小型城市污水处理是一种高能耗的产业之一。本文讨论了如何降低小型城市污水处理过程的能耗，并依据污水处理厂实际情况进行优化，同时提出一些污水厂节能降耗的建议。
1、前言：
城市污水处理是一种高能耗的产业之一。污水处理过程消耗的能源主要包括电能和燃料、药剂等，其中电耗约占总能耗的90%。目前，我国城市污水处理厂电耗平均水平为0.29kWh/m3，82%以上的污水处理厂能耗高于0.440kWh/ m3与欧美等发达国家相比差距较大。我国每年污水处理约消耗100×108kWh电，如果能耗降低20%，则可以节约电能20×108kWh，因此，我国污水处理产节能降耗的空间是巨大的。目前我国污水处理厂的主要处理工艺有普通活性污泥工艺、水解-好氧工艺、AB工艺、A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR及其改进工艺以及土壤处理技术，其中土壤处理技术还包括土地处理、人工湿地、人工快速渗滤、地表漫流。根据建设部统计，A2/O、氧化沟和SBR工艺在数量和处理能力方面占全国80%左右。对于污水厂而言，无论采用何种工艺运行方式，都需要结合污水厂实际情况及工艺流程，经济化运行。下面以青铜峡铝业发电有限责任公司污水处理厂为例，结合实际剖析如何降低污水厂运行成本。
2、简介:
青铜峡铝业发电有限责任公司污水处理厂位于宁夏吴忠市青铜峡铝厂西侧109国道旁，总占地面积2.1275公顷，设计规模为7000 m3/d，采用厌氧-缺氧-好氧生物脱磷除氮处理工艺(A/A/O工艺)，包含石英砂滤池三级处理技术，设计出水水质为《GB 18918-2002城镇污水处理厂污水排放标准》国家一级排放标准。整个污水处理过程为通过粗格栅的原污水经过进水观察池，随后由一次提升泵提升后，经过细格栅进入旋流沉砂池，再进入水解酸化池进行预处理。水解酸化池利用水解功能减小分子团利于微生物的进一步分解，出水进入生化池处理，再进入二次沉淀池进行泥水分离，二沉池的出水进入石英砂滤池进行进一步处理，经过杀菌消毒后进入接触池，随后供水至用户。
3、能耗分析：
能量是推动城市污水处理各种生物反应与污水处理厂正常运转的必要条件，此工艺中污水生物处理工艺能耗占50%～70%，主要的能耗单元是曝气池供氧，污水提升部分占能耗10%～20%，污泥处理能耗占10%～25%，燃料、热能、药剂的能耗占10%～40%。
4、节能降耗的途径：
4.1、总体分析对于污水处理厂工艺运行参数很多，包括进水量、出泥量、BOD、COD、SS、排泥量、气水比、回流比、污泥浓度、水压、含水率、投药量、PH值等一系列指标。只有对污水厂进行优化管理，加强对工艺运行参数的控制和系统优化。
4.2、单个单元节能优化技术
4.2.1、污水提升部分的优化(由原来占总能耗的10%～20%，优化后降低至9%～18%)
由于我污水厂进水水量较少且波动较大，而后续系统的耐冲击负荷能力较差，将原来的3台工频一次提升泵改1台为变频，通过频率的加减降低一次提升泵的启停次数，即达到降低一次提升泵电耗的目的又可增减后续系统的耐冲击负荷能力。正常运行时只需启动变频一次提升泵即可，通过频率的加减调节无需频繁启动和停止，延长了设备的使用寿命。
4.2.2、生化处理单元的优化：从节能优化的角度涉及到的能够优化的主要有三个方面:
①、供氧与搅拌系统的优化(由原来占总能耗的50%～70%，优化后降低至48%～67%)
从能耗系统分析，搅拌系统能耗远远低于供氧系统，因此对搅拌系统不进行运行分析，其主要在与供氧系统。青铜峡铝业发电有限责任公司污水站采用A/A/O工艺，供氧设备为3台变频罗茨风机，采用微孔曝气装置。通过精确控制风机频率，同时控制生化池溶解氧在2-3mg/L小范围波动，从而达到节能降耗的目的。同时定期对溶解氧仪表进行检查校正，以免由于仪表不准对系统运行带来的风险。
②、碳源补充(由原来占总能耗的5%～10%，优化后降低至3%～8%)
碳源补充系统的节能优化运行原则是尽可能利用生化单元的除磷能力与进水碳源，降低药剂投加量等物耗。在保证出水水质的前提下减少碳源的投加量，一方面应尽量减少有机负荷的去除;另一方面应分清生化单元的处理重点。我污水厂利用剩余污泥进行厌氧发酵产生大量高浓度的溶解性有机物和短链挥发酸作为生物脱氮的外加碳源，这样不但可以节省投加外加碳源费用，提高污水厂的生物脱氮效率，而且通过对剩余污泥进行优化利用，降低污泥排放量及处置费用。我污水厂进水负荷较低，COD在25mg/L-80mg/L之间波动，为及时补充系统碳源，我厂依据进、出水水质情况，及时将污泥浓缩池部分污泥回流至一次提升泵池可为生物反硝化脱氮系统提供碳源，节约费用。
③、回流系统的优化(由原来占总能耗的10%～25%，优化后降低至8%～20%)
回流系统的节能优化运行原则是在保证处理效果的前提下，尽量简化回流方式，降低回流比或缩短回流时间。生化处理工艺的回流系统包括外回流和内回流两方面，外回流一般就是污泥回流，而内回流为生化池内部回流。我厂回流系统设计时未设计将二沉池污泥排放至污泥浓缩池，而是全部回流至生化池，图中红色箭头为改造后的系统，可将二沉池剩余污泥排至污泥储存池进行脱泥处理，即可调节污泥浓度又可依据水质变化进行外回流量的调整。如下图所示：
5、对系统进行优化运行及合适的改造
目前能耗较原来降低了3.6%，在此，结合我污水处理厂，提供一些小型城市污水处理厂节能降耗的建议：
5.1选择合适的设备污水厂主要耗能设备有提升泵和曝气设备，提升泵的选型要结合污水厂实际进水量和水质进行综合考虑去选择，同时选择最优的控制方式运行，实现节能降耗的目的。
5.2合理地调整工艺小型污水处理厂没有一个统一的工艺，大多数都是按照大型污水厂去设计工艺，因此，在运行方面存在一定的技巧性。在运行中，要根据进水水质和出水水质适当调节曝气设备，控制溶解氧在合适的范围内。同时减少污泥回流，同样是降能的途径。
5.3减少药剂费用小型污水厂污泥处理都是通过污泥脱水浓缩后排出，只有通过结合本厂实际的水质去配置合适的药剂浓度，使其对污泥脱水有良好的分离效果，过稠或者过稀的浓度既增大了药剂成本，也浪费了电能。
5.4完善绩效考核虽然小型污水厂人员较少，但是建立完善的绩效制度，对于降低运行成本和提高员工积极性都有重要作用。建立出水水质合格率、电耗对比、经常提出合理化建议等，一方面可以节约能耗，另一方面也可加强员工责任感。
原标题：【废水零排放】小型污水处理厂节能降耗途径
