供电局封存，如正在运行的变压器突发故障，备用变压器投入要向供电局重新申请，严重影响到生产，而按最大需量，不投入的变压器处于热备状态，随时都可以投入，不会因为其他变压器故障影响生产，备用和使用变压器定时切换，无需办理手续，均衡使用，可靠性大大提高。（2）最大需量有±10%的浮动空间（即在2592-3168KVA之间），能够适应生产负荷变化，而无需增加额外的费用，如生产负荷再增大，最大需量协议约定的最大需量可以变更，非常灵活。（3）如将变压器减容，将增加新购变压器的投资，且不能适应生产负荷的需要。

2.2 合理投退变压器，减少空载损耗，提高功率因数。

白沙门厂三个电房各投一台变压器，变压器的负荷率在82%左右，另三台变压器处理备用状态，每月节省空载损耗电度：4.5KW*24*30=3240度（4.5kw是三台变压器空载损耗之和），每年节省电费：3240*12*0.6362=24735元。

污水厂的3个电房均设有低压补偿电容柜，电容的投退根据自动补偿控制器自控控制，合理设置投退值，定期对补偿回路的电容电容接触器、补偿控制器检查，提高整个配电系统的平均功率因数，每月的平均功率因数均高于0.9，每月均得到供电局力调电费奖励3000多元，全年可节省约3.6万元。

3 进水泵叶轮改造

白沙门厂进水泵房设计安装有4台大泵（1#、2#、5#、6#，160KW），小泵2台（3#、4#，75KW），扬程均为14米。在近3年多的运行过程中，出现水泵振动，造成轴承机封损坏，电机转子扫膛等故障，维修成本极高，且严重影响到生产的正常进行。经对水泵损坏的情况进行了深入的分析，对实际泵坑水位和水头损失进行计算，认为水泵选用的扬程过高，实际运行严重偏离曲线的高效点，造成能耗增大，水泵振动，维修成本增大。经对水泵运行工况曲线分析和厂家的技术支持，得出更改叶轮或变频改造将水泵的扬程降低是改变水泵运行工况的良好措施。经更换小扬程叶轮（高效点在11米左右），改造前后运行数据如表三所示。

表三 更换叶轮前后运行参数

（注：以上数据是泵坑液位5米时开机实测得出。）

可见，更换叶轮后，流量基本保持不变，而电机运行电流降低明显：

大泵：245-215=30A，小泵：127-115=12A

根据政府的监管要求，5米水位时需开启2台大泵，一台小泵，电流减少量30*2+12=72A，每小时节约电耗40度，费用25元（单位电价0.6362元/度），每年节省电费：25*24*300=18万元（一年按300天运行计算），通过改造，水泵运行在曲线高效区内，减少振动，同时减少可观的维修费用，将加快回收周期。

4 5#、6#泵变频改造

篇（10）

1.我国城市污水处理厂能耗及分布

污水处理过程消耗的能源主要包括电能和燃料、药剂等，其中，电耗约占总能耗的90%。目前，我国城市污水处理厂电耗的平均水平为0.29 kWh・m-3，82%以上的污水处理厂能耗高于0.440 kWh・m-3。与欧美等发达国家相比差距较大。据报道，1999年美国污水处理厂的平均电耗平均为0.20 kWh・m-3 ，日本为0.26 kWh・m-3，2000年德国污水处理厂平均电耗0.32 kWh・m-3，但这些耗值中均包含了污水消毒、污泥消化与焚烧等我国污水处理厂目前尚未普及的耗能环节[1]。我国每年污水处理约消耗100x108kWh电，如果能耗降低20%，则可以节约电能20x108kWh，因此，我国污水处理产节能降耗的空间是巨大的。以普通活性污泥工艺为例，其中污水生物处理工艺能耗占50%一70%，主要的能耗单元是曝气池供氧[2]，污水提升部分占能耗10%～20%，污泥处理能耗占10%～25%，燃料、热能、药剂的能耗耗占10%～40%。

2.城市污水处理厂节能降耗的途径

污水处理厂的能耗分布在污水提升、污水处理和污泥处理的各个单元，包括设备的电能消耗和污水处理涉及的药剂消耗等。其中，主要的耗能设备是污水提升泵、回流泵、鼓风机和污泥加热设施，药剂消耗主要发生在除磷、污泥调理和污泥消毒阶段。降低主要耗能设备和工艺的药剂能耗，将是污水处理过程中节能降耗的重要途径。以城市污水处理的典型工艺流程为例，分别就各个单元的能耗加以分析。

2.1 污水提升

污水提升泵是污水提升的主要耗能设备，有较大的节能空间。牛住元等对北京某污水处理厂提升泵实际运行能耗的调查分析，结果显示该厂污水提升泵电耗占总能耗的17%；提升泵的电耗取决于泵的实际工作扬程，同时，构筑物水头损失设计过大，也会增加污水提升能耗。因此提出在设计阶段采取管道淹没出流和控制跌水高度，减小出口处水头损失，来有效降低污水提升高度，节约能耗。秦怀东等提出了降低泵扬程来节能降耗的措施：总体布置要紧凑，连接管路要短而直，尽量减少水头损失；改非淹没堰为淹没堰；尽量采用平流式沉淀池。

2.2 污水预处理

城市污水处理厂的预处理系统包括格栅和沉砂池。格栅安装在污水渠道、泵房集水井的进口处或污水处理厂的前端，用来截留污水中较粗大漂浮物和悬浮物，防止堵塞和缠绕水泵机组、曝气器、管道阀门、处理构筑物配水设施、进出水口，减少后续处理产生的浮渣，保证污水处理设施的正常运行。虽然格栅的节能空间较少，但其对后续的全厂设备减少损耗有着重要作用。沉砂池用于去除污水中的泥沙等无机颗粒，从而保证后续处理构筑物的正常运行。常用的沉砂池主要有平流式沉砂池、曝气沉砂池、旋流沉砂池等，其中，曝气沉砂池因含曝气设备而能耗较高，平流式和旋流式则能耗相对较低。因此，可以尽量采用平流式和旋流式来降低能耗。

2.3污水生化处理

污水生化处理工艺耗能单元可以从好氧处理和厌氧处理两方面来分析。污水生物处理好氧工艺的曝气系统是主要耗能单元，寻找曝气系统的节能降耗方法可以大大降低污水处理厂的整体能耗。赵宝江等总结了曝气装置的节能措施，主要包括（1）做到精确设计。选用压力损失小的管材及局部构件，避免不必要沿长和局部损失；（2）选用微气泡空气扩散装置，产生微小气泡使得气、液接触面大，提高氧利用率；（3）考虑在单侧设曝气装置，在水流断面上形成旋转推流，使得气、液接触充分，以达到氧的高转移率；（4）安装自动调节装置，根据曝气池中的溶解氧浓度自动调节供气量；（5）采用混合效率更高的潜水搅拌器等来替代曝气设备；（6） 使用方便、故障率低、节能效果明显的变频调速风机。金昌权等将风量作为曝气系统节能的指标，并将其节能途径分为3大类，第l类通过设备升级等方式提高氧在水中的利用率；第2类是通过模拟和优化运行的方式，精确控制风量；第3类是通过变频等技术手段提高鼓风机、机械曝气机的运行效率。黄浩华等以北京某污水处理厂二期工程A2/O工艺为例，研究了A2/O工艺中降低供氧能耗的可行性，结果表明，现有污水厂曝气池停留时间过长，存在过度曝气现象，并通过小试试验研究提出严格控制曝气池中的溶解氧在2～3 mg・L-1，并把好氧前段变成缺氧区，减少曝气段的长度，以此降低能耗。

2.4污泥处理

污泥处理单元也是耗能较多的部分，主要包括污泥浓缩、污泥稳定、污泥脱水等。常用的污泥浓缩方法有重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩。胡锋平等旧比较了不同污泥浓缩工艺的能耗，结果表明，重力浓缩的比能耗在0.02～0.14kWh・m-1，气浮浓缩的比能耗在0.2～1.0 kWh・m-1，离心浓缩的比能耗在0.5～1.2 kWh・m-1，而气浮浓缩中的生物气浮比能耗在0.05～0.12 kWh・m-1。可见，重力浓缩的能耗最低，但由于其浓缩效率低，可能会造成磷的释放，将会被逐渐取代。因此，用生物气浮代替重力气浮是降低污泥浓缩能耗的一种有效途径。

目前国内常用的污泥稳定技术是厌氧消化占38.04%、好氧消化占2.81%、污泥堆肥占3.45%，也有部分被采用，约55.7%的污水处理厂污泥未经稳定处理。厌氧消化的能耗包括热耗和电耗，热耗主要在于维持消化所需的温度，而电耗主要在于搅拌和泵输送；好氧消化的能耗则主要在于风机对消化池的曝气。所不同的是，厌氧消化所生成的沼气能够用于补偿消化时耗费的能量。李维等介绍了北京市高碑店污水处理厂对生化沼气的利用情况，其污泥处理采用中温及高温两级消化工艺，日产生化沼气设计量为5.3万m3。稳定运行平均日产沼气4万m3，相应平均日发电量可望达到7.5万kWh，全年发电量可望达到2 700万kWh。污泥脱水目的在于进一步降低污泥的含水量，以便进行后续处置。污泥脱水包括自然脱水和机械脱水。目前，国内多数污水处理厂都采用机械脱水的方式进行污泥脱水，主要包括带式压滤脱水、离心脱水、板框压滤脱水等。而制约机械脱水发展的其中一个因素就是电耗。赵庆良等总结了不同燃机械脱水方式的电耗情况，其中带式压滤DS脱水33～66 kWh.t-1 ，离心DS脱水11～33 kWh.t-1，板框压滤DS脱水33～55 kWh .t-1。可见，离心脱水的电耗较低，但其对污泥的预处理效果要求高，而且容易磨损。因此，改进现有污泥脱水工艺，开发新的脱水工艺，是污泥脱水降耗节能的可行途径。

3.节能降耗管理

（1）节能降耗分析。通过分析城市污水处理厂各个处理阶段的能耗情况，明确不同处理单元对能量的需求，确定与污水处理厂能耗密切相关的控制节点，分析各控制环节的节能降耗潜力。

（2）建立统一能耗评估指标。建立具有明确的边界界定、统一能耗审计和评估的指标，建立基于不同污水处理工艺、不同工程规模等条件下的污水处理系统能耗评价指标，反映各部分的能耗水平，便于进行工艺间的横向比较，建立污水处理厂不同单元的能耗评估指标。

（3）建立节能降耗目标。深入的能耗分析、节能潜力的识别以及能耗管理水平的提升，实现对污水厂运行的精确控制，完成降耗节能的目标。

4.结束语

综合以上分析，城市污水处理厂有较大的节能降耗潜力，通过改进工艺、引进新技术、建立完善的节能管理机制，将是今后污水处理厂节能降耗的重要途径。

参考文献：

[1]杨凌波.曾思育.鞠字平篇.我国城市污水处理厂能耗规律的统计分析与定量识别叨.给水排水，2008。134（10}：42-45.