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(diào)整電價，最高漲幅70%！電價沖擊對于污水廠而言，無疑是個壞消息。

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

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

因此，對污水廠的運行進行優(yōu)化管理，節(jié)約能源費用，降低處理成本是未來保障污水廠正常運行的必要手段。

01 從限電停產(chǎn)到保供漲價，是愁是喜？?

2021，拉閘限電、開三停四，驚魂未定！2022，電價沖擊，成本難控，路在何方？
近期多個省市地區(qū)發(fā)布文件，對于峰谷電價進行不同比例的上調(diào)，且有不少政策早已從2022年1月1日開始執(zhí)行。

江蘇：工業(yè)用電上調(diào)70%！山東：高峰上調(diào)50%，尖峰上調(diào)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：高峰時段上浮50%！海南：強化錯峰電價！甘肅：高峰時段用電上調(diào)50%！

02 污水廠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、污泥處理這三個單元，每個處理單元的耗能情況不盡相同，需要針對每個單元的工藝運行特點選擇相應的能耗計算方法對其能耗進行評估和預算。

03 污水處理廠節(jié)能途徑分析及對策

對于運行時間較長的中小型污水廠來說，它們大多都存在工藝落后、設備老化、能耗較高等問題，同時在節(jié)能方面也存在較大的節(jié)能潛力。如果能采取相應的節(jié)能措施，污水廠會取得有效的節(jié)能效果。

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

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

1）合理選擇進水泵污水提升泵的節(jié)能應綜合考慮整個提升系統(tǒng)，必須將水泵系統(tǒng)和管道系統(tǒng)結合起來，根據(jù)系統(tǒng)的特性來選擇合適的水泵。由于污水量往往隨著季節(jié)、天氣、用水時間等不斷變化，因此選擇的水泵必須滿足系統(tǒng)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際上全速運轉的時間不超過10%，大部分時間內(nèi)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(jù)管道系統(tǒng)的特性曲線選擇合適的水泵。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滿足額外負荷的需求，而大功率的電機在低負荷下的工作效率都比較低。由于無功電流的增加，功率因數(shù)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，一般幾個月或者數(shù)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(yōu)先選用高效電機。3）合理降低水泵揚程為了達到節(jié)能效果，降低水泵揚程可采取如下措施：

• 設計高程時，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)過處理構筑物，避免由于多次反復提升帶來的能量消耗。
• 設計構筑物的進、出水口形式和管道之間的連接方式時，要合理選用設備的型式，減少處理流程的水頭損失。各構筑物和管線的布置應緊湊、簡潔，避免不必要的拐彎和長距離輸送，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(diào)堰，非淹沒堰為淹沒堰，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系，合理集中布置某些構筑物，如污泥濃縮池與調(diào)節(jié)池或初沉池集中。
• 當實際條件允許時，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(diào)節(jié)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，充分考慮構筑物的特征與構筑物之間的相互關系，合理集中布置某些構筑物，如把污泥濃縮池與調(diào)節(jié)池或初沉池集中，節(jié)省土地資源，減少水力輸送環(huán)節(jié)，降低能耗。

4）定期維護及檢修定期對系統(tǒng)進行檢修，消除閥門、管線、水泵內(nèi)的結垢，保證管線不滲漏；定期維護皮帶、齒輪、軸承和過濾器，防震和隔熱也是水泵節(jié)能的有效措施。水泵像其他機械設備一樣，隨運行時間的延長磨損不斷加大，流量和泵揚程也會有所下降，及時維護與檢修盡管增加了額外的檢修費用，但檢修后通過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(jié)能途徑與措施二級處理單元的能耗主要集中在鼓風機、攪拌器和內(nèi)外回流泵上。其中，鼓風機是全廠最大的耗能處理單元，因而對于二級處理單元及全廠的節(jié)能重點應該在鼓風機的節(jié)能降耗上。

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

2）曝氣量的精確控制目前絕大部分污水廠的曝氣調(diào)節(jié)方式由人工調(diào)節(jié)曝氣立管的閥門開度，控制精度不高而且勞 動強度較大。精確曝氣流量控制系統(tǒng)是一套集成的智能控制系統(tǒng)，為曝氣系統(tǒng)提供自動化、精確化的曝氣解決方案。精確曝氣控制系統(tǒng)采用生物處理模型計算當前的曝氣需要量，并按照該氣量進行精確控制，曝氣控制系統(tǒng)會連續(xù)檢測曝氣量，及時檢測系統(tǒng)中壓力的微小變化，控制系統(tǒng)及時進行調(diào)整。3、污泥處理單元節(jié)能途徑與措施污泥處理單元的節(jié)能重點應該在污泥進泥泵及污泥濃縮機的節(jié)能降耗上。對于進泥泵的節(jié)能，可參考進水泵的節(jié)能措施。以現(xiàn)階段污泥處理系統(tǒng)情況看，要想減少污泥脫水系統(tǒng)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，科學調(diào)整各環(huán)節(jié)之間關系，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(guī)程，以降低檢修費用。

其實，要想從根本上達到節(jié)能目的，在污泥處理過程中，還可通過如下幾個主要方面來進行節(jié)能。

1）選擇高效低能耗設備從能耗角度來看，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，無需設污泥濃縮池及攪拌設備，減少來占地面積，自來水耗量小，能耗較低。臥螺沉降離心脫水機占地少，采用封閉式系統(tǒng)，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、污水廠取暖等，同時沼氣還可用于發(fā)電可回收大量電能，一般大中型城市污水二級處理廠的沼氣發(fā)電量可補償全廠用電量的30&，降低了污水廠電能消耗及運行費用。