污水處理不好干!為了減少污泥費、藥劑費、電費...廠長帶著我們做了這些事
污水處理就像是一個無(wu)底(di)洞,一個“吸(xi)金(jin)”能力無(wu)比之強的無(wu)底(di)洞。
以我們廠為例(li),日常費(fei)(fei)用支出項目又多(duo)又雜,包括但(dan)不限于:污泥費(fei)(fei),藥劑(ji)費(fei)(fei),電費(fei)(fei),設施(shi)、設備維(wei)修改(gai)造及(ji)保(bao)養(yang)費(fei)(fei),水質(zhi)監測(ce)費(fei)(fei)、人工費(fei)(fei)等等.....
污水廠2022年度運行成本組成分析表(biao)
值得一(yi)提的是(shi),我(wo)國污(wu)水平(ping)均處理費大概(gai)只(zhi)有(you)污(wu)水處理成本(ben)的70~80%,遠不(bu)足以支(zhi)付城鎮污(wu)水處理廠(chang)運行和建設(she)的全部成本(ben)。
再加(jia)上處理(li)(li)規模和標準不斷提升,很多污(wu)水(shui)處理(li)(li)單位都面臨著成(cheng)本壓力(li)增大(da)、利潤空間(jian)壓縮的難題(ti)。如何加(jia)大(da)成(cheng)本費用管控力(li)度、壓降成(cheng)本費用成(cheng)了(le)絕(jue)大(da)多數污(wu)水(shui)廠(chang)亟待(dai)解決的問題(ti)。
從上(shang)表可以(yi)看出,我們(men)廠的(de)污泥處置費、藥劑費、電(dian)費分(fen)別占據2022年度(du)運行總成本的(de)22.72%、16.83%、19.08%。
因(yin)此,為了降低運行成本(ben),廠(chang)長決定(ding)從污泥處置費、藥劑費、電費等主要成本(ben)入手,制定(ding)相(xiang)應控制措施,以達到(dao)污水廠(chang)的最佳經濟運行效果。
一(yi)、如何(he)有(you)效減少(shao)污(wu)泥(ni)產量(liang)(降(jiang)低污(wu)泥(ni)處置(zhi)成本)
提到降低污泥(ni)(ni)處置成本,廠(chang)長最先想(xiang)到的就是如何(he)減少剩余污泥(ni)(ni)的產出。
眾所周知,污(wu)泥減少(shao)速(su)率(lv)與有(you)活力的細(xi)(xi)胞(bao)數量(liang)成(cheng)正比。因此,促進(jin)細(xi)(xi)菌死亡和分解(jie)、提(ti)高反(fan)應(ying)器中的污(wu)泥濃度,都有(you)利于污(wu)泥產量(liang)的減少(shao)。
1、臭(chou)氧接(jie)觸,改(gai)變微生物的生存環境
從事污(wu)(wu)水處理的朋友估計都曾利用改變水溫、pH、外(wai)加氧化(hua)劑(ji)的方法使處理系統的生物環(huan)境發(fa)生變化(hua)達到減少污(wu)(wu)泥量的目的。
當然,通過污泥(ni)與臭氧接觸來(lai)促使(shi)細胞(bao)溶解,也能達到了類(lei)似的效(xiao)果。
臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)是極活潑的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化劑(ji),溶于水后(hou)的臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化能力更強,臭氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)對(dui)水中的化合物可以產生直接(jie)或(huo)間接(jie)的氧(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)化作用,2種反應同時(shi)進(jin)行。
在臭氧化(hua)的環境中,微生物的細胞(bao)(bao)壁、細胞(bao)(bao)膜首先受損而導致細胞(bao)(bao)新陳(chen)代謝受阻,臭氧進而穿透細胞(bao)(bao)膜,影響細胞(bao)(bao)通透性,最(zui)終細胞(bao)(bao)溶解、死亡。
同(tong)時(shi),污(wu)(wu)泥中不(bu)易水解(jie)的大分子(zi)(zi)類物質(zhi)被臭(chou)氧氧化分解(jie)成可被微生(sheng)物降(jiang)解(jie)的可溶性的小(xiao)分子(zi)(zi)物質(zhi)。污(wu)(wu)泥經過臭(chou)氧處理后回流到曝氣池中,為微生(sheng)物代謝分解(jie),從而降(jiang)低了污(wu)(wu)泥產(chan)量。
在臭(chou)氧溶胞過(guo)程的同時,臭(chou)氧直(zhi)接將(jiang)1/3左右的污泥氧化(hua)成CO2、NO3-、H2O等無機物,進(jin)而提高污泥減量效果。
值得一提的是,這方法往(wang)往(wang)存在生產投資大、能耗高、影響因素難以控制等缺點,需額外增(zeng)加費用。但在某些(xie)條件(jian)下(xia),這種缺點依(yi)然可(ke)以彌(mi)補,如處理的污水(shui)溫度較(jiao)高、pH偏(pian)高或偏(pian)低。
2、強化污泥在反應池內的停留(liu)
相關實驗表明,在人工合成污水中加(jia)入鐵磁粉(fen),并借助磁力強制沉淀。此后(hou)運行的(de)30天內,污泥濃(nong)度(du)維持恒(heng)定,同時沒有剩余(yu)污泥產生。
但在大規模污(wu)水(shui)處理中(zhong),使用(yong)鐵磁(ci)引力輔助沉(chen)(chen)淀顯示不符合(he)實際。采用(yong)漸多的SBR工藝中(zhong)的靜止沉(chen)(chen)淀也是一種有效方法(fa)。
強化污(wu)(wu)泥在池中(zhong)的停留,主要(yao)措施是增加污(wu)(wu)泥濃(nong)度MLSS及停留時間。這是目(mu)前工程(cheng)設計上(shang)常采用(yong)的方法,大大減少(shao)污(wu)(wu)泥產量,并促進(jin)污(wu)(wu)泥中(zhong)有(you)機污(wu)(wu)染物被充分(fen)(fen)降解達到部分(fen)(fen)穩定(也常常被稱為延(yan)時曝(pu)氣)。
這需(xu)(xu)要大(da)量(liang)的(de)污(wu)泥(ni)參與到生(sheng)化反應中去(qu),因而需(xu)(xu)要較(jiao)大(da)的(de)池(chi)容去(qu)接納這些(xie)污(wu)泥(ni);另外由(you)于停留時間較(jiao)長(chang)耗氧量(liang)增多,所以(yi)采(cai)用這種工藝存(cun)在如何降低土建和曝氣費用的(de)問題。
因此,為減少回(hui)流污(wu)泥(ni)(ni)的(de)電耗及(ji)提(ti)高(gao)(gao)反應池的(de)實(shi)際停留時間應最大(da)限(xian)度(du)地提(ti)高(gao)(gao)回(hui)流污(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)度(du)。有部分研究人員認為,將污(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)縮后再(zai)進行回(hui)流以改善上述問(wen)題。
3、原后(hou)生(sheng)動(dong)物捕食代謝
額外的代謝(xie)還可以通(tong)過高級(ji)微生(sheng)(sheng)物(wu)的捕食來完成(cheng),這(zhe)些(xie)高級(ji)微生(sheng)(sheng)物(wu)包括(kuo)原生(sheng)(sheng)動(dong)物(wu)和后生(sheng)(sheng)動(dong)物(wu)等(deng)。
如果(guo)把污廢水生物(wu)(wu)處(chu)(chu)理過程(cheng)看作一個小(xiao)型(xing)生態系統(tong),那么原(yuan)后生動物(wu)(wu)則處(chu)(chu)在這(zhe)個生態系統(tong)食物(wu)(wu)鏈的(de)最頂端(duan)(吞(tun)噬細菌等(deng)微小(xiao)生物(wu)(wu))。
當能(neng)量(liang)從食(shi)物鏈底端(duan)進行傳遞,生(sheng)態系(xi)統食(shi)物鏈就(jiu)越長,損失的能(neng)量(liang)也就(jiu)越大,進而促(cu)進污泥產生(sheng)量(liang)減少。
因此(ci),通過(guo)這個原理就可(ke)以達(da)到污泥減量的目的。
大量(liang)研究(jiu)、實踐表明(ming),原后(hou)生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)捕食污(wu)泥(ni)減量(liang)不(bu)(bu)僅運行費用低,能耗少(shao),而且幾乎(hu)不(bu)(bu)會產生(sheng)二次污(wu)染,因此該工(gong)藝(yi)是污(wu)泥(ni)減量(liang)技術中(zhong)最環保(bao)、最綠色的(de)工(gong)藝(yi)。但原后(hou)生(sheng)動(dong)(dong)物(wu)捕食污(wu)泥(ni)減量(liang)工(gong)藝(yi)對污(wu)水中(zhong)總(zong)氮和(he)總(zong)磷(lin)的(de)去(qu)除效率不(bu)(bu)佳(jia),因此同步脫氮除磷(lin)也必不(bu)(bu)可(ke)少(shao)。
4、污(wu)泥消化
污泥消化其原理主(zhu)要依(yi)靠好氧或(huo)厭氧消化的內源代謝作用。
內源代(dai)謝主要是指當外部(bu)可利(li)用(yong)的基質消(xiao)耗(hao)殆盡(jin)時,一部(bu)分細(xi)胞出現(xian)死亡和溶解,其細(xi)胞內存(cun)儲的有機物被活(huo)細(xi)胞利(li)用(yong)來(lai)維(wei)持生命的現(xian)象(xiang)。
◎好氧消化(hua)是在(zai)有(you)氧的條件(jian)下,通過細胞的內源代謝(xie)作用,將污(wu)泥轉(zhuan)化(hua)為二氧化(hua)碳和水,以實現污(wu)泥減量。
◎厭氧(yang)消化是在無(wu)氧(yang)條(tiao)件下,通過細胞的內源(yuan)代謝作用,將污泥(ni)轉(zhuan)化為甲烷,以(yi)實現污泥(ni)減量。
一般厭氧消化應用(yong)比(bi)較普(pu)遍(bian)。厭氧消化的(de)水解(jie)(jie)過程非(fei)常緩(huan)慢,為此需要提高初始(shi)階段的(de)污泥水解(jie)(jie)作用(yong),加快反應進度(du),需要在厭氧消化前(qian)設置預處(chu)理工藝來克(ke)服。
主要的(de)預處理(li)(li)工(gong)藝有:酶水解(jie)(jie)技術、機械破(po)解(jie)(jie)、超聲(sheng)波破(po)解(jie)(jie)技術、熱(re)解(jie)(jie)處理(li)(li)、臭氧(yang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術、化(hua)(hua)(hua)學和(he)熱(re)化(hua)(hua)(hua)學水解(jie)(jie)、強(qiang)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑氧(yang)化(hua)(hua)(hua)技術、電(dian)處理(li)(li)技術等。
厭氧(yang)消化污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)減量(liang)的(de)(de)主要工(gong)藝流程為,剩余污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)先經過污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)濃縮(suo)池,進行(xing)泥(ni)(ni)(ni)(ni)水(shui)(shui)(shui)分(fen)離(li)濃縮(suo),提升污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)濃度,再經過預處理工(gong)藝提高初始階段污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)的(de)(de)水(shui)(shui)(shui)解作(zuo)用和污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)降解速率,然后再進入厭氧(yang)消化池,通過內(nei)源代謝(xie)作(zuo)用降低污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)產量(liang),最后經過污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)脫水(shui)(shui)(shui)機(ji)脫水(shui)(shui)(shui),降低污(wu)泥(ni)(ni)(ni)(ni)含水(shui)(shui)(shui)率。
5、好氧(yang)—沉淀—厭氧(yang)工(gong)藝(OSA工(gong)藝)
OSA工藝應(ying)用成本(ben)較低,工藝簡(jian)單,耗能低,無二次污染,適合大型(xing)生產。
好氧(yang)—沉(chen)淀—厭(yan)(yan)氧(yang)(OSA)工(gong)藝(yi)是(shi)在常規活性(xing)污泥(ni)(CAS)工(gong)藝(yi)的污泥(ni)回(hui)流過程中設(she)置(zhi)一段厭(yan)(yan)氧(yang)處理(li)設(she)施。
使微生(sheng)物(wu)在(zai)好氧條件下(xia)合成的ATP在(zai)底物(wu)匱乏的厭氧環境下(xia)只能優先用(yong)于生(sheng)命維持,幾乎(hu)沒(mei)有(you)多余能量(liang)用(yong)于生(sheng)物(wu)生(sheng)長。
當污泥(ni)再次回(hui)流到底(di)物(wu)充足的好(hao)氧池中,微生(sheng)物(wu)會(hui)開始大量(liang)的對有機底(di)物(wu)進(jin)行(xing)氧化分解(jie),所生(sheng)成(cheng)的能量(liang)不會(hui)立刻進(jin)行(xing)細胞(bao)物(wu)質(zhi)的合成(cheng),而是優先用(yong)于合成(cheng)ATP儲備,從而有效地降低了污泥(ni)的增長速率。
OSA 工藝(yi)與其他減量(liang)技術相比(bi)優勢(shi)明(ming)顯。從(cong)工藝(yi)改(gai)造的方面看,只(zhi)需(xu)在原有工藝(yi)的污(wu)(wu)泥回流過程中插入(ru)厭氧池即可,方便管理,且運行成本進一步較(jiao)低(di)(di)。此外(wai),OSA 工藝(yi)具有污(wu)(wu)泥產量(liang)低(di)(di)、無二次污(wu)(wu)染等特(te)點。
二、如(ru)何有效(xiao)減少碳源投加(jia)量(降(jiang)低(di)藥劑使用成(cheng)本(ben))
我們(men)廠采用A2/O工藝,污水(shui)來源(yuan)全(quan)部為生活污水(shui),在(zai)(zai)系統運行(xing)過(guo)程(cheng)中存(cun)在(zai)(zai)碳(tan)源(yuan)不(bu)足的問(wen)題。
為提高脫氮(dan)效(xiao)率(lv),保證(zheng)出水(shui)總(zong)氮(dan)濃度(du)達標,采用甲(jia)(jia)醇(chun)作(zuo)為外(wai)加(jia)碳源,投加(jia)點位于(yu)厭氧段進(jin)水(shui)口,實際運行證(zheng)明出水(shui)水(shui)質能穩定(ding)達標,弊端是甲(jia)(jia)醇(chun)藥(yao)耗高,運行成本偏高。
經調查研究(jiu)后,廠長(chang)決(jue)定從調整碳(tan)源投(tou)加(jia)(jia)點與量、以及(ji)通(tong)過改變內回流流向、內回流比來提(ti)高脫氮(dan)除(chu)磷效果這2個方面入(ru)手,降低(di)碳(tan)源投(tou)加(jia)(jia)量,減少污(wu)水(shui)廠運行成本。
1、調整(zheng)碳源投加點
外加碳源主(zhu)要保證缺氧段有充(chong)足的有機物供(gong)反(fan)(fan)硝化細菌利用(yong),從(cong)而(er)提高脫氮效(xiao)率(lv)。基于此(ci),運(yun)行(xing)人員將甲醇(chun)投(tou)加點從(cong)A2/O池厭氧段進(jin)水口調整至缺氧段,并對甲醇(chun)用(yong)量進(jin)行(xing)合(he)理調節(當進(jin)水濃度以及C/N值(zhi)低、出(chu)水TN值(zhi)出(chu)現上升趨勢時(shi)(shi),加大投(tou)加量,反(fan)(fan)之(zhi)則減(jian)少投(tou)加量),同時(shi)(shi)進(jin)行(xing)相應的工藝調控(kong)以滿足生產運(yun)行(xing)需(xu)求,確保出(chu)水水質達標。
碳源投(tou)加點(dian)調(diao)(diao)整(zheng)前(qian),甲(jia)醇首先在厭氧(yang)段消耗一(yi)部(bu)分,再進入(ru)缺(que)氧(yang)段進行反(fan)硝(xiao)化;而調(diao)(diao)整(zheng)后,甲(jia)醇全部(bu)用于反(fan)硝(xiao)化,避免(mian)了厭氧(yang)段對(dui)甲(jia)醇的消耗,從(cong)而使甲(jia)醇用量(liang)大(da)幅下降。
從(cong)結(jie)果數據(ju)來(lai)看(kan),甲醇(chun)日均用量減少(shao)(shao)約45.9%,大大降(jiang)低了運行成本。同時,甲醇(chun)用量減少(shao)(shao)后,各項水質參數均能達標。
2、改變內回流流向
根據除磷理論可(ke)知,要得(de)到較高(gao)的(de)除磷率,釋磷必(bi)須充分。同(tong)時,只有在嚴格的(de)厭氧條件下(xia),聚磷菌才能夠從體(ti)內大(da)量釋磷而處(chu)于饑餓狀態,為(wei)好氧段大(da)量吸磷創(chuang)造條件。
污水(shui)廠的內(nei)回(hui)流(liu)分別(bie)進入厭(yan)氧段(duan)、缺氧段(duan),
◎一方面(mian),部分硝化液(ye)回流至(zhi)厭氧段,使(shi)厭氧段DO濃度(du)升高,不利(li)于釋磷(lin),且硝化液(ye)對聚(ju)磷(lin)菌(jun)的釋磷(lin)具(ju)有抑制作用;
◎另一方面,為了保證(zheng)反硝(xiao)化(hua)的順利進(jin)行,必須保證(zheng)嚴格的缺(que)氧狀態,而(er)硝(xiao)化(hua)液部分回流至厭(yan)氧段,難以保證(zheng)缺(que)氧段環境。
因此,為(wei)提(ti)高(gao)除磷脫氮(dan)效率,該水(shui)廠關閉厭氧(yang)段內回流(liu)拍(pai)門,使硝化液(ye)全部回流(liu)至缺氧(yang)段。
總的來說(shuo),根據(ju)生(sheng)物脫氮除(chu)磷(lin)理論調整(zheng)內回流(liu)去(qu)向(xiang),要嚴格保持厭(yan)氧段(duan)(duan)、缺氧段(duan)(duan)的DO范圍,使硝(xiao)化(hua)液全部回流(liu)至缺氧段(duan)(duan)進行反硝(xiao)化(hua),提(ti)高了反硝(xiao)化(hua)效率(lv);且消除(chu)了硝(xiao)酸(suan)鹽對厭(yan)氧釋磷(lin)的抑制(zhi),聚磷(lin)菌(jun)在厭(yan)氧段(duan)(duan)釋磷(lin)、好氧段(duan)(duan)吸磷(lin)的能力明顯增強,提(ti)高了生(sheng)物除(chu)磷(lin)效果。
3、調節(jie)內回流比
內(nei)回(hui)流比r直(zhi)接關系到脫氮效率(lv)(lv),r值越(yue)(yue)大,系統總的脫氮率(lv)(lv)越(yue)(yue)高,出水TN值越(yue)(yue)低。
但r值過高時,對系(xi)統脫氮也(ye)會產生負面影響:
◎一方面,通過(guo)內回(hui)流帶至(zhi)缺氧段的(de)(de)DO較多,DO濃度較高時會干(gan)擾反硝(xiao)化的(de)(de)進(jin)行;
◎另一方面(mian),加大回(hui)流量使污水在缺氧段的實際(ji)停留時(shi)間縮短,使脫氮效率降低(di);
◎同(tong)時,加(jia)大回流量(liang)還增加(jia)了系(xi)統的能耗(hao)。
因此,必須找到適合污(wu)水廠生產(chan)運行的(de)最佳內回流比,使脫氮效率最高,并盡量降低(di)能耗。
我(wo)們廠通過對不(bu)同回流(liu)比(bi)時脫氮(dan)效(xiao)果的分析,發現內(nei)(nei)回流(liu)比(bi)在200%、300%時出(chu)水(shui)TN值均能達到一(yi)級A標準,內(nei)(nei)回流(liu)比(bi)為(wei)300%時的TN去除效(xiao)果較200%時的好,且反硝化時間充(chong)足(zu),故300%的內(nei)(nei)回流(liu)比(bi)更適合污水(shui)廠的生產運(yun)行需求。
三(san)、如何采(cai)取有(you)效地節能措施(shi)(降低各單(dan)元用電成本)
1、預處理單元節能途徑與措(cuo)施(shi)
進水泵是(shi)預(yu)處理單(dan)元最大(da)的耗能設(she)備(bei),是(shi)該單(dan)元節能的關鍵設(she)備(bei)。
污水提(ti)升(sheng)泵的節能(neng)應(ying)綜(zong)合(he)考慮(lv)整個提(ti)升(sheng)系統,主要包括(kuo):
◎污水提(ti)升泵的節(jie)能;
◎正確科學地(di)選(xuan)擇(ze)水泵,使其在高效率(lv)下工作;
◎合理利用地形,通(tong)過減小污水(shui)的(de)提(ti)升(sheng)高度來(lai)降(jiang)低水(shui)泵的(de)軸功率;
◎定期對水泵進行維護,減少(shao)摩擦也可(ke)以降低電耗等。
1)合理選擇進水泵
污水提升泵的節能(neng)應綜(zong)合考慮整(zheng)個提升系統(tong)(tong),必須將水泵系統(tong)(tong)和管道系統(tong)(tong)結(jie)合起來,根據系統(tong)(tong)的特性來選擇合適的水泵。
由于(yu)污(wu)水(shui)量往往隨著季節、天(tian)氣、用水(shui)時間等不斷變(bian)化,因(yin)此(ci)選擇的水(shui)泵(beng)必(bi)須滿足(zu)系統(tong)輸(shu)送最大(da)(da)流量的需(xu)求。但從經濟(ji)的角度(du)考(kao)慮,采用最大(da)(da)流量選取的水(shui)泵(beng)實際(ji)上全速(su)運(yun)轉的時間不超過10%,大(da)(da)部分時間內水(shui)泵(beng)處于(yu)低效運(yun)轉。
因此,為了使水(shui)(shui)泵處(chu)于高效工作狀態,應根據管道(dao)系統的特(te)性曲線選擇合適的水(shui)(shui)泵。
2)合理選擇電機
水泵(beng)電機(ji)不能將所(suo)有輸(shu)入的(de)能量(liang)轉變成機(ji)械能,電機(ji)輸(shu)出的(de)機(ji)械能與(yu)使用電能的(de)比值稱(cheng)為電機(ji)效率。電機(ji)效率一般(ban)為70%~96%,電機(ji)在(zai)低(di)負荷下工作一般(ban)效率較低(di)。
選擇(ze)與水泵負荷相匹配(pei)動力(li)的(de)電機對于保持電機的(de)高(gao)效運轉(zhuan)非常(chang)重要。
通常選擇大功率(lv)的電(dian)機來滿足額外負(fu)荷(he)的需求,而(er)大功率(lv)的電(dian)機在低(di)負(fu)荷(he)下(xia)的工(gong)作(zuo)效率(lv)都比(bi)較(jiao)低(di)。由于無功電(dian)流的增(zeng)加,功率(lv)因(yin)數下(xia)降,電(dian)機在負(fu)荷(he)≥75%的條件下(xia)工(gong)作(zuo)其(qi)效率(lv)比(bi)較(jiao)高,而(er)在50%的負(fu)荷(he)下(xia)工(gong)作(zuo)其(qi)效率(lv)較(jiao)低(di)。
最近幾年高效率的(de)電機(ji)有了新(xin)的(de)發(fa)展,但價(jia)格比(bi)較昂貴,費用比(bi)標準電機(ji)高15%~25%。
通常,由于其運行費用(yong)較低,在電機投(tou)入運行后,該部分投(tou)資的回收期很短,一般幾個月或者數年就(jiu)可回收增(zeng)加的成本。
因此(ci),在污水處理廠新建(jian)設計或升級(ji)改造(zao)工程中,應優先選用高效電機。
3)合理降低水泵揚程
為(wei)了(le)達到節能效果,降低水(shui)泵揚程可采取如下措施:
◎設計高程時,盡(jin)量(liang)做到(dao)一次提升(sheng),避(bi)免多次提升(sheng)污(wu)水。盡(jin)量(liang)利用(yong)重力流、自流經過(guo)處(chu)理構(gou)筑(zhu)物,避(bi)免由于多次反復提升(sheng)帶(dai)來的能量(liang)消耗。
◎設(she)計構(gou)筑物的(de)(de)(de)(de)進(jin)、出水(shui)口形式和管道之(zhi)間的(de)(de)(de)(de)連接方(fang)式時,要合理選(xuan)用設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)型式,減少(shao)處理流(liu)程(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)水(shui)頭損失(shi)。各構(gou)筑物和管線的(de)(de)(de)(de)布置應緊湊、簡潔,避免不必要的(de)(de)(de)(de)拐彎和長距離輸送(song),這既可以減少(shao)水(shui)頭損失(shi),又可以降低污水(shui)一級提升泵的(de)(de)(de)(de)揚程(cheng)(cheng),這將大大降低電(dian)能消耗。
◎改固定堰(yan)(yan)為可(ke)調堰(yan)(yan),非淹沒堰(yan)(yan)為淹沒堰(yan)(yan),落(luo)差(cha)可(ke)由35-40cm減(jian)少(shao)到(dao)10cm。
◎充分考慮構(gou)(gou)筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)特(te)征和(he)構(gou)(gou)筑(zhu)物(wu)(wu)之(zhi)間(jian)的(de)(de)相互(hu)關系,合理集中(zhong)布(bu)置某些(xie)構(gou)(gou)筑(zhu)物(wu)(wu),如污泥(ni)濃(nong)縮池與調節(jie)池或初(chu)沉池集中(zhong)。
◎當(dang)實際條件允許時,可把某(mou)些處(chu)理單元合建(jian)(jian),如(ru)中和反應池(chi)(chi)(chi)與(yu)沉淀池(chi)(chi)(chi),反應池(chi)(chi)(chi)與(yu)氣浮池(chi)(chi)(chi)或(huo)濾池(chi)(chi)(chi),調節池(chi)(chi)(chi)與(yu)濃縮池(chi)(chi)(chi),格柵與(yu)沉砂池(chi)(chi)(chi)等,以此降低土建(jian)(jian)工(gong)程(cheng)量。一(yi)些國家總水(shui)位差比較小(xiao),如(ru)日(ri)本,關鍵在于初沉池(chi)(chi)(chi)、曝氣池(chi)(chi)(chi)、二沉池(chi)(chi)(chi)都采用方形(xing)平流(liu)(liu)式(shi),三(san)池(chi)(chi)(chi)合建(jian)(jian),首尾相連(lian),水(shui)流(liu)(liu)通暢,最大限度減小(xiao)了水(shui)頭損失。
◎在平面設(she)計(ji)時,充(chong)分考(kao)慮構(gou)筑物(wu)的特(te)征與構(gou)筑物(wu)之間(jian)的相互(hu)關系,合理集中布置某(mou)些構(gou)筑物(wu),如把污泥濃縮池(chi)與調節(jie)池(chi)或(huo)初沉(chen)池(chi)集中,節(jie)省土地資源,減少水(shui)力輸送環節(jie),降低能(neng)耗。
4)定期維護(hu)及檢(jian)修
定(ding)期(qi)對系統進行檢修,消除閥門、管線、水(shui)泵(beng)內的(de)結垢,保(bao)證管線不滲漏(lou);定(ding)期(qi)維護皮(pi)帶、齒輪(lun)、軸(zhou)承和過濾器,防(fang)震和隔(ge)熱也是水(shui)泵(beng)節能的(de)有(you)效措(cuo)施。
水(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)像其他(ta)機械(xie)設備一樣,隨運行時間的延長磨損不斷加(jia)大,流量和(he)泵(beng)(beng)(beng)揚程也(ye)會有所下降(jiang),及時維護與(yu)檢修盡管增加(jia)了額外的檢修費用,但檢修后通(tong)過(guo)消(xiao)除水(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)結(jie)構的表面粗糙度可提高水(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)的效率(lv),使水(shui)(shui)泵(beng)(beng)(beng)保持高效工作。
2、二級處理單元節能途徑與(yu)措施
二級(ji)(ji)處理單(dan)元的能(neng)耗主要集中(zhong)在(zai)鼓風(feng)機、攪拌器和內外(wai)回流泵(beng)上。其中(zhong),鼓風(feng)機是全廠最大(da)的耗能(neng)處理單(dan)元,因(yin)而對于二級(ji)(ji)處理單(dan)元及全廠的節(jie)(jie)能(neng)重點應該在(zai)鼓風(feng)機的節(jie)(jie)能(neng)降耗上。
1)鼓風機的合理選型
鼓風機(ji)(ji)選型(xing)時,首(shou)先應(ying)具有充足的(de)壓力,鼓風機(ji)(ji)向曝氣池(chi)充氧(yang),必須克服管路阻(zu)力、曝氣池(chi)液(ye)位(wei)高程及曝氣頭堵塞、水位(wei)變(bian)化等帶來的(de)額(e)外阻(zu)力。
風機(ji)流量是(shi)風機(ji)選型的(de)(de)關(guan)鍵(jian)參數(shu),在(zai)小(xiao)流量范圍內(nei),一(yi)般羅(luo)茨(ci)(ci)鼓(gu)風機(ji)的(de)(de)成(cheng)本最低(di),性(xing)價比較(jiao)好;在(zai)中流量范圍內(nei),多級離(li)(li)心(xin)風機(ji)成(cheng)本比羅(luo)茨(ci)(ci)鼓(gu)風機(ji)稍高(gao)(gao),但是(shi)其能耗低(di)、效率高(gao)(gao),性(xing)價比較(jiao)好;在(zai)大(da)流量范圍內(nei),單級離(li)(li)心(xin)風機(ji)成(cheng)本最低(di),能耗也最低(di)。
在(zai)風機選(xuan)型時應綜合(he)考慮(lv)風量、壓力、經濟性(xing)等參(can)數,盡量采用高效鼓風機。
2)曝氣量的精確控制
目(mu)前絕大(da)部分污(wu)水(shui)廠的(de)曝(pu)氣調節方式(shi)由人工(gong)調節曝(pu)氣立(li)管的(de)閥門(men)開度,控制精(jing)度不(bu)高而(er)且勞動強度較大(da)。
精(jing)確曝氣(qi)流(liu)量控(kong)制(zhi)系統(tong)是一套集成的智能控(kong)制(zhi)系統(tong),為曝氣(qi)系統(tong)提供(gong)自動化、精(jing)確化的曝氣(qi)解決方案。
精(jing)(jing)確曝(pu)氣控(kong)制系統采(cai)用(yong)生物處(chu)理模型計算當(dang)前(qian)的曝(pu)氣需要量(liang),并(bing)按照該氣量(liang)進行精(jing)(jing)確控(kong)制,曝(pu)氣控(kong)制系統會連(lian)續檢(jian)測曝(pu)氣量(liang),及(ji)時檢(jian)測系統中壓(ya)力的微小變化,控(kong)制系統及(ji)時進行調整。
3、污泥處理單(dan)元(yuan)節能(neng)途(tu)徑與措(cuo)施
污泥(ni)(ni)處理單元(yuan)的節能(neng)重點應該在(zai)污泥(ni)(ni)進泥(ni)(ni)泵及污泥(ni)(ni)濃縮機的節能(neng)降耗(hao)上。對于進泥(ni)(ni)泵的節能(neng),可參(can)考進水泵的節能(neng)措施。
以(yi)現(xian)階段污泥(ni)處理系(xi)統情(qing)況(kuang)看,要(yao)想(xiang)減少污泥(ni)脫水系(xi)統的能(neng)耗,可從以(yi)下3方面入(ru)手:
◎選(xuan)擇高效(xiao)絮凝劑,確定最佳投(tou)加量;
◎精心操作(zuo),科學(xue)調整各環節之間關(guan)系,使(shi)壓濾(lv)機(ji)高效運轉,降(jiang)低泥(ni)餅含(han)水率,達到(dao)減少電耗、用(yong)水量,降(jiang)低運輸費(fei)用(yong);
◎工作人員嚴(yan)格操作維護規程(cheng),以降低檢修費用。
其實,要想從(cong)根本上達(da)到節能目(mu)的,在污泥處理(li)過程中(zhong),還可通過如下幾個主要方面來進行(xing)節能。
1)選擇高效低能(neng)耗(hao)設備
從(cong)能耗(hao)(hao)角度來看,帶(dai)(dai)式壓(ya)濾機(ji)(ji)能耗(hao)(hao)相對較少(shao),但(dan)帶(dai)(dai)式壓(ya)濾機(ji)(ji)比板框壓(ya)濾機(ji)(ji)易發生堵塞。帶(dai)(dai)式濃(nong)(nong)縮(suo)脫水一體機(ji)(ji)濃(nong)(nong)縮(suo)和(he)脫水一體化,無(wu)需(xu)設污泥濃(nong)(nong)縮(suo)池及攪拌設備,減(jian)少(shao)來占地面(mian)積,自來水耗(hao)(hao)量小,能耗(hao)(hao)較低。
臥(wo)螺(luo)沉降(jiang)離心脫水機占地少,采用封(feng)閉式系(xi)統,運行(xing)條件(jian)好,設備磨損率(lv)低,運行(xing)費用較(jiao)低。
2)厭氧沼(zhao)氣的(de)利用
污(wu)水(shui)(shui)的(de)厭(yan)氧處(chu)理和污(wu)泥的(de)厭(yan)氧消化可產生(sheng)甲烷沼(zhao)(zhao)氣,體積約占60%。把產生(sheng)的(de)沼(zhao)(zhao)氣送至鍋爐房燃燒,可用于消化池加溫、污(wu)水(shui)(shui)廠取暖等,同(tong)時沼(zhao)(zhao)氣還可用于發(fa)電可回收大(da)量(liang)電能,一(yi)般大(da)中型城市污(wu)水(shui)(shui)二級處(chu)理廠的(de)沼(zhao)(zhao)氣發(fa)電量(liang)可補償全廠用電量(liang)的(de)30&,降低了(le)污(wu)水(shui)(shui)廠電能消耗及運行費用。
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