新型污水处理设备对污水处理厂运营效能的分析

十一五规划提出了节能降耗的目标，并把节能降耗提升到战略的高度，各行各业积极响应国家号召竞相开展节能降耗工作，城市污水处理行业也是高能耗行业之一，并且节能降耗问题已经成为制约城市污水处理行业发展的瓶颈。高能耗不仅导致污水处理成本升高，而且也在一定程度上也加剧了我国当前的能源危机。因此竭尽全力降低城市污水处理厂的能耗需求，寻求污水处理厂能量优化对策已成为当务之急。本文通过对安达污水处理厂采用的污水处理工艺即A2/O工艺、混凝-沉淀再生水处理工艺各个构筑物的能耗分析，以及对为污水处理厂提供的设备节能优势分析，总结新型污水处理设备对污水处理厂节能降耗的贡献力。

2.安达污水处理厂工程简介

安达市地处中纬度北温带亚欧大陆季风气候区，属于北温带大陆性半干旱季风气候，主要特征：冬季寒冷、干燥，时间长达200天以上;夏季炎热，时间短，约120天，年降雨量少，蒸发量大，气候干旱。

安达市年平均气温为3.2℃。年际间气温差异不大。年平均最低气温-19.9℃，年平均最高气温22.8℃。

安达受季风影响，平均雨量各季节不均。年平均降雨量为419.7毫米，年最大降水量为680.5毫米，最小为248.2毫米，年内各月降水量分配不均，降水量集中在6~9月，降水量区域分布不均，东北地区降水较多，在430毫米以上;西南地区偏少，低于400毫米。

安达污水处理厂设计规模近期(2010年)：旱季4.5万m3/d，雨季8.8万m3/d远期(2020年)：旱季8万m3/d，雨季13.1万m3/d。

进水水质：CODcr 350mg/l; BOD5 180mg/l;SS 250mg/l;TN 50mg/l;NH3-N 35mg/l;TP 5mg/l。

出水水质：出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级B标准。CODcr≤60mg/l;BOD5≤20mg/l;SS≤20mg/l;TN≤20mg/l;NH3-N≤8mg/l;TP≤1mg/l;粪大肠菌群数 ≤ 104个/l。

再生水处理系统设计规模1万m3/d。

再生水处理系统进水水质同污水处理系统设计出水水质。

出水水质：CODcr≤60mg/l;BOD5≤10mg/l;SS≤10 mg/l;TN≤20mg/l;NH3-N ≤8mg/l;TP≤1mg/l;粪大肠菌群数≤2000个/l。

选用合理的污水处理工艺和污水处理设备是污水处理厂节能降耗的重要环节，污水处理工艺的选择，不仅要考虑污水处理出水水质的要求、处理工艺的合理性与适用性还应考虑工艺流程的简洁顺畅，易于控制。针对安达市冬季时常较长，气温较低;夏季时常较短，气温较高等自然特征，选取改良型A2/O污水处理工艺作为污水处理厂的生物处理主体工艺。针对安达市年降雨量较少且雨量季节性和地域性分布不均的特征，将部分经过二级处理后的出水再进行混凝-沉淀-过滤深度处理生成再生水，用以缓解安达市的用水压力。安达污水处理厂在设备选用方面也比较慎重，在能保证处理质量和能力的前提下尽量选用能耗较低的环保设备。南京蓝深制泵集团积极响应国家低碳、节能、环保的号召，不断改进产品，由其提供的水泵，格栅，刮吸泥机等环保设备具有明显的节能优势。

图1 安达污水处理厂污水处理工艺流程图

图2 安达污水处理厂再生水处理工艺流程图

3.A2/O处理工艺的主要构筑物及设备节能分析

(1)粗格栅间及进水泵房

污水处理厂处理的污水种类多、污水量大，需要用提升泵房将各处的污水提升到污水处理厂集中处理，不仅要保障所有污水都提升到污水处理厂，还要能够适应污水量的变化要求，一般其流量很大，输程也较远，再者污水管道一般都埋设较深，泵房需要有很高的扬程，其电耗一般占全厂电耗的15%~25%，是污水处理厂节能重点。

提升泵房的节能应首先从设计入手，正确选泵，使提升泵工况点在高效段内运行;可通过利用先进变频器调节污水流量，降低电能消耗;合理布置污水处理流程，减少管道长度及局部阻力，降低污水提升泵扬程，此外调节泵的运行方式，降低水泵轴功率，加强对水泵的管理和维护也是有效的办法，且节能效果明显。

格栅是用来去除那些可能堵塞水泵机组及管道阀门的较大的悬浮物，保证后续处理设施正常运行。格栅选型时应考虑整个污水处理系统能正常运行，后续污水处理设施或管道均不会堵塞。选择合适的栅隙对格栅选型至关重要，栅隙过大，截留率降低，截留效果较差。栅隙过小，污水经过格栅时，由于栅条的阻挡会引起水头损失增大，需要有水泵提升污水以增大污水的势能，另外栅渣破碎机的粉碎处理也是耗能过程，可尽可能将污水处理设备安装在地势较低的地方，以减小提升泵的功率[2]。安达市污水处理厂选择回转式机械粗格栅和旋转式固液分离机配合使用，回转式机械粗格栅的栅隙为20mm，旋转式固液分离机栅隙为10mm，和以前的拦污设备相比，回转型格栅除污机具有能耗较低，除污连续，排渣干净，分离效率高的优点;旋转式固液分离机转速低，功率小，低噪音等优点。采用这两种粗细格栅拦污，不仅起到很好的拦污效果，在一定程度也降低能耗。

排出的栅渣经皮带输送机和无轴螺旋输送机输送至集渣斗。