浅谈城市BOT污水处理厂节能降耗

　　摘要：近几年我国以BOT模式建成并运行的污水处理厂越来越多，而BOT模式建设的污水处理厂与普通模式建设的污水处理厂有较大差别。本文通过对改良型A2/o工艺污水处理厂运行数据的分析，认为投资商从工艺选择、设备选用、污泥处理与处置方法选择等方面进行优化控制，节能降耗，使运营费用最佳化。
　　关键词：BOT,污水处理,改良A2/o工艺,优化控制,节能降耗
　　前言
　　在BOT污水处理厂项目建设中，在投资总额、税收、特许经营期限、运营服务费等商务条件通过BOT既定协议的情况下，运营费用是决定BOT污水处理厂获得利润的关键影响因素。很明显，在保证处理能力达到要求的前提下，必须考虑运营费用的最优化，才能获取最大利润。目前，采用BOT模式建设的城市污水处理厂越来越多，而近几年以电费为主的能耗费用不断上涨，在这种情况下，对污水处理厂运行进行优化管理，节能降耗，降低处理成本是投资商获取既定效益的重要手段，也是建设节约型社会的客观要求。本文通过分析改良A2/o工艺能耗情况，提出选择低能耗、高效率的工艺和设备是BOT污水处理厂节能降耗的主要途径。
　　一、 污水处理厂工艺选择
　　城市污水处理是高能耗行业之一，污水处理的节能降耗将成为行业急需解决的问题。采用合理的处理工艺是污水处理厂节能的重要环节，污水处理厂工艺的选择，除了考虑污水处理的要求处理工艺的先进性与适用性外，作为BOT污水处理厂，还应考虑工艺流程简洁流畅，工程建设造价经济，合理控制。此外，更应考虑运行稳定可靠，运行费用低廉，维护管理方便。
　　城市污水中的氮磷是造成水体富营养化的重要污染物。A2/o工艺因其较好的脱磷除氮效果而广泛应用于城市污水处理之中。但由于设计运行不合理，相当一部分A2/o工艺存在着高能耗问题，如曝气量过大，一方面导致高能耗，另一方面导致缺氧区或厌氧区工作失常，工世脱氮除磷能力下降。构筑物之间高程设计不合理，导致提升泵功率过大，能源浪费。因此，BOT污水处理厂采用低能耗的改良型A2/o工艺，对解决污水处理厂运行中所面临的成本高，能耗高等问题具有现实意义。改良型A2/o工艺是目前国内较新的污水处理工艺。其工艺流程见下图。该工艺流程最大的特点是根据进水水质特点和出水要求能按两点进行水改良A2/o工艺、两点进泥改良A2/o工艺、倒置A2/o工艺、常规A2/o工艺和A/o工艺等多种方式运行，同时对处理构筑物进行合理分组，以适应水质、水量的变化，这将利于工艺控制和节能。
　　城市污水处理雨季的能耗支出通常包括电能、燃料及药剂等方面，其中电耗占总能耗的60%-90%。电能消耗主要用于污水、污泥的提升、生物处理的供氧和混合搅拌、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。据有关统计资料显示，我国污水处理厂吨水电耗一般为0.15-0.28kw.h。而某BOT污水厂采用改良A2/o工艺吨水电耗仅为0.14kw.h，节电效果明显。经计算，在全厂总电耗中，鼓风机电耗占44%，进水泵、回流泵等各种泵的电耗占35%，节电的主要潜力在污水提升部分和生化处理阶段的曝气部分、污泥回流部分。改良A2/o工艺节能降耗关键技术是
　　（1）曝气系统配气调节技术：生化处理单元分两组设计，每组好氧池分七个廊道，在设计时曝气管按生物生长及生化反应各阶段需氧量的规律布置，合理分配供氧量。鼓风机通过总管向每个生化处理单元供气，不同的处理单元在相同时刻的需气量也会变化。该技术的实质为：合理调节不同阀门之间的开度组合，既可以满足不同生化处理单元的曝气强度需要，同时又使得调节造成的压力损失最小，使鼓风机能耗最低。
　　（2）生化池进水比例控制技术：改良A2/o工艺有多种运行方式，根据不同进水水质，不同季节情况下，生物脱氮和生物除磷所需碳源的变化，调节分配至缺氧段和厌氧段的进水比例，以保证反硝化和除磷效果。例如：把常规脱氮除磷系统的厌氧、缺氧环境倒置过来，同时取消内回流，控制厌氧、缺氧区合理的进水比例，可得到更好的脱氮除磷效果，同时节省大量的电能。在一定范围内，厌氧环境的HRT越长，厌氧程度越充分，聚磷菌的吸磷动力越强。缺氧区位于厌氧区之前，硝酸盐在这里消耗殆尽，厌氧区ORP较低，有利于形成更强的吸磷动力；微生物厌氧释磷后直接进入特殊化效率较高的好氧环境，其在厌氧条件下形成吸磷动力可以得到更充分的利用；缺氧段位于工艺的首端，允许反硝化优先获得碳源，系统有较好的脱氮能力。运行结果表明：TP去除率明显上升，NH3-N和COD去除率基本持平，TN去除率略有下降。进水TN一般在35mg/L左右，达到20mg/L标准，去除只需43%左右即可，TN去除率约下降3%，完全可以满足要求。
　　二、污水处理厂设备选择
　　在污水工艺确定后，设备配置是污水处理厂能否达到预期处理效果的关键。BOT污水处理厂在选择设备时，须同时考虑设备价格、备品备件价格、运行费用、稳定性能等。选用省电的设备是一个毋庸置疑的原则，但是应估算节省的费用是否可以赚回为此而增加的投入。具体讲，污水处理厂吨水电耗能否达到较低水平，同设备选型和使用有密切关系。应主要采取以下措施：
　　（1）曝气池是污水处理厂耗能最大的构筑物，其节能的关键在于选择氧转移率高的曝气装置。国外进口硅橡胶管膜式微孔曝气器长度750mm，出气量为8m3/(m.h)，氧利用率23%，输氧动力效率2.5-3.5kg/(kw.h)。该曝气器与传统曝气器相比，具有布气均匀，氧利用率高、动力效率高等优点；与其他材质微孔曝气器相比，具有通气量大、充气能力大、微孔不堵塞、使用寿命长等特点。该曝气器的使用大大降低了能耗。
　　（2）单级高速离心鼓风机效率在80%以上，而多级低速鼓风机效率一般在60-70%。因此，采用单级高速离心鼓风机可以大大降低能耗，而且可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风口导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。
　　（3）污水提升泵采用高效潜水泵，效率(80%以上),能耗较低。从水泵的有效功率Ne=rQH可以看出，r、Q一定时，Ne与H成正比，降低水泵的扬程节能效果显著。
　　降低水泵的扬程一般采取以下措施
　　1合理确定水泵的型号和台数：选用流量与扬程尽量达到设计要求的高效率潜污泵。潜污泵与普通卧式离心泵相比，安装形式简单，没有吸水管与阀门等辅助设备，直接能耗相同时，间接能耗要低得多；另外，水泵机组采用同一泵型不同流量大小搭配的水泵，利于节能。

《浅谈城市BOT污水处理厂节能降耗》 鏂囩珷鍐呭濡傛灉娌¤兘瑙ｅ喅鎮ㄧ殑闂锛屽彲鍏嶈垂鍜ㄨ鍦ㄧ嚎瀛︽湳椤鹃棶鑾峰彇鏈€浣宠В绛斻€�
鑱岀О椹跨珯閮戦噸澹版槑锛�
1銆侀儴鍒嗗唴瀹规潵婧愮綉缁滐紝濡傞渶鍒犻櫎璇疯仈绯绘湰绔欏湪绾夸汉鍛橈紒
2銆佹湰绔欐湇鍔″叏闈紝鍖呮嫭鏈熷垔鎺ㄨ崘銆佽鏂囧彂琛ㄥ挩璇€€佸嚭鐗堢ぞ鍑轰功绛夋湇鍔★紝濡傛湁闇€瑕佽鐐瑰嚮鍦ㄧ嚎鍜ㄨ銆�
3銆佹湰绔欏嚟鍊熷骞寸殑璁烘枃鍙戣〃鍜ㄨ缁忛獙锛屽鏍搞€佸彂琛ㄦ垚鍔熺巼楂樸€�
4銆佹湰绔欐嫢鏈夊骞村浗闄呭嚭鐗堢粡楠岋紝鍑虹増鏈嶅姟鏈変繚璇併€�

本文由职称驿站首发，您身边的高端论文发表学术顾问

文章名称： 浅谈城市BOT污水处理厂节能降耗

文章地址： https://www.zhichengyz.com/lunwen/ligong/hjkx/8609.html