城市污水處理能耗能效研究論文
摘要：分析了中國城市污水處理存在的問(wèn)題，研究了完善城市污水處理技術(shù)，以提倡節能處理，從根本上解決污水處理高能耗問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：城市污水處理；能耗能效；節能處理技術(shù)；途徑
引言
眾所周知，城市污水處理作為保障城市穩定運轉，保護城市生存環(huán)境的關(guān)鍵技術(shù)，其對于城市發(fā)展有著(zhù)重要的作用。而隨著(zhù)人們的能源意識逐漸加強，城市污水處理的高耗能問(wèn)題逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，現今，我們的城市污水處理技術(shù)在能源消耗上還存在著(zhù)巨大的問(wèn)題，如何通過(guò)節能的手段、技術(shù)和途徑來(lái)降低污水處理能耗就成為了研究的重點(diǎn)。下文針對當前我國城市污水處理存在的問(wèn)題進(jìn)行研究，就一些節能技術(shù)和手段展開(kāi)分析。
1當前中國城市污水處理存在的問(wèn)題
1.1中國城市污水處理現狀分析
所謂城市污水物理就是對城市生產(chǎn)生活廢水進(jìn)行處理，改變污水的性質(zhì)，使其不會(huì )對環(huán)境水域產(chǎn)生危害而采取的措施。目前，我國的污水處理面臨著(zhù)水污染嚴重、污水治理起步較晚、基礎差、要求高等形式。在傳統的污水處理基礎上進(jìn)行了一系列的升級和創(chuàng )新，根據不同特性研制出了多種新型處理技術(shù)。盡管我國在全國661個(gè)城市中設有多個(gè)污水處理廠(chǎng)，但與國際上的行情相比較，我國城市污水處理效率低下，再加上污水處理廠(chǎng)建設滯后，污水處理設施和方案耗能較高，最終影響著(zhù)城市污水處理的效果。而能源問(wèn)題一直以來(lái)都是我國污水處理的焦點(diǎn)，因技術(shù)不成熟、工藝處理占不到優(yōu)勢，導致城市污水處理能源消耗高，以及致使污水處理成為高能耗的工程。根據相關(guān)調查顯示，我國城市污水處理廠(chǎng)能耗主要對于污水、污泥的處理耗能就能[2]占到整個(gè)污水廠(chǎng)直接消耗能源的60%以上。
1.2當前城市污水處理存在的問(wèn)題
另外，因我國對于耗能沒(méi)有一個(gè)明確且清晰的界限和標準，在實(shí)際的污水處理過(guò)程中，缺乏對于污水處理廠(chǎng)能量需求的制定，這就使得污水處理廠(chǎng)的能量消耗測定更加有挑戰性。再加上缺乏對污水處理設施和污水處理廠(chǎng)能耗的相應調查，在實(shí)際使用中的耗能[1]與間接消耗則無(wú)法反映出來(lái)。除此之外，因缺乏一個(gè)科學(xué)合理的標準對城市污水處理能耗進(jìn)行評價(jià)，各地對于能耗的標準不一，采用的指標也不同，有的是根據污水處理量來(lái)制定，以一定數量的污水處理量電耗值作為指標，而有的卻是以污染物的數量，以其所表示的能耗作為指標。因此，很多城市對于污水處理能耗的最終評價(jià)不一，再加上處理工藝與步驟復雜，最后使得能耗評價(jià)不能準確反映出實(shí)際處理消耗。
2城市污水處理節能途徑
2.1完善能源使用審計與管理
需要特別注意的是，城市污水處理能耗分析研究與技能技術(shù)、手段的發(fā)展往往是不同步的，因污水處理能量平衡分析不成熟，盡管政府和相關(guān)部門(mén)制定了一系列的技能措施和實(shí)施措施，但技術(shù)和研究跟不上，使得污[3]水處理節能戰略止步不前。因此，為推動(dòng)城市污水節能處理戰略的進(jìn)一步落實(shí)，首先要做的就是完善能源使[4]用審計與管理，促進(jìn)相關(guān)戰略和措施落實(shí)。早在20世[5]紀70年代，WPCF所編制的污水處理廠(chǎng)運行手冊中就曾提出過(guò)針對當時(shí)污水處理廠(chǎng)節能的基本方案，包括各單元過(guò)程的能量用量分析、節能措施制定等。后來(lái)，更有研究者針對特定的單元過(guò)程，將污水處理廠(chǎng)作為一個(gè)整體來(lái)考慮能源消耗要素，提出了減少能量費用的兩種策略：節約和符合管理，這對于跟蹤節能方案的實(shí)際效果和實(shí)現手段都有促進(jìn)作用。
2.2提高能效技術(shù)手段
1）事實(shí)上，城市污水處理工藝能量密集過(guò)程和操[2]作主要集中的就是生物處理單元，尤其是曝氣系統和污泥處理系統。通過(guò)對曝氣設備進(jìn)行改進(jìn)來(lái)提高曝氣系統的能效技術(shù)，隨著(zhù)設備的不斷革新與改進(jìn)，總體上可以分為兩種。一方面，利用淹沒(méi)式的多孔散頭使其產(chǎn)生空氣泡，通過(guò)空氣泡的運動(dòng)將氧氣運送至溶液中。另一方面通過(guò)機械的膠東，是大氣中的氧進(jìn)入到溶液中。前者因輸氧效率較高，因此可以節約很大一部分風(fēng)量，從而減少能源損耗，目前被使用在很多國家的污水處理技術(shù)中。而后者通過(guò)改變曝氣系統的運行方式以達到節能的效果，同時(shí)這種方式還能增加生物處理系統功能，在污泥處理中用淹沒(méi)式攪拌器混合還能有效去除磷，保證系統運行穩定性。2）污泥處理系統對于污泥處理系統來(lái)說(shuō)，要實(shí)現其高能效，最關(guān)鍵的就是進(jìn)行能量回收。正如前面所說(shuō)，在實(shí)際的城市污水處理中，污泥處理大約占到了總污水處理廠(chǎng)耗能的`6成左右，而通過(guò)技術(shù)處理進(jìn)行改革，至少可以消化四成左右。而最后還要對消化的氣體進(jìn)行存儲，以轉化為機械能活著(zhù)電能，實(shí)現高效的循環(huán)再利用。另外，將固體的廢棄物與污泥進(jìn)行集中焚燒，也就是城市垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)，將燃燒余熱轉化為電能，還能為污水處理廠(chǎng)提供一定的電量，最終[1]降低能耗。
2.3推廣節能新工藝
當前城市污水處理技術(shù)的能耗較高，而隨著(zhù)人們意識的提升，選擇合理的節能高效措施成為關(guān)注的解決城市污水高耗能問(wèn)題的重要途徑。綜合國內外的相關(guān)研究得出，未來(lái)節能研究發(fā)展還將進(jìn)一步深入，將會(huì )涉及到生物熱力學(xué)、化工熱力學(xué)以及能源工程學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。而更多節能新工藝的使用需要更多的資金投入和政策支持，相信在未來(lái)，綠色、低能耗的城市污水處理技術(shù)將廣泛發(fā)展，為我們打造一個(gè)安全、舒[4]適的生存環(huán)境。
3結語(yǔ)
城市污水處理是一個(gè)長(cháng)期性、涉及面廣的工作，因其高耗能使其成為城市發(fā)展的一大阻礙因素。而通過(guò)完善能源使用審計與管理，提高能效技術(shù)手段，同時(shí)進(jìn)一步推廣節能新工藝，全面促進(jìn)城市污水處理新工藝的運用，最終從根本上解決污水處理高能耗問(wèn)題。
參考文獻
[1]高旭,龍騰銳,郭勁松,等.城市污水處理能耗能效研究進(jìn)展[J].重慶大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2002(6):143-148.
[2]李紅啟.城市污水處理能耗能效研究進(jìn)展[J].科技傳播,2010(23):23.
[3]劉娜娜.城鎮污水處理廠(chǎng)能耗分析及節能措施研究[D].河北工程大學(xué),2013.
[4]王磊.深圳某污水處理廠(chǎng)節能試驗及能效評價(jià)[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2007.
[5]謝家峰.山西省典型污水處理廠(chǎng)能耗分析與節能措施研究[D].太原:太原理工大學(xué),2013
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