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污水处理厂污水处理节能技术改进探讨

作者:完美论文网  来源:www.wmlunwen.com  发布时间:2020/8/26 9:35:26  

摘要:生态环境是否良好是实现国家可持续发展的基础,随着国家的发展,我国的污水排放量也必然越来越高,污水量的更加也会提升污水处理对于能源的使用量,我国当前正以极高的速度发展,对于能源的使用量是极为庞大的,因此为了确保国家发展的同时还要尽可能的节省能源,就不仅仅需要使污水处理技术在节能方面上得到提升和改善,还需要其他行业的共同努力,一起实现人与自然和谐可持续的发展。

关键词:污水处理厂; 污水处理; 节能技术;

习近平总书记提出了要建设美丽中国的发展目标,但我国作为工业大国和人口大国,想要实现对污染的治理就需要在全领域中都采取节能环保的措施。目前其他行业中节能环保措施的推广正在有条不紊的进行,而在污水的处理工作方面,节能措施的使用还不广泛,所以为了在确保污水处理达到标准的同时,还能达成节约能源的效果,就需要对污水处理节能技术进行改进。

1 当前污水处理工作概述

1.1 污水处理工作的现状

经由污水处理厂处理的污水由于其组成复杂,且各组成成分的性质不同,因此在处理过程中需要采取不同的方法来实现对污水中各种成分的分离,这样才能使污水满足排放标准。然而由于目前受到技术因素与国家政策的影响,当前的污水处理工作所消耗的能源远远超出了国家标准,间接的加剧了能源短缺的问题,所以为了保证对污水的处理符合国家标准的同时还能尽可能的降低能源的使用,越来越多的污水处理企业加大投入使污水处理技术在节能方面上有所改进。

2 污水处理的流程

污水处理的具体流程是这样的,首先就是对污水进行收集,其次就是对污水的各类性质进行检测,从而选出适当的处理方法对污水进行处理,然后将初步处理后的污水中放入沉砂池筛出固体物质,将剩余污水进行一级处理后再对污水进行消毒,最后再次进行检测,合格后就可以排入自然环境当中了[1]。从上述的简要环节就能看出污水的处理工作十分复杂,需要多个流程,而且对于一些工厂排出的污水还需要额外的流程进行净化,这就使污水处理所消耗的能源变得极为庞大,若是没有配套的节能设备,污水处理所消耗的能源还会进一步提升。

3 污水处理所消耗的资源

3.1 电力资源

从18年我国的用电调查中可以看出,用于污水处理工作的电力占全国总用电量的3%左右,并且根据预算,未来的十五年中,用于污水处理的耗电量还会增长五至六倍。目前中国的总发电量在数万亿千瓦时,即便污水处理技术经过优化后能节约1%的能源,这也是高达数亿千瓦时的电量。现阶段我国污水处理厂主要的污水处理系统中耗电量较高的就是对污泥的处理以及生物段的氧气供应,这是由于污泥的处理要不断搅拌且生物段污水处理氧气供应量大导致的。

3.2 化学制剂

在污水处理过程中,离不开各类化学制剂的帮助,例如在对污水中的氮、磷元素进行回收时所加入的沉析剂和絮凝剂,或者在对污水进行消毒是加入的含氯消毒液等。以絮凝剂为例,平均一吨污水的处理大概需要3 g,然而仅城市污水的生产量就高达数百亿吨,这使絮凝剂的消耗量上升了十几个数量级,目前市面上一吨絮凝剂的价格在数千元左右,而且由于絮凝剂的使用是一次性的,这就使污水处理的成本提高,并且絮凝剂的合成材料中也有一些储量较低的资源,这会进一步扩大这些资源短缺的问题[2]。

3.3 水资源

污水的处理有着许多目的,减少污水对与生态环境的影响仅仅是其中之一,另一个目的就是实现水资源的回收利用。众所周知,地球上可供人类使用的水资源不足地球总水量的百分之一,这使得水资源是最宝贵的资源之一,然而我国现有的污水处理技术还有发展的空间,目前大部分污水处理厂处理过的污水还不能应用到人们的日常生活中,这就降低了水资源的利用效率,从而造成水资源的浪费。所以污水的处理标准应更加严格,以便于实现水的循环利用。

4 高能耗产生的原因

4.1 处理设备老旧

由于大部分污水处理设备的采购成本都较高,因此为了节约成本追求更大的经济效益,大多数政府和企业不愿意花费更多的资金来更换污水处理设备,这就导致大部分设备超出其使用年限还在工作着,设备老化严重的情况再加上管理人员对设备维护工作的疏忽,自然就会加剧能源浪费的问题。

4.2 资金投入不足

目前我们处于科技爆炸式增长的时代,污水处理技术日新月异。但是由于用于更新污水处理技术的资金不足,导致新技术的研发和采用工作举步维艰。并且,我国的废水生产量十分巨大,因此设备需要长时间工作,已有的资金仅仅够维持设备的维护保养工作,这就导致没有的资金支持新污水处理设备的设计与研发工作,从而导致恶性循环,是能源浪费的现象越来越严重。

4.3 缺少人力资源

针对污水的处理流程我国有一套完整的参考标准。由于严格的要求使得污水处理的过程十分复杂,但是由于专业性人才不足,导致污水的处理工作经常会产生操作上的失误,并且非专业人员对新技术的掌握速度不够快,因此就会加剧能源浪费的现象。

4.4 污水处理节能技术的改进要求

4.4.1 节约电力

在保证污水的处理能够达到标准的前提下,可以适当的在污水处理过程中采用一些节约电力的技术。首先可以对污水的流动管道以及处理池进行结构性的改造,合理的利用结构使污水产生涡流,这样就可以提升污水的搅拌效率,从而降低搅拌机的负荷。对于污水泵来说可以采用变频调节技术,当污水量小的时候就适当的降低频率,这样就可有效的降低电能的浪费。同时对于老化的设备要及时更替,以避免电路老化加大对电能的损耗。

4.4.2 节约化学制剂

上文我们提到污水处理中化学制剂的用量很大,所以为了降低化学制剂的使用量,减小对化学制剂组成材料的损耗,在污水处理过程中应选取效果更好的化学制剂,对于不同污水中不同物质的处理,应根据物质的性质选取合适的化学制剂,从而使每吨污水的处理所需要的试剂量有所下降。同时在使用化学制剂时,在保证不对环境造成污染的前提下可以适当地使用催化剂从而提升化学试剂的作用效果,也可以考虑用生物技术来代替化学技术。

4.4.3 增强对有用物质的回收利用

在污水中,往往还存在着大量的例如氮、磷、钾等可以应用到其它领域的有用物质,因此应增加一些处理环节从而实现对这些物质的回收与再利用,其次应加强污水的处理标准,使处理过后的污水可以满足人们日常生活中杂用的要求,这样可以有效的提升水资源的使用效率,还能间接的节约水资源采集所需要的能源。

4.4.4 合理应用新技术

生物膜法是一种较为新颖的污水处理技术,它可以实现对污水中有机物的吸收分解从而达成污水净化的目的。并且生物膜有再生的能力,因此使用寿命极长,可以有效地降低污水处理的成本,并且也能较少其他资源的利用,但是生物膜法还存在一些缺点,其一是对于污水的处理周期稍长,并且生物膜的生产成本较高且作用效果不稳定,因此该类技术还需要完善才能进一步投入使用。

5 氧化沟工艺污水处理节能技术

5.1 氧化沟工艺的能耗

氧化沟作为常见的污水处理设备,其因结构简单效果好的特点被广泛应用,由于氧化沟内对于氧的溶解能力较好,因此氧化沟中不需要输入过量的氧气以实现对氧气的需求,通常氧化沟内1 t水的流动所消耗的能量大概0.3 kW·h左右,每千克氧气的制造能耗大概在2k W·h~3 kW·h左右,其中在生物段所消耗的能源最多占总能源消耗的70%左右,而且氧化沟处理污水最大的优点就是污水处理量越大平均耗电量就越低。

5.2 具体的节能措施

曝气方式要合理,机械与鼓风两种曝气方式中,鼓风曝气对于氧气的利用率更高,这样可以有效的降低输入氧气的能源消耗,但鼓风曝气存在维护难度高的问题,因此也可以采用转碟曝气机来对污水进行曝气。合理的采用低溶氧技术,低溶氧技术可以减少需氧量与供氧量之间的富余值,因此同样的也可以降低污水处理厂制氧、输氧所消耗的能源。

6 结语

生态环境是否良好是实现国家可持续发展的基础,随着国家的发展,我国的污水排放量也必然越来越高,污水量的更加也会提升污水处理对于能源的使用量,我国当前正以极高的速度发展,对于能源的使用量是极为庞大的,因此为了确保国家发展的同时还要尽可能的节省能源,就不仅仅需要使污水处理技术在节能方面上得到提升和改善,还需要其他行业的共同努力,一起实现人与自然和谐可持续的发展。

参考文献

[1]杭世珺,关春雨.污泥厌氧消化工艺运行阶段的碳减排量分析[J].给水排水,2013,50(4):44-50.

[2]杨根权.城镇污水处理厂氧化沟工艺节能技术措施探讨[J].能源环境保护,2018,32(6):44-49.

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