城镇污水处理厂能耗分析及节能措施研究

河北工程大学硕士学位论文城镇污水处理厂能耗分析及节能措施研究姓名：刘娜娜申请学位级别：硕士专业：建筑与土木工程指导教师：李清雪;谭丽敏2013-01-09摘要摘要近年来，我国许多城市面临水资源短缺、水污染严重的现状，大力兴建污水处理厂是改善水环境最直接、最主要、最有效的措施。由于污水处理厂在运行过程中能源消耗大、能效低，需要高额的运行费用支撑，很多污水处理厂处于建得起，用不起的尴尬境地。因此，进行污水处理厂能耗分析和节能措施研究，对于优化污水处理厂的运行管理、降低运行成本具有非常重要的现实意义。本文对不同处理工艺、不同处理规模四座污水处理厂的实际运行状况进行了调查，研究污水厂的能耗构成、分布比例、耗能特点及影响因素，运用层次分析法建立能耗评价指标体系，提出了污水处理厂各处理单元节能降耗技术措施和有效途径，主要结论以下：(1)通过对四座污水处理厂进行比能耗分析，两座设计水量10万吨的污水处理厂单位水处理能耗费用分别为O．1662元／吨、0．2230元／吨，两座1万吨左右的为0．2258元／吨、0．2431元／H屯，表明处理规模越大，总体能耗水平降低。增加脱氮除磷的污水处理工艺比普通二级处理工艺能耗高，表明处理程度越高，能耗越高。(2)污水处理厂各阶段能耗构成比例由高到低依次为：生物处理段、预处理段和污泥处理段，分别约占总能耗的62．19％～71．14％、23．47％～25．11％、4．07％～13．85％。生物处理段能耗主要发生在曝气系统，预处理段的能耗主要消耗在进水泵上。(3)运用层次分析法建立了污水处理厂能耗评价体系，得出污水处理能耗的主要影响因素有实际污水处理量、设备实际利用率、处理工艺稳定性、污水厂设计布置、控制及管理水平等。采用本文建立的能耗评价体系对所调查的四座污水厂进行了能耗分析与计算，能耗水平由低到高依次为A污水处理厂、C污水处理厂、B污水处理厂、D污水处理厂，与比能耗分析结果基本相同，本文所建立的能耗评价体系能够较为准确的判断城市污水处理厂的能耗状况。(4)城镇污水处理厂节能降耗措施是从污水提升系统、曝气系统、污泥处理系统等方面进行，主要有污水厂的合理设计与布置；泵、曝气设备、推动混合设备和污泥处理设备等主要耗能设备的节能选型和改造：加强运行管理控制。关键词：城镇污水处理厂；比能耗；能耗构成；影响因素：节能降耗措施AbstractAbstractInrecentyears，ourcountryisfacedwiththesituationofwatershortageandpollution．Tobuildsewagetreatmentplantsisthemostdirect，importantandeffectivemeasure．Asaresultofthehighenergyconsumption，lowefficiency,highoperatingcostsinoperationprocessofsewagetreatmentplants，manyofthemareinaawkwardpositionthatCanaffordtobuildbutnotmoneytorun．Consequently,thereisveryimportantpracticalsignificancetostudyonenergyconsumptionandenergy-savingmeasuresforoptimizingoperationandmanagement，reducingtherunningcostofsewagetreatmentplants．Accordingtoinvestigationfortheactualoperationconditionoffoursewagetreatmentplants，whicharedifferentprocessingtechnology,differentscale，thispaperresearchesconstitutionanddistributionratioofenergyconsumption，energyconsumptioncharacteristicsandinfluencingfactorsofwastewatertreatmentplant．ItestablishesevaluationindexsystemofenergyconsumptionusingthemethodofAnalyticHierarchyProcess，proposesenergysavingtechnicalmeasuresandeffectivewaystotheprocessingunitofthesewagetreatmentplants．Themainconc