浅议杏林污水处理厂的节能降耗措施

浅议杏林污水处理厂的节能降耗措施陈常益厦门水务中环污水处理有限公司【摘要】为达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）一级Ｂ的要求，厦门杏林污水处理厂采用Ａ２／Ｏ生化处理工艺，实施精细化管理，通过鼓风机智能曝气、进水泵变频调节、污泥脱水智能加药等措施，既适应了水质变化又降低了能耗和药耗。详述了该厂工艺的能耗分析及节能降耗措施的应用情况。【关键词】Ａ２／Ｏ工艺一级Ｂ排放标准节能降耗随着《城镇污水处理厂污染物排放标准》（ＧＢ１８９１８—２００２）的修订，执行一级Ｂ排放标准的污水处理厂范围也逐渐扩大。出水标准的提高不可避免地带来污水处理工艺的更新以及处理费用的增加，如何在保证出水水质达标的前提下优化运行、实现节能降耗成为各污水处理厂管理和技术人员关注的热点。笔者结合厦门杏林污水处理厂三年来的运行情况，对采用Ａ２／Ｏ工艺并执行一级Ｂ排放标准污水处理厂可采用的节能降耗措施进行探讨。一、污水处理厂工艺概况杏林污水处理厂是福建省首家以处理工业污水为主的城镇污水处理厂，处理污水规模为６万ｍ３／ｄ，在工艺上采用Ａ２／Ｏ活性污泥法对污水进行二级生化处理（具体工艺流程见图１），出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准一级Ｂ》（ＧＢ１８９１８－２００２）（设计进、出水水质见表１）。尾水排入厦门西海域。污泥也经过浓缩、板框压滤机深度脱水后含水率达６０％以下外运至厦门东部固废中心填埋。图１杏林污水处理厂工艺流程图表１杏林污水处理厂设计进、出水水质项目ＰＨＢＯＤ５ＣＯＤＳＳ总磷氨氮总氮进水６～９２５０４５０２５０２～４／４０出水６～９２０６０２０１．５８２０二、污水处理系统能耗分析１．电耗分析。污水处理厂用电单元包括预处理（粗格栅、进水泵、细格栅、沉砂池空气提砂机、砂水分离机）、一级处理（水解池轴流泵、刮泥机）、二级处理（曝气池水下搅拌机、回流泵、鼓风机、二沉池、吸刮泥机、排泥泵、轴流泵、出水泵）、污泥脱水处理系统等。现以杏林污水处理厂２０１１年各单元用电设备平均单日能耗情况为例进行介绍，具体见图２。图２杏林污水处理厂耗电量比例图从图２可以看出，二级处理是整个污水处理厂最大的电耗单元，占到整个污水处理厂电耗的６２％，其次为一级处理，占总耗电量的２１％；第三为预处理单元，占总耗电量的１１％；最后，污泥脱水单元，占总耗电量的６％。据设备清单得知，耗电量较大的单体设备是功率为２００ＫＷ的鼓风机和功率为４５ＫＷ的进水泵，它们将作为节能降耗的重点对象。污水处理厂的鼓风机、水泵类负载较多，设计及选型时，通常情况下都是按最大需量来考虑选择设备的能力，在生产实践中，实际的负荷往往比设计值要小得多，在大多数时间里风机和水泵都不会满载运行，这就造成了整个污水处理过程的能源利用效率低、浪费严重。同时，由于电机长期处于高速运转状态，机械磨损大，维护费用高，使用寿命相应缩短。由流体学相似定律可知，流量与转速成比例，而功率与转速的３次方成比例，如果水泵采用调速控制，当流量减小时，所需功率近似按流量的３次方大幅下降，采用新型的智能化节电设备，运用计算机模糊控制理论和变频技术，通过对设备负荷的状态跟踪，适时调节风机的风量或水泵的流量，使其随负荷的变化而同步变化，理论上可以最大限度地节约电耗，节能效果非常明显。２．药耗分析。由于杏林污水厂进水总磷偏高且常有超标情况，单靠曝气池自身除磷功能经常无法达到排放标准，需采用化学法进行加强除磷。除磷药剂采用液态三氯化铁，投加点位于曝气池出水槽上，通过向曝气池中投加三氯化铁，使三氯化铁与污水中的磷酸盐混合后形成磷酸铁沉淀，通过剩余污泥的排放达到除磷的目的。除磷装置由三氯化铁加药桶、隔膜计量泵和加药管组成。３．工艺运行分析。对一个正常运行的活性污泥法污水处理系统而言，其工艺参数主要是污泥浓度、溶解氧，相关联参数有进水水量、水质以及其他工艺参数（如污泥回流比、污泥沉降比、剩余污泥量、污泥负荷率等）。其中，进水水量和进水水质无法控制，但ＭＬＳＳ和ＤＯ是可调控的。相对而言，污泥浓度高，需要的氧气供应量就大，能耗就高，而污泥浓度低，虽然有利于氧气在污泥絮体内的传递，使氧利用率提高，能够减少氧气供应量，降低能耗，但出水污染指标较高。５９３百科论坛三、节能措施综上所述，该厂如果要有效控制能耗和药耗，降低生产运行成本，主要应从鼓风机智能曝气、进水泵变频调节、除磷系统智能加药、污泥脱水智能加药、建设污泥浓缩池、工艺优化控制等方面入手。下面具体介绍该厂的做法。１．鼓风机节电措施。鼓风机是全厂最大的耗能设施，耗电量占全厂电耗的４３．３９％