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1、污水處理廠污水處理節(jié)能技術(shù)研究
習(xí)近平總書記提出了要建設(shè)美麗中國的發(fā)展目標(biāo),但我國作為工業(yè)大國和人口大國,想要實現(xiàn)對污染的治理就需要在全領(lǐng)域中都采取節(jié)能環(huán)保的措施。目前其他行業(yè)中節(jié)能環(huán)保措施的推廣正在有條不紊的進行,而在污水的處理工作方面,節(jié)能措施的使用還不廣泛,所以為了在確保污水處理達到標(biāo)準(zhǔn)的同時,還能達成節(jié)約能源的效果,就需要對污水處理節(jié)能技術(shù)進行改進。
1當(dāng)前污水處理工作概述
1.1污水處理工作的現(xiàn)狀
經(jīng)由污水處理廠處理的污水由于其組成復(fù)雜,且各組成成分的性質(zhì)不同,因此在處理過程
2、中需要采取不同的方法來實現(xiàn)對污水中各種成分的分離,這樣才能使污水滿足排放標(biāo)準(zhǔn)。然而由于目前受到技術(shù)因素與國家政策的影響,當(dāng)前的污水處理工作所消耗的能源遠遠超出了國家標(biāo)準(zhǔn),間接的加劇了能源短缺的問題,所以為了保證對污水的處理符合國家標(biāo)準(zhǔn)的同時還能盡可能的降低能源的使用,越來越多的污水處理企業(yè)加大投入使污水處理技術(shù)在節(jié)能方面上有所改進。
2污水處理的流程
污水處理的具體流程是這樣的,首先就是對污水進行收集,其次就是對污水的各類性質(zhì)進行檢測,從而選出適當(dāng)?shù)奶幚矸椒▽ξ鬯M行處理,然后將初步處理后的污水中放入沉砂池篩出固體物質(zhì),將剩余污水進行一級處理后再對污水進行消毒,
3、最后再次進行檢測,合格后就可以排入自然環(huán)境當(dāng)中了[1]。從上述的簡要環(huán)節(jié)就能看出污水的處理工作十分復(fù)雜,需要多個流程,而且對于一些工廠排出的污水還需要額外的流程進行凈化,這就使污水處理所消耗的能源變得極為龐大,若是沒有配套的節(jié)能設(shè)備,污水處理所消耗的能源還會進一步提升。
3污水處理所消耗的資源
3.1電力資源
從18年我國的用電調(diào)查中可以看出,用于污水處理工作的電力占全國總用電量的3%左右,并且根據(jù)預(yù)算,未來的十五年中,用于污水處理的耗電量還會增長五至六倍。目前中國的總發(fā)電量在數(shù)萬億千瓦時,即便污水處理技術(shù)經(jīng)過優(yōu)化后能節(jié)約1%的能源,這也是高達數(shù)
4、億千瓦時的電量?,F(xiàn)階段我國污水處理廠主要的污水處理系統(tǒng)中耗電量較高的就是對污泥的處理以及生物段的氧氣供應(yīng),這是由于污泥的處理要不斷攪拌且生物段污水處理氧氣供應(yīng)量大導(dǎo)致的。
3.2化學(xué)制劑
在污水處理過程中,離不開各類化學(xué)制劑的幫助,例如在對污水中的氮、磷元素進行回收時所加入的沉析劑和絮凝劑,或者在對污水進行消毒是加入的含氯消毒液等。以絮凝劑為例,平均一噸污水的處理大概需要3g,然而僅城市污水的生產(chǎn)量就高達數(shù)百億噸,這使絮凝劑的消耗量上升了十幾個數(shù)量級,目前市面上一噸絮凝劑的價格在數(shù)千元左右,而且由于絮凝劑的使用是一次性的,這就使污水處理的成本提高,并且絮凝劑的合
5、成材料中也有一些儲量較低的資源,這會進一步擴大這些資源短缺的問題[2]。
3.3水資源
污水的處理有著許多目的,減少污水對與生態(tài)環(huán)境的影響僅僅是其中之一,另一個目的就是實現(xiàn)水資源的回收利用。眾所周知,地球上可供人類使用的水資源不足地球總水量的百分之一,這使得水資源是最寶貴的資源之一,然而我國現(xiàn)有的污水處理技術(shù)還有發(fā)展的空間,目前大部分污水處理廠處理過的污水還不能應(yīng)用到人們的日常生活中,這就降低了水資源的利用效率,從而造成水資源的浪費。所以污水的處理標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)更加嚴(yán)格,以便于實現(xiàn)水的循環(huán)利用。
4高能耗產(chǎn)生的原因
4.1處理設(shè)備老舊
6、
由于大部分污水處理設(shè)備的采購成本都較高,因此為了節(jié)約成本追求更大的經(jīng)濟效益,大多數(shù)政府和企業(yè)不愿意花費更多的資金來更換污水處理設(shè)備,這就導(dǎo)致大部分設(shè)備超出其使用年限還在工作著,設(shè)備老化嚴(yán)重的情況再加上管理人員對設(shè)備維護工作的疏忽,自然就會加劇能源浪費的問題。
4.2資金投入不足
目前我們處于科技爆炸式增長的時代,污水處理技術(shù)日新月異。但是由于用于更新污水處理技術(shù)的資金不足,導(dǎo)致新技術(shù)的研發(fā)和采用工作舉步維艱。并且,我國的廢水生產(chǎn)量十分巨大,因此設(shè)備需要長時間工作,已有的資金僅僅夠維持設(shè)備的維護保養(yǎng)工作,這就導(dǎo)致沒有的資金支持新污水處理設(shè)備的設(shè)計與研
7、發(fā)工作,從而導(dǎo)致惡性循環(huán),是能源浪費的現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。
4.3缺少人力資源
針對污水的處理流程我國有一套完整的參考標(biāo)準(zhǔn)。由于嚴(yán)格的要求使得污水處理的過程十分復(fù)雜,但是由于專業(yè)性人才不足,導(dǎo)致污水的處理工作經(jīng)常會產(chǎn)生操作上的失誤,并且非專業(yè)人員對新技術(shù)的掌握速度不夠快,因此就會加劇能源浪費的現(xiàn)象。
4.4污水處理節(jié)能技術(shù)的改進要求
4.4.1節(jié)約電力在保證污水的處理能夠達到標(biāo)準(zhǔn)的前提下,可以適當(dāng)?shù)脑谖鬯幚磉^程中采用一些節(jié)約電力的技術(shù)。首先可以對污水的流動管道以及處理池進行結(jié)構(gòu)性的改造,合理的利用結(jié)構(gòu)使污水產(chǎn)生渦流,這樣就可以提升污
8、水的攪拌效率,從而降低攪拌機的負荷。對于污水泵來說可以采用變頻調(diào)節(jié)技術(shù),當(dāng)污水量小的時候就適當(dāng)?shù)慕档皖l率,這樣就可有效的降低電能的浪費。同時對于老化的設(shè)備要及時更替,以避免電路老化加大對電能的損耗。4.4.2節(jié)約化學(xué)制劑上文我們提到污水處理中化學(xué)制劑的用量很大,所以為了降低化學(xué)制劑的使用量,減小對化學(xué)制劑組成材料的損耗,在污水處理過程中應(yīng)選取效果更好的化學(xué)制劑,對于不同污水中不同物質(zhì)的處理,應(yīng)根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選取合適的化學(xué)制劑,從而使每噸污水的處理所需要的試劑量有所下降。同時在使用化學(xué)制劑時,在保證不對環(huán)境造成污染的前提下可以適當(dāng)?shù)厥褂么呋瘎亩嵘瘜W(xué)試劑的作用效果,也可以考慮用生物技術(shù)來代替
9、化學(xué)技術(shù)。4.4.3增強對有用物質(zhì)的回收利用在污水中,往往還存在著大量的例如氮、磷、鉀等可以應(yīng)用到其它領(lǐng)域的有用物質(zhì),因此應(yīng)增加一些處理環(huán)節(jié)從而實現(xiàn)對這些物質(zhì)的回收與再利用,其次應(yīng)加強污水的處理標(biāo)準(zhǔn),使處理過后的污水可以滿足人們?nèi)粘I钪须s用的要求,這樣可以有效的提升水資源的使用效率,還能間接的節(jié)約水資源采集所需要的能源。4.4.4合理應(yīng)用新技術(shù)生物膜法是一種較為新穎的污水處理技術(shù),它可以實現(xiàn)對污水中有機物的吸收分解從而達成污水凈化的目的。并且生物膜有再生的能力,因此使用壽命極長,可以有效地降低污水處理的成本,并且也能較少其他資源的利用,但是生物膜法還存在一些缺點,其一是對于污水的處理周期稍長
10、,并且生物膜的生產(chǎn)成本較高且作用效果不穩(wěn)定,因此該類技術(shù)還需要完善才能進一步投入使用。
5氧化溝工藝污水處理節(jié)能技術(shù)
5.1氧化溝工藝的能耗
氧化溝作為常見的污水處理設(shè)備,其因結(jié)構(gòu)簡單效果好的特點被廣泛應(yīng)用,由于氧化溝內(nèi)對于氧的溶解能力較好,因此氧化溝中不需要輸入過量的氧氣以實現(xiàn)對氧氣的需求,通常氧化溝內(nèi)1t水的流動所消耗的能量大概0.3kW&h左右,每千克氧氣的制造能耗大概在2kW&h~3kW&h左右,其中在生物段所消耗的能源最多占總能源消耗的70%左右,而且氧化溝處理污水最大的優(yōu)點就是污水處理量越大平均耗電量就越低。
5.2具
11、體的節(jié)能措施
曝氣方式要合理,機械與鼓風(fēng)兩種曝氣方式中,鼓風(fēng)曝氣對于氧氣的利用率更高,這樣可以有效的降低輸入氧氣的能源消耗,但鼓風(fēng)曝氣存在維護難度高的問題,因此也可以采用轉(zhuǎn)碟曝氣機來對污水進行曝氣。合理的采用低溶氧技術(shù),低溶氧技術(shù)可以減少需氧量與供氧量之間的富余值,因此同樣的也可以降低污水處理廠制氧、輸氧所消耗的能源。
6結(jié)語
生態(tài)環(huán)境是否良好是實現(xiàn)國家可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),隨著國家的發(fā)展,我國的污水排放量也必然越來越高,污水量的更加也會提升污水處理對于能源的使用量,我國當(dāng)前正以極高的速度發(fā)展,對于能源的使用量是極為龐大的,因此為了確保國家發(fā)展的同時還要盡可能的節(jié)省能源,就不僅僅需要使污水處理技術(shù)在節(jié)能方面上得到提升和改善,還需要其他行業(yè)的共同努力,一起實現(xiàn)人與自然和諧可持續(xù)的發(fā)展。
參考文獻:
[1]杭世珺,關(guān)春雨.污泥厭氧消化工藝運行階段的碳減排量分析[J].給水排水,2013,50(4):44-50.
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