1.1混凝、沉淀阶段的注意事项
第一，在pH值控制方面，对于pH值影响水的混凝效果的程度来说，需要根据相应的混凝剂品种来决定，应该根据实际情况来选择合适的混凝剂，在确定过程中，则需要考虑水质特征和混凝剂的特点进行，经过现场经验分析，结合工况要求，这里采用液态聚合氯化铝混凝剂，能有效控制pH值在7～8范围内，达到较好的效果。第二，在水温控制方面，应该保证合适的水温范围，对于较低的水温来说，由于松散、细小的颗粒容易造成比较慢的絮凝体，这时应考虑到具有吸热性的混凝剂水解过程的特点。对于低温水混凝剂来说，具有黏度较大、水解困难的问题，这样就造成了颗粒不容易进行碰撞，另外，也能使得胶体颗粒增强相关的水化作用，妨碍胶体进行凝聚。一般来说，能够通过高分子助凝剂、混凝剂投加量增加来保证低温水处理效果。第三，在进水量和水力条件方面，应该考虑其对于沉淀、混凝的影响，对于这个阶段来说，唯一目的就是不管采用何种办法，实现快速的均匀混合。在进行絮凝和水力混合过程中，应该保证进水水量的有效控制，根据相应的要求结合水力条件的特点，从而有效保证絮凝效果，达到设计要求。第四，在原水浊度控制方面，应该从实际情况考虑，在夏天的洪水期，具有较高的原水浊度；在冬季，具有较低的原水浊度。对于大于200NTU的夏季原水浊度高来说，可以通过利用高效的混凝剂来保证混凝沉淀效果，在其他的时候，根据要求应用普通型的混凝剂即可。第五，在控制积泥方面，为了保证有效的运行，应该控制好沉淀池、絮凝池的积泥问题，在水质处理过程中，应该有效保证进行定期的排泥和清理。并且在进行排泥周期的设置过程中，应该根据不同的原水浊度进行设置，通过有效的自动排泥控制系统来保证清理效果，还能减轻工作量，一般要保持每年清洗一次沉淀池。
1.2消毒工艺
要想保证水质安全，就应该严格控制消毒工作。一般来说，液氯消毒是各水厂的主要环节，应该从实际出发，参考具体的沉淀水、原水以及过滤水的水质情况，来确定相应的氯气投加量。对于存在有机物、原水氨氮等较多的污染物情况下，则应该消耗更多的氯量。另外，夏季中存在繁殖较快的微生物、细菌情况以及冬季中存在较多的氨氮污染物等情况，都是使得氯气消耗所增加的原因。另外，还受到相关的原水氯化物、pH值等方面的影响，根据经验来说，一般都是将出厂水余氯控制在0.5～1.0ppm范围。
1.3臭氧消毒工艺
针对臭氧冷却水系统来说，主要涉及到间接和直接冷却两大类。对于签核来说，主要要求使用纯度非常高、不容易出现辐射的水为内环的水要求，外部冷却水则是使用出厂水即可。要求出厂水的氯离子控制在50毫克/升内，就可以满足冷却设备直接应用于出厂水，否则，就应该使用间接冷却技术。这主要是从防止设备腐蚀角度考虑，水质存在问题的冷却水就能使得系统出现腐蚀情况。另外，在此工艺中，应该对于系统配件进行定期更换，保证臭氧发生器没有出现生锈情况。
1.4加强水质监测
应该实时监测相关的氨氮、余氯、pH值以及浊度等方面的指标参数，化验室应该进行相关准确的化学分析，除了进行国家饮用水的必要监测之外，还应该重点研究和分析相关的絮凝剂和消毒剂投加、原水水质等方面的检测工作，能够有效保证指导生产。另外，相关班组也应该对于水质检验进行定期和定项的检验。
2水厂节能降耗技术
2.1通过有效方法进一步降低电能损耗
第一，通过优化水厂的泵站，保证电能损耗在正常的生产过程中不断降低。在进行优化水泵的过程中，应该从实际出发，目的是有效提高泵站的运行效果，使得电能尽量得到节省。在具体的优化方法中，可以采用相应的图解法、动态规划法以及启发式智能方法等。在进行变化的供水量和用水量之间，保证泵站的运行具有最优的状态，满足省电要求。第二，泵站变配电工程设计过程应该进一步优化，保证电能损耗在生产过程中最低。考虑到水厂的技术以及资金方面的因素，有时候尽管采用了相应的电容器组手动投切措施，也不能进行有效补偿效果，不能满足有效的节电功能。所以，应该对于其泵站变配电工程设计进一步优化，能够把手动授切改为自动的方式，使得线路损耗有所降低，电费支出也有所减少，满足电能的节约要求。第三，对于水厂泵站的配电方案进一步优化，保证电能损耗的有效降低。当前从分析泵站的供电系统来看，在技术方面存在较为落后的缺点，所以应该通过配电方案的优化，保证能耗的有效降低。第四，清水池的电能损耗的优化也是减低能耗的有效手段。当前，针对水厂的清水池设计的优化研究比较多，主要就是通过清水池有效容积，来保证节约能耗的实现。同时，还应该对于清水池的工作进行改进。在进行内部的池内水位的抬高，可以通过异水位的设计方法提供，这样使得满足水位抬高以及有效进行水量调蓄工作的要求。
2.2优化生产流程和生产工艺，不断降低药耗
第一，应该保证矾耗程度进一步降低，对于生产自来水过程中的矾耗消耗来说，在大部分水厂中都是采用手动加矾的过程，这样就无形使得矾耗有所增加。因此，在加矾控制中利用游动电流检测仪加手动方式，能够达到较好的效果，对于滤后水浊度变化可以利用动电流检测仪进行测量得到，这样就能保证加矾的最佳量确定，能够有效保证为用户提供质量稳定的自来水，同时还能有效保证加矾量的降低。第二，如果在水厂出现了矾耗过高的问题，应该对于相关的原水异常波动进行分析，要求相关技术和运行人员进行相关的处理，保证水处理的有效性，并且积极进行总结和分析，有效提高处理水平。另外，还要积极有效地参与培训活动，使得水厂相关技术人员能具有较高的专业素养，保证有效降低矾耗。第三，可以通过相应的自动加氯系统，保证有效降低氯耗，针对水厂进行液氯消毒过程具有重要的意义。在相应的自动加氯系统中，主要包括前加氯与后加氯两部分，能有效通过流量比例进行一定的控制，使得生产中的氯耗能够进一步降低，有效避免产生多余的氯气消耗。通过合理应用，能够保证首次氯的投加的有效降低，保证二次氯投的有效性，能够保证自来水管网具有良好的消毒能力，保证出厂水质的要求。
3结语
关键词：污水处理厂；能耗；污水提升系统；曝气系统；污泥处理系统
近年来我国城市化建设进程速度较快，城市每天有大量的污水需要进行处理，这也导致城市水资源匮乏现象十分突出。目前城镇污水处理厂在对污水处理过程中存在能源消耗量大的问题，为了实现节能降耗的目标，需要对污水处理厂能耗情况进行分析，从而采取有效措施实现污水处理厂的节能。
1 污水处理厂的能耗分析
城镇污水处理厂每天都需要对城市生产生活中产生的大量污水进行处理，采取各种方法将污水中的污染物进行分离，从而使排放的水质能够达到规定的标准，这不仅能够有效的保护水资源环境，而且对经济的可持m发展也具有非常重要的意义。
一直以来我国污水处理厂发展都较为缓慢，污水处理厂能源消耗量大的问题得不到有效重视。近年来人们生活水平提升速度较快，对水质处理有了更高的要求，加之大量污水处理厂的兴建，这也使污水排放标准更为严格。排放标准的提升，进一步加剧了污水处理过程中能源的消耗量，这使污水处理厂能源消耗问题越来越受到重视。当前我国污水处理厂在污水处理过程中，在提升污水和污泥、生物处理供氧及污泥处理等工艺过程中存在大量的能源消耗问题，特别是污水生物处理和污泥处理过程中能耗比重更大，在曝气、污水提升及污泥处理等生化处理阶段也存在着较大的能耗。由于污水处理厂存在着能源消耗大及运行成本高的问题，这对城市污水处理厂的建设和发展起到了较大的阻碍作用，因此需要加大对污水处理工艺和设备能耗能效等问题进行研究，注重新工艺的应用，从而实现污水处理的高效性和低能耗，加快城镇污水处理厂建设，确保水资源环境的安全。
2 城镇污水处理厂节能措施
2.1 污水提升系统的节能措施
水泵作为污水处理厂中非常重要的设备，其在运行过程中存在着大量的电能消耗，因此需要有效的提高水泵的运行效能，实现泵房的节能，从而达到污水处理厂节能降耗的目标。
首先，科学对水泵扬程进行设计，实现水泵的节能。
在对污水厂高程设计过程中，普遍采用估算方法来对水头损失进行计算，而且估算值往往都要高于正确值，这就导致实际设计过程中水泵扬程存在偏高的现象。因此在对污水处理厂设计时，对于污水处理系统总水位差的计算需要与地形有效结合，并利用详细的水力学进行计算，这样所确定的水泵扬程也更为合理。同时为了能够进一步达到节能的效果，还需要尽可能的降低水泵扬程，即在高程设计时尽可能的做到一次提升，选用合理的设备型式来对构筑物的进水口、出水口和管道之间进行连接，有效的降低水头损失。同时还可以利用可调堰代替固定堰，利用淹没堰代替非淹没堰，合理对构筑物进行布置。
其次，重视设备的管理和更换，以此来达到节能的效果。当前部分污水处理厂泵房效率较低，设备能耗一直居高不下，无法实现水量的连续调节，这就导致污水处理厂能耗量很难降下来，因此需要对水泵进行改造，以此来达到水泵节能的效果。在对水泵改造过程中，可以利用就频调速度技术，将其在污水提升系统中进行应用，实现泵站设备的合理搭配，提高水泵运行效率，并进一步减少水泵运行过程中对电网带来的冲击。在设计污水厂水泵机组过程中，尽可能选择同一泵型及同一型号的水泵，这样可以为后续的维修和管理工作带来更多便利。在实际水泵运行过程中，需要针对实际情况进行科学合理的操作，尽可能减少水泵启动的频率。
2.2 曝气系统的节能措施
当前我国城镇污水处理厂在对污水中有机物进行降解时主要采用好氧处理工艺，通过利用曝气方法向污水混合液中供氧，使污水中有机物与微生物之间能够有效接触，实现有机物的降解。这个过程中曝气系统需要较大的耗电量，因此需要做好曝气系统的节能工作。
首先，合理对曝气系统规模进行确定。
在污水处理厂设计客串，需要以时高峰或是日高峰需氧量来确定曝气系统的规模。而且在曝气系统运行过程中，采取合理的控制措施，这样即使在氧气不足的情况下，活性污泥浊也能够正常运行一段时间，不会对水质带来太大的影响。
其次，在选择曝气设备时要综合考虑供氧能力与调节能力。
污水处理厂曝气系统曝气效率的好坏与曝气设备的设计规模和可调节性有了直接的关系，因此在具体设计时，需要综合考虑供氧能力和调节能力，并以此作为依据来选择曝气设备，从而实现曝气系统的节能。
再次，有效对风量进行控制。
污水处理厂风量需要借助于气阀调节来进行控制，因此可以采用变频调速系统，自动控制风量，实现良好的节能效果。
最后，在反应器结构设计时要与氧传递规律有效结合。
2.3 污泥处理系统的节能措施
现阶段我国的污泥处理要想减少污泥脱水系统的能耗，不仅要选择高效絮凝剂，还要科学的调整各个环节的关系，降低电耗和用水量，提高压滤机的效率。在污泥处理过程中，可以采取以下两种措施实现节能的目标。
其一，选择高效低能耗设备。随着科学技术的不断进步和发展，目前开发了带式浓缩脱水一体机和卧螺沉降离心脱水机，这两种设备占地面积少，自来水耗量小，能耗较低，运行条件好，设备磨损率低，运行费用低，得到了广泛的应用。
其二，厌氧沼气的利用。污水的厌氧处理可产生甲烷沼气，将沼气送至锅炉房或者居民住宅燃烧，可用于消化池加温、污水厂取暖等。另一方面，沼气还可以用于发电，一般大中型城市污水二级处理厂的沼气发电量可大大补偿全厂用电量，降低了污水厂电能消耗及运行费用。
2.4 药剂消耗节能措施
在污泥消毒、调理及除磷过程中都需要消耗一定量的药剂，虽然消耗比例并不大，但也存在着一定的节能空间。即在除磷环节，可以采用生物除磷技术，不仅不需要投加药剂，而且污泥产量也少。选择化学除磷时，可以使用高分子混凝剂来进行除磷，降低药剂的消耗。为了有效的提升污泥的脱水性能，需要进行污泥调理，通常会以化学调理和物理调理两种工艺为主。选使用辐射技术进行污泥消毒，不需要高温高压，有利于实现节能降耗的目标。
3 结束语
实现城市污水处理厂的节能能耗，可以更好的促进城市的可持续发展。因此在实际工作中，需要有效的提高对污水处理厂能耗的认识，合理选择工艺系统，进一步减少能源的消耗及降低运行成本，确保处理完成的污水能够符合排放的标准，更好的实现对水资源环境的保护。
参考文献
[1]常江，杨岸明，甘一萍，等.城市污水处理厂能耗分析及节能途径[J].中国给水排水，2011（4）.
关键词：污水处理厂；节能降耗；能耗分布
1 我国城市污水处理厂能耗及分布
城市污水处理是高能耗行业，其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面，其中电耗约占总能耗的60%～90%，电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011 年，我国城镇污水处理厂用电量约为100 ×108kW・h， 约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大，约占到整个污水处理厂能耗的一半左右，此外，污泥处理环节能耗也不容忽视，我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%～5%左右，与日本、美国等发达国家20%～30%相比有很大差距，这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。城市污水处理厂处理单元能耗分布情况见表1。
表1 污水处理厂处理单元能耗分布
2 城市污水处理厂节能降耗途径分析
从以上分析可以看出，我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元，包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等，因此，我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。
2.1 污水提升泵站节能途径
污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。水泵的节能降耗最关键的是要提升泵的运行效率，在采用上述方法之外在泵设备上下功夫外，还需要加强日常的管理和高程布置等，结合污水处理厂的实际运行情况不断的总结最佳运行条件，以实现效率的最大化。
2.2 曝气设施节能途径
曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一，降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面，现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等，因此，可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗：考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置；选择渐减式曝气布置，如第1～3 段分别按照35%、30%、25%进行布置；选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制；选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制，实现风机的节能。
2.3 污水处理节能途径
污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。
2.4 污泥处理节能途径
污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3 的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种：利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。
2.5 药剂消耗节能途径
药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大，但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择，一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗；污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能，通常有选择化学调理和物理调理两种工艺；污泥的消毒可以推荐使用辐射技术，无需高温高压，是污泥消毒的新技术，有利于污水处理厂的节能降耗。生物消毒由于不需要投加药剂，也是目前国内大多数污水处理厂选择的污泥消毒方式，这一工艺需要进一步提升污泥的脱水性能，以减少后续污泥脱水环节的能耗和药耗。
3 加强日常生产经营管理
污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面，加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训，提升人员的节能意识，树立节能生产理念；其次是做好日常的生产经营成本分析，通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析，准确掌握不同单元的具体能耗，从而有针对性的提出控制能耗的重点环节；再次是建立节能降耗目标，把节能降耗目标设置于各个环节，对于完成预期目标的给予一定的奖励，从而激发大家开展节能降耗的积极性。
参考文献
[1]王崇.污水处理厂能耗分布与节能机会分析[J].市政技术，2013（3）：148-151.
关键词：城镇污水；能耗；药耗；节能降耗；运营成本
城市污水处理是高能耗行业之一，高能耗一方面造成污水处理厂的运营成本居高不下，另一方面也加重了国家的能源负担。截至2014年，全国投运的城镇污水处理设施共4436座，总设计处理能力1.71亿吨/日，平均日处理水量1.35亿吨[1]。如果按照城镇污水处理厂处理吨水电单耗0.35kW•h（综合各类工艺及排放标准估算）计算，则全国每日用于城镇污水处理该项的电耗就有4725万kW•h，而且该项指标还将随着污水处理量和排放标准的提高而逐步增大，因此，研究城镇污水处理厂的节能降耗，降低在生产中不必要的能耗，不管对于企业还是对于国家来说，都具有巨大的意义。本文结合CAST工艺的城镇污水处理厂实例，着重陈述了污水处理厂节能改造的思路以及进行节能降耗后的效果。
1城东污水处理厂概况
1.1处理规模及工艺流程
（1）处理规模：近期处理规模为4.5万吨/天，远期为9万吨/天。
（2）工艺流程城东污水厂采用CAST生物处理工艺，污水处理设施主要包括粗格栅、进水泵房、细格栅、旋流沉砂池、CAST生物池、接触消毒池、尾水泵房、鼓风机房和污泥脱水车间等[2]。
1.2设计进出水水质
2运行情况及存在的主要问题
城东污水厂自运行以来水量维持在平均3.5万吨/日，出水标准为《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B，但吨水电耗一直维持在0.35kW•h，高于正常水平。
3探讨与实施
污水处理厂的每一个环节都是一个耗能点，只是耗能的多少不同而已，城东污水厂于2016年4月至5月对厂区进行较为全面的节能降耗改造。本文结合城东污水处理厂的实例，将污水厂各环节进行分解、分析并实施节能措施，并通过在各单元安装电表，记录2016年1～3月的平均数据作为改造前数据，2016年6～12月的平均数据作为改造后数据，用于评估改造的效果，。
3.1粗格栅及进水泵房
该部分功能为拦截污水中较大悬浮物，确保水泵正常运转，并将污水提升至后续构筑物。主要耗能的设备有粗格栅及提升泵，粗格栅的初始设计为15min运行一次，每次运行3min.但在实际运行的过程中，依据长期以来进水的情况并不需要如此高频率地运行粗格栅，不但增加了能耗，还增加了设备的磨损，降低了设备使用的寿命。因此在改造过程中通过系统编程，将粗格栅的开启时间间隔设置为30min,每次开启时间设置为2min。提升泵的能耗在整个污水厂的运行能耗中占较大的比重，因此设备的选型非常重要，依据污水厂的实际情况选择合适扬程、流量、功率的提升泵可以大大降低污水厂的能耗。由于城东污水厂的进水尚未达到满负荷，水量也是时高时低，而提升泵的选型是按照满负荷设计采购安装的。因此在改造的过程中对3台提升泵其中的1台进行变频改造（考虑到成本原因，没有3台全部改造），在低水量时间段采用变频运行，可以大大节省电耗。经改造后该部分的吨水电耗从0.11kW•h降至0.09kW•h。
3.2细格栅及旋流沉砂池
该部分的功能为截除污水中较小漂浮物，并去除污水中粒径≥0.2mm的砂粒，使无机砂粒与有机物分离开来，便于后续生化处理。主要耗能设备为细格栅和除砂系统，细格栅的初始设计为15min运行一次，每次运行3min。除砂系统运行时间为30min运行一次，每次运行15min。由于在实际的运行过程中，进水所含漂浮物和砂粒并不多，因此在改造过程中通过系统编程，将细格栅的开启时间间隔设置为30min,将除砂系统的开启时间间隔设置为6h。
3.3CAST生物池
该部分的功能是利用厌氧区、缺氧区和好氧区的不同功能，实现生物脱氮（硝化与反硝化）和生物除磷的目的，同时去除有机污染物，并进行泥水分离。主要的耗能设备有推流器、回流泵、剩余污泥泵、滗水器等。该部分的节能关键点在回流泵及剩余污泥泵，由于回流污泥的目的在于使进水具备一定的污泥浓度，而排放剩余污泥的目的在于将多余的污泥排出系统[3]。因此通过对回流泵安装变频器，可以控制回流的量，通过选择合适的回流泵及剩余污泥泵的开启时间点，可以增加回流污泥的浓度，间接减少开启时长，从而达到节省电耗的目的。在改造中城东污水厂为回流泵安装了变频器，并将回流时间点设置为进水时间，将剩余污泥排放时间设置为沉淀开始后0.5小时～1小时。经改造后该部分的吨水电耗从0.04kW•h降至0.03kW•h。
3.4接触消毒池
该部分的功能是将生化处理后的污水进行消毒，使大肠杆菌≤1000个/L，使出水达到出水要求。由于采用次氯酸钠消毒法，因此该部分除了加药泵基本没有耗电设备。但该部分为污水厂药耗最多的环节，主要消耗的药剂为消毒剂−−−次氯酸钠。根据设计，该部分加药的氯当量为5mg/l,按照有效率含量10%计算，药剂的投加量为50mg/l。但由于CAST工艺为序批式排放，即该工艺从生物池进入消毒池的污水是分批次、有峰谷值之分的。在实际生产中为了保证出水的达标，投加量必须依据水量峰值来设置，因此在实际生产中的药剂使用量大大超出设计值。因此，对该部分的药剂投加系统进行改造是很有必要的。城东污水厂在改造中在消毒车间增设了一套PLC系统，将原有的加药泵更换为计量泵，将尾水流量计和计量泵信号接入PLC，使得次氯酸钠投加量可以依据尾水瞬时流量的变化而变化。改造后次氯酸钠投加量由62mg/l降至40mg/l，降低了32.3%。
3.5尾水泵房
该部分的功能是在高潮位的时段，污水通过重力流无法及时排放时，通过尾水泵将污水及时外排。该部分主要的耗能设备为3台45kw的尾水泵，节能关键点是依据潮位高低，尽量减少水泵的开启时间。城东污水厂的实际生产情况为在目前水量下，并不需要开启水泵，仅通过重力流就能实现污水外排。但随着将来水量的增加，不排除开启的可能性，届时可通过设置变频功能和方便的切换方式在重力流和压力流之间灵活切换。
3.6鼓风机房
该部分的功能是向CAST生物池输送空气，为污水处理提供所需的氧气。主要的耗能设备为两台160kw的罗茨鼓风机，为污水厂最主要的耗能设备。该部分节能的关键点是风机的种类、品牌、是否变频、是否及时清洗进气过滤器、开启的台数以及开启的时间。城东污水厂原来生产过程中开启两台罗茨鼓风机，频率均为40HZ。在改造过程中新增1台磁悬浮鼓风机，设置了风机频率与出水氨氮数值和进水水量的联动，改造后只开启1台磁悬浮风机，默认频率设置50HZ，系统将根据出水氨氮值和进水水量自动切换频率。经改造后该部分的的吨水电耗从0.18kW•h降至0.13kW•h，降幅为27.8%。
3.7污泥脱水车间
该部分的功能是将污水处理过程中产生的污泥进行脱水、降低含水率，便于外运和最终处置。主要的耗能设备有带式浓缩脱水一体机、配药系统、污泥螺杆泵、加药泵、反冲泵等。该部分节能的关键点在于压榨等量污泥的前提下尽量减少设备工作时间，即尽量降低进入污泥均化池的污泥含水率，将大大提高产泥效率，减少工作时间，降低能耗。该部分为污水厂药耗第二大的环节，消耗药品为聚丙烯酰胺，减少该部分的损耗除了选择合适的药品外，现场操作也非常重要，需要污泥处理工有较强责任心，依据规定的比例配置溶液，依据污泥的流量、浓度和形状，及时调节加药量，从而达到降低药耗的目的。聚丙烯酰胺投加量由3.2kg/吨干泥降至2.4kg/吨干泥。该部分为污水厂水耗第一大的环节，污泥压榨时滤布需要大量的反冲水清洗滤布，以每天工作16h计算，每天需耗水640吨，城东污水厂早期已将厂内处理后的尾水进行回用，使用后的冲洗水再进入生化系统进行处理。相比自来水，使用尾水进行回用，每年可节约用水23.4万吨。
4经济效益分析
经过一系列的节能降耗改造，污水厂的各个环节均不同程度地降低了能耗药耗。就城东污水处理厂而言，吨水电耗从改造前0.35kW•h降至0.26kW•h，降幅为25.7%；次氯酸钠投加量由原来62mg/l降至40mg/l，降幅为32.3%；聚丙烯酰胺投加量由3.2kg/吨干泥降至2.4kg/吨干泥，降幅为25%。节省费用：将以上数据换算成经济效益，各指标设置如下：电费为0.65元/kW•h，日处理水量为3.5万吨/日，次氯酸钠单价为750元/吨，聚丙烯酰胺为2.8万元/吨，每天产泥15吨（含水率80%），则在一年内，电费可节省74.7万元，次氯酸钠可节省21.1万元，聚丙烯酰胺可节省2.5万元，水费可节省65.5万元。共计163.8万元。增加费用：进水泵房变频改造花费12.7万元，消毒池加药系统改造花费15.5万元,鼓风机房购买磁悬浮鼓风机花费65万元，其他杂项花费2.2万元，共计95.4万元。城东污水厂不用1年的时间收回节能降耗措施的成本，每年最少可节省163.8万元。若以2014年全国投运污水处理厂的日处理量1.35亿吨计算，吨水电耗参照降低0.09kW•h计算，则全国范围内城镇污水处理厂每日可节省电量1215万kW•h。
5结论
（1）实践证明，采用节能降耗措施，效果显著，企业可以在短期内收回成本。
（2）节能降耗是项系统工程，应从设计期和运营期着手，全面系统地开展工作。
（3）在全国范围内的城镇污水处理厂推行节能降耗改造，能实现经济效益和社会效益的双赢。
参考文献
[1]沈耀良,王宝贞.循环活性污泥系统(CASS)处理城市废水[J].给水排水,1999,25(11):5-8.
[2]景松根.循环式活性污泥法(CAST)的应用及其发展[J].中国给水排水,1996,12(6):4-10.
[关键词]污水处理；节能降耗；技术
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）04-0369-01
污水处理企业的工作重点是污水的整治和处理，但其中涉及到原料的消耗问题，只有在内部运行管理有效的基础上才能开展企业与外部企业的交流，实现设备的更新，并引入新的节能降耗技术。随着生产技术的进步，许多节能降耗设备也被开发出来，能够在企业的污水处理工作中有效降低原料和资金的消耗，在企业的生产运作中起到重要的作用。
1.污水处理工作中常用的节能降耗设备
1.1 水泵部分
污水处理工作的能源浪费和消耗主要集中在生化处理系统、污水回流系统等部分，因此，对污水处理厂进行节能降耗改造也需要针对这几个系统提出改革措施，改良系统中应用的设备设施。水泵是污水处理厂中必不可少的设备，能够有效调节污水和净化水的水压，控制水流的流向和流速，并为污水处理工作创造条件。但水泵安装过多会造成不必要的能源浪费，因此，要对水泵的使用进行设计和调整，选择必要的水泵设施进行污水流控制和调节。同时，工厂在日常的污水处理工作经营中，可以选择使用变频水泵，根据水流变化和水压的调节自动调节自身的能耗，不仅能够增加污水处理系统的灵活性，还能够有效降低水泵设施的能量消耗。
1.2 鼓风曝气部分
鼓风曝气设备主要在生化系统中应用，并在整体的污水处理过程中产生较大的能源消耗，因此，可以对曝气设备进行改造和调整。生化系统中的鼓风设备如果采取机械设备，会直接消耗工厂中的电能等能源，并需要消耗较大的能量。但随着生产技术的进步，在鼓风设备中出现了鼓风曝气设备，空气悬浮离心鼓风机的产生能够带来能源的节省和生产工艺的进步。随着鼓风工作的进行，污水处理中需要的鼓风强度降低，空气悬浮离心鼓风机能够自动调整工作的强度，降低鼓风的效率，同时降低鼓风机工作的能耗，能够有效实现能源的节省和控制。
1.3 曝气器部分
在污水处理设备中选择扩散曝气系统能够实现污水充氧，设备充氧的效率与曝气器的形状、与水的接触面积、水压、水中的杂质、水温、大气压、曝气头的质量等因素相关。因此，在选择曝气头时污水处理厂可以从这些因素的角度选取合适的曝气头。同时由于氧化沟垂直轴叶轮表面曝气机一般只用于小型的曝气池，因此使用在氧化沟上制约了其充氧效率。为了选取高效的曝气器，污水理厂可以水底管式微孔曝气器，覆盖橡胶膜片，这种微孔曝气器采用橡胶膜片与水体接触面积大，气泡小且均匀，充氧能力强，实现氧气与水的充分接触，提高氧气的利用效率，实现污水处理能源的节省。
2.污水处理厂运行的节能降耗措施
2.1 加强日常管理控制，节省工厂运作成本
合浦县污水处理厂的员工人数较少，便于加强管理控制，并在采取有效管理措施的基础上进行部门分工，有利于对员工工作和工厂的生产状况进行及时的控制。合浦县污水处理厂的员工大多具有高等学历，员工能够掌握污水处理工作的基本操作，并学习新的污水处理知识和技能，能够实现企业内部的智力资本积累，为企业的长期发展提供发展的动力和基础。在此基础上，企业需要制定标准的操作流程和工作标准，将污水处理工作标准化，并加强对员工的激励和监督，提高员工的工作效率。污水处理企业能够实现水资源的再利用，为地区居民提供更加便利的生活环境，因此，企业在生产运营过程中要注重工作的质量和效率，提高污水处理工作的标准，实现工作的合理开展。
2.2 采取能量利用审核制度，控制能源消耗
在污水处理厂的日常运营中，厂方可以采用能量利用审核制度，对污水处理中的各个流程进行能量消耗的监测，获取工厂运作状况的实时数据。根据这些数据，工厂能够调整生产的效率，并在工厂设备更新时将利用效率较低的设备更换掉。在对工厂的生产数据进行阶段性总结和调整时，企业也可以通过流程各部分的能量消耗对比来确定下一阶段工作改进的重点，并设计符合标准流程的工作操作方案。能量利用审核制度能够实现企业内部能源消耗的有效监督，并对各个阶段的浪费现象进行监督和控制，结合企业内部的管理模式，能够将节能的责任落实到各个部门，实现有效控制。
2.3 实时监测污水处理数据，实现监督控制
下图是合浦县污水处理厂的污水处理流程，通过图片，可以得到污水处理厂污水处理的流程和各阶段的物品、能量消耗状况。对污水处理流程中的各个阶段进行监督和分析，并根据具体得到的生产状况资料调整企业的污水处理方案，能够实现污水处理工作中的节能降耗。采用中控在线系统读数能够对污水处理工作中的具体状况及时了解，将调整生产的指令下达到相应的部门，并能根据异常数据判断生产中出现的问题和需要调整的部分，减少企业不必要的能源消耗。
3.总结
合浦县污水处理厂是由广西北部湾投资集团有限公司投资建设，现由广西北部湾水务集团有限公司运营管理，在环保竣工验收后正常开展合浦县城生活污水的处理工作，为合浦县居民提供了高质量的生活环境。本文主要就污水处理厂运行中可以选择的节能降耗设备进行介绍，并根据合浦县污水处理厂的实际运作状况提出节能降耗措施的建议，希望能对相应的工作者提供有效的参考和建议。
参考文献
[1] 李勇，何强，赵晓龙等.小城镇污水处理厂节能降耗改造工程实例[J].给水排水，2015，（11）：17-20.
关键词：节能降耗；精细管理；提高效益
济南某污水处理厂于2009年7月开工建设，2010年6月正式商业运行。该厂设计日处理污水量3万t，采用改良型AAO工艺［1－2］，曝气方式为底部微孔曝气，深度处理采用V型砂滤池过滤＋紫外线消毒，出水要求达到国家一级A标准。通过不断的探索、实践、总结，在公司“高效率运行，高品质发展”工作思路的指导下，从工艺控制、设备维保、日常管理、人员管理4个方面制定出一套有效的节能降耗控制方案。
1工艺控制
1．1工艺节能降耗管理制度
制定内部抢水、外部保水、合理调度、科学管理的管理方针，结合该厂实际进水情况，在保证出水水质达标的前提下，从开源和节流两方面入手，提高进水量，精细化管理每一道工艺，每一台设备的运行模式，从而达到节能降耗的目的。
1．2开源的具体措施
该厂隶属济南西部开发区，周围企业、居民生活小区都在建设中，所以进水水质偏低，为此在保证出水达标前提下，超设计负荷处理污水方案，采取内部抢水、外部保水的措施。1）内部保水。制定了《水厂管网进水调整方案》和《水厂汛期水量控制方案》，方案在保证后续工艺和出水水质达标的前提下，详细制定了日常和汛期两种时期如何根据进水泵房液位和后续工艺变化进行进水泵的调节，力争最大化的保证进水量，并对值班班组加强培训，要求其必须严格按调整方案的要求进行抢水工作。2）外部抢水。外部抢水指不断加强和完善管网巡视制度，及时掌握管网进水量的变化情况，加强与管网管理部门的沟通联系，发现管网异常如集水井破裂、管路堵塞等问题能不等、不靠，第一时间与相关部门联系，督促协助相关部门解决管网问题，尽最大可能的保证在最短时间内解决问题，保证该厂的进水量充足。
1．3节流具体措施
在工艺控制中，节能降耗主要体现在电耗、药耗等方面。通过近几年的运行实践，在出水达标的前提下，将节能降耗精细化到每一道工艺、每一台设备。
1．3．1电耗节能
1）粗、细格栅及旋流除砂系统。进水中大块固体、砂粒相对来说比较少，日产栅渣量和砂量较少且比较稳定，因此，将粗、细格栅和旋流除砂系统设备的开启模式从连续开启改为间歇开启，其中粗、细格栅是每2h开启10min，旋流除砂系统为每日2次，每次30min。这样大大降低了电耗。
2）鼓风机。按照设计要求，鼓风机的开启模式为两用一备，开启的风机满负荷运行，运行电流270A，风量9600m3•h－1。实际运行时发现，由于进水水质偏低，实际需要的曝气量无需满负荷。因此，在试验的基础上，进行了进一步的精细化管理，要求值班人员根据进水水质和生物池DO值，及时对风机电流进行微调整，保证了节省电能的最大化。
3）内回流泵。目前进水碳源偏低，并且进水TN也相对偏低。根据以往运行经验，开启内回流泵进行硝态氮回流的意义不大，不运行内回流泵也能保证出水TN达标。所以，目前已停运全部4台内回流泵，节省电能。
4）滤池。V型砂滤池是该厂深度处理的重要单元，从投运以来，为了保证V型砂滤池能够以最低的成本达到最高的处理效果，在冲击负荷、反洗周期、反洗各阶段的时间等方面进行了大量的实验，通过这些实验确定了最优的运行方案。目前，V型砂滤池确定反洗周期24h，气洗、气水联洗、水洗时间分别是3min、5min和5min，在保证过滤效果的同时达到了节能降耗的目的。
1．3．2药耗降耗
1）PAFC（聚合氯化铝铁）药耗。在生产过程中，为了保证除磷效果，在生物除磷的同时，也投加PAC（聚合氯化铝）进行化学除磷。运行实践中发现，该厂的生物除磷效果比较好，所以，调整了原设计要求中的连续加药方式，采用间歇加药，并且不固定加药量，而是根据每日的化验数据合理安排PAC的投加时间和投加量，这样就降低了药耗。同时，在药剂选型上，通过相关渠道和验证［3－4］，发现PAFC在投加量和絮凝效果上要优于PAC，2012年，将PAC更换成PAFC，降低了生产成本。
2）PAM药耗。通过在生产运行中长期摸索、实践，根据活性污泥无机含量高，易脱水和脱水机运行的特点，从2013年下半年起，对脱水机配药装置的配比进行了调整，将配比由原来的2‰下调到1．5‰。通过调整，出泥含水率仍能达到80％以下，吨泥药耗也有所降低。吨干泥药耗同比下将6％，达到了降低药耗的效果。
2设备维保
污水处理厂中设备的维修、保养是一项重点工作，较高的设备完好率是保证生产顺利进行的基础，所以，设备的维修保养及管理同样是污水厂节能降耗的重要内容。如何提高效率、缩短维修导致停水停产的时间，减少同类型故障发生率是维修过程中面临的一个重大问题。该污水厂在多年的维修保养工作中加强管理，细心总结，逐步形成了一套完善的节能降耗管理措施。
1）通过精细化管理严格执行“设备保养制度”和“设备三级巡视制度”，及时发现设备存在的问题，及时处理消除隐患，将故障消除在初发期。在建立健全管理制度的基础上，落实设备三级巡检制度，根据其内容结合现场设备检查，在很大程度上提高了设备操作者保养、维护设备的积极性。通过检查，发现问题及时解决，及时总结，举一反三，同一个故障尽量不再重复出现，提高了设备的维修效率，降低了重复成本消耗。
2）建立健全设备档案，做好维修前准备，避免停工待件。经过4年的生产运行，设备逐步进入维修期，由于厂家提供的技术资料有限，难以提供准确的备品、备件，对及时维修减少故障停机时间非常不利，为此，该厂开始对设备的维修过程以照片形式记录，准确记录备品、备件的型号和维修过程，方便今后的查阅和技术分析。维修过程严格按照操作规程进行，并按技术要求验收后再投入运行。
3）对易损件、供应周期长的备品备件，提前考虑，建立合理库存。杜绝出现因备品备件不足导致长时间停产的现象。在配件采购上对于价格较高的配件，通过各种形式尽量选择既能满足技术要求价格相对低廉的替代，尝试用价格低的国产品牌配件替代价格高的进口或合资品牌配件，降低采购费用。
4）提高业务技能，科学进行优化改造。维修成本主要有人工成本和配件成本组成，降低人工成本从提高维修人员的技术素质入手，对维修过程中发现的问题，通过网络、书本、向公司申请技术支持的形式进行学习，然后再以技术会议形式进行交流、共享，以确定最佳的维修方案。同时在工作中不断总结创新，对某些设备进行局部优化改造，从而达到降低维修人力、物力的要求。
3日常管理
3．1日常办公消耗管理
1）办公室统尽量采用无纸化办公，减少纸张用量，节约资源。
2）规定空调使用温度。规定办公楼内空调开启条件：冬天室温低于6℃，夏天室温高于30℃。夏季空调的使用保持在25℃以上，长时间离开办公室关闭空调。
3）冬季取暖锅炉的使用，实行精细化管理。每天根据天气温度进行调整，车间里取暖温度以达到保证设备正常运行的最低温度为准。
3．2厂区环境的管理
1）对厂区照明灯进行优化开启方案。方案中明确规定根据季节不同设定不同的照明开启和关闭时间，并且根据夜晚时间调整开启照明灯的组数，刚入夜和黎明是开启一半，深夜里开启全部。在保证生产正常进行的情况下，节省电能。
2）加强回用水利用率。在厂区绿化，脱水机冲洗等方面，充分利用该厂的回用水系统，节约用水。
3）加强对厂区水管、阀门、管道的定期检查与维护，杜绝滴漏现象发生，冬季做好防冻措施。
4人员管理
所有的节能降耗措施制度都需要员工去执行、落实，所以，要真正做到节能降耗，污水处理厂人员的管理必须做好、做实。根据厂区人员的构成和实际情况，从3个方面加强了员工的节能降耗管理。
4．1树立节能降耗意识
1）通过生产会、交接班会、文件资料等方式不断的向员工展开节能降耗的宣传教育，强调节能降耗的重要性，提高员工的节能降耗意识，使员工从“要我节能”转变到“我要节能”，主动认真执行节能降耗的各项措施。
2）鼓励创新，建立节能奖励机制。定期评选节能降耗优秀班组和优秀个人，对于在工作中能够做到严格落实节能降耗制度的班组和个人，在绩效考核上给予加分，并且在年底评先选优中作为一个重要方面进行考评，鼓励大家对节能降耗工作多提意见和建议，对于提出降耗优秀方法的人给予一定的奖励。通过这些措施，促进员工发挥主观能动性，积极的投入到厂里的节能降耗工作中。
4．2制定完善的制度
完善的制度是确保节能降耗工作的依据，制定科学合理的生产制度，对生产的高效运行能够提供有力的保证，也能达到节能降耗的目的。结合精细化管理制度，为保证生产工作顺利进行，制定了各项生产制度，包括《职工岗位职责细化》《生产交接班会制度》《节假日工作安排制度》《工艺运行分析报告制度》《工艺运行精细化管理制度》等制度，通过这些制度的制定，使员工在规范操作中能够有所依据，提高工作效率，达到节能降耗。
4．3加强培训，提高员工业务技能
较高的业务技能能够使员工在日常工作中高效的完成生产任务，避免出现由于重复操作、错误操作、维修设备返修率高等带来的经济损失，这也同样是保证生产节能降耗的一个重要方面。为此，根据生产人员的特点和需求，制定了厂内生产人员内部培训提高计划，从2014年4月开始，计划用3～4个月的时间，从工艺、电气、设备维保、污脱运行、PLC运行管理几个方面对员工进行系统培训，由专业技术高，经验丰富的人员做讲师，为员工进行全面细致的培训，做到理论学习与实践操作相结合，培训结束后对培训情况进行考核，对成绩好、提高快的员工给予一定奖励，并且把内部培训这项制度作为一个长期的工作任务坚持下去。
5结语
通过以上措施对济南某污水厂生产全流程节能降耗进行控制，提高了企业效益。节能降耗是一个长期的、可持续性的工作，要在工作中狠抓细节，不仅做到抓大，还要做到不放小，对每一个环节都精益求精。节能降耗也是一个可持续性的工作，因此，要在工作中根据水质变化、设备情况等进行不断的调整改进，只有这样，才能真正的把节能降耗落到实处，才能做到环境效益和经济效益的双赢。
参考文献
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关键词：污水处理厂；节能降耗；措施
中图分类号：U664 文献标识码： A
引言
当前国内城市污水治理厂的发展有目共瞩，污水处理厂从水资源治理与环境保护的双重角度提高了城市污水治理的稳定性与高效性，无论是生态效益还是社会效益都收效甚广。然而，当前污水治理厂在节能运行和技术管理中存在的问题也是不容忽视的，水资源的循环利用、绿地灌溉技术的推广、水资源治理科技平台的搭建等都是当前污水治理厂在建设与运行过程中需要体现的重要方面。在人类生存与发展的过程中，水资源的重要性不可替代，关于水资源的处理直接关系着社会稳定与经济发展问题，是社会文明与进步的有效象征。从这个角度分析，关于污水治理厂的建设和运行势必将影响到城乡社会经济的持续有效发展。
一、污水处理厂节能减排的必要性
随着经济发展的不断深入，人们对生态环境保护的认识不断提升，国家已经开始将城市污水处理作为环境整治的重要内容，污水处理是一种高能耗的产业，污水处理厂的节能降耗可以有效降低水资源处理过程中产生的功率浪费，降低污水处理成本。当前污水处理厂在处理城市污水的过程中，能源功率消耗非常大，污水运行费用较高，整体处理效果非常不理想。这种高消耗、高成本的污水处理过程直接加重了污水处理厂的经济负担，大大降低了污水处理的质量和成效。因此，污水处理厂必须加强节能降耗建设，污水处理厂要以可持续发展为原则，在保证节约、清洁、安全的基础上，进行优化管理、节约能耗、降低成本，从本质上实现节能降耗，推动资源节约型社会的进程，实现社会的可持续发展。
二、污水处理厂的能耗分析
1、电能消耗
随着我国污水处理事业的不断发展，污水处理厂运行过程中所消耗的电能也在逐年增长。目前，电能消耗按地理位置和工艺选择的不同而不同，平均大约在0.30kW・h/m3左右。污水的提升系统、污泥处理系统和二级生化处理供氧系统是污水处理过程中耗费电能最多的部分，占总工艺耗电量的90%以上。其中二级生化处理系统的电能消耗主要集中在搅拌器、鼓风机和内外回流泵上，鼓风机占二级生化处理系统总耗电量的75%，大约占污水处理厂运行总耗电量的50%，是全厂耗电量最大的系统。因此，二级生化处理系统节能降耗的重点在于降低鼓风机的能耗。
2、药剂消耗
污水处理厂在处理污水过程中所使用的药剂主要是絮凝剂，用于污泥脱水。目前，大多污水处理厂所使用的絮凝剂都是人工合成的。絮凝剂不够的话，污泥含水率降不下来，增加剩余污泥处理难度。而大量的絮凝剂的消耗则会增加污水的处理成本。此外，絮凝剂中含有难以降解的毒性，二次填埋后再一次进入环境，将造成二次污染。
3、自来水消耗
目前，大部分污水处理厂都未建立中水回用处理系统，处理后的污水直接排放到纳污水体。在污水处理厂运行过程中会用大量的自来水来冲洗厂内污泥脱水车间、配药、风机冷却以及绿化办公等。因此，我国大部分污水处理厂耗用的自来水量都很大，不但增加了污水处理成本，同时也浪费了很多的水资源。
三、污水处理厂节能降耗措施
1、工艺方面
不同地区的污水处理厂在设计时，需要考虑到其所在地区的客观条件，包括气候情况、地形、电费价格、征地费用、原水水质、水质达标要求、污泥处置状况等，并结合预设的建设规模，及工艺特点等，选择技术合理，经济性良好，管理较为方便，运行可靠，且能源消耗较低的处理工艺，使得水质处理效果得到提升，且有效的降低能源的消耗。
2、设计方面
（1）污泥处理系统设计
污泥处理系统由两个环节组成，即污泥的脱水及污泥的稳定。污泥脱水中使用的设备包括板框压滤机、真空过滤器、带式压滤机、离心机等，各个设备的运行性质优缺点均有较大的区别。真空过滤器和板框压滤机在运行时需要添加铁盐、石灰、铝盐等无机混凝剂。带式压滤机和离心机则需要使用有机高分子絮凝剂。另外，板框压滤机的工作是间歇性的，不连续，操作较为简便，泥饼量较少，但是其缺陷在于生产效率有限。真空过滤机的优点在于运行较为稳定，性能可靠，脱水泥饼性状较为良好，管理方面十分便利，但是其缺陷在于电能的消耗量大。离心机可以处理脱水难度较大的污泥，不会产生臭气，由于其转速较高，设备容易出现磨损老化现象。带式压滤机的生产效率较高，运行较为稳定，能够实现连续运转，且电能的消耗量较小。在脱水设备的应用方面，应根据污泥污水处理厂的及时工艺，生产规模等，合理应用，达到节能的目标。
（2）进水提升泵设计
污水提升泵预是处理系统中较为关键的环节，其能够提高污水的水位，使得污水能够在重力的作用下通过后续的改革设施，属于污水厂能耗的重要方面。在设计提升泵时需要结合有坡度的地形，设定合理的进水管底标高，并很据污水处理厂内的处理设施的高程布置，准确的计算出水头的损失，降低水泵的扬程。如果是污水处理厂已经进入了运行阶段，则需要在管理方面进行节能，降低提升泵扬程，具体内容如下：首先，初沉池及二沉池，可以选择平流式，而曝气池可以选择廊道式的推流式。如果环境较为有利，可以采用串联的方式把初沉池、曝气池及二沉池全棉布连接起来，无需使用配水井，有效减少水头的损失；其次，在总体平面布置方面，流线需要较为清晰，布置合理，紧凑，减少各个设施之间的距离，降低设备在输送方面的消耗。连接管路应较短，且是直线，如果弯管较多，连接管较长，则容易出现各个设施之间出现跌的情况，造成水头损失；最后，传统的非淹没堰需要改造为淹没堰，能够有效的减少落差。 3、关键设备节能选型
关键设备的选择会对污水处理厂的能耗产生重要影响。首先是做好泵的选择。泵的选择和运行会对污水处理厂的能耗产生直接影响，而泵的能耗影响因子则主要是参考泵的流速和流量，通常情况下要满足所选择的泵的规格能够实现峰值流量以及后期水量增长的需求，因此，一般使用大小泵或变频与定速泵组合的方式来实现节能降耗目标。其次是控制系统。选择合理的远程控制系统可以缩短反馈周期，为采取相关调整措施提供参数依据。再次是电机的选择。据测算，95%的污水处理厂输送和处理系统的电耗是用在了提升泵和曝气系统。因此，选择与荷载相匹配的电机，做好电机的日常维护可以有效提供电机的运行能效。
4、运行方面
（1）调节提升泵
污水处理厂在日常运行时，可以很据污水提升泵的规格合理选择泵梯级，保障泵站的出水量实际来水量基本保持一致，提升泵则可以在高水位的状态下启动，运行效率更高。根据城市人口的生活习惯，一般在每天三餐前后的时间段内进水量出现小高峰，可以利用变频调速技术，井中的水位上升至最高位时启动水泵，在保障水泵运行效率的同时，也防止电机频繁启停，给设备带来的伤害，延长电机的使用寿命，使之利用率更高。如果电机受到损坏，可以结合投资资金情况及运行开支，将其更换为效率高且较为节能的电机，其在较小的功率档位即可以实现较大的输水量，实现节能的目标。通过调节流量达到节能的措施，一般的方式有两种，一种是机构调解，另外一种则是运行方式调节。其中机构调节是指如果水量的变化较大，适时开启或者关闭出水闸，其带来的影响是水头损失的增加，但是由于N-Q曲线呈现上升趋势，得到一定的节能的效果。运行方式调节是指合理使用不同数量的提升泵，减少运行时间，实现节能。但是如果属于大型水泵，其在启动时电流较大，需要减少启动的频率。
（2）合理利用电力公司电价政策节能
（3）污泥的处理节能
在对污泥进行浓缩时，需要在其中添加一定量的絮凝剂，其用量直接影响到污泥脱水泥饼的质量。如果药剂添加量不足，絮凝效果不理想，泥饼中的水较多，体积较大，在运输时需要更多的设备，运输费用会提高；如果絮凝剂投加量较多，会造成压滤机运行不稳定，出现异常情况，需要对其进行相应的措施，管理成本增加。因此需要准确把握絮凝剂投加量，在保障污泥处理效果的前提下，减少药剂的使用，降低消耗。
5、节能降耗技术改造
对现有设备及时改造可以有效降低能耗。首先是对提升泵的变频改造。很多污水处理厂在对污水提升泵的选型设计时往往考虑的是最大扬程、最大流量等不利因素情形下的水泵参数，这样容易导致选择的水泵扬程偏高，运行时有多处于低扬程、大流量、低效区的情绪，造成了能耗的极大浪费。因此，要及时对提升泵的变频电机的改造，根据集水池中的水位变化特点，对其污水泵进行变频节能改造。其次改造倒伞曝气机。曝气机的动力效率主要体现在主机及叶轮这两大关键部件上，叶轮作为倒伞曝气机的主要做功部件，其结构是否合理将会对整个曝气机的动力效率产生较大影响，因此，可以将立式倒伞曝气机中的倒伞由原先的螺旋式改造成翘片式，原先的螺旋式锥齿轮改造成直齿轮的构造器件。当然，随着近年来国家对排水标准的要求越来越高，要做好污水处理过程中产生的剩余污泥中释放出的磷，可以选择增设快速浓缩池等措施，使得污泥浓度在进入脱水机前就得到提高，进而实现脱水效率的成倍提升。
6、建立激励机制
任何工艺流程和运行模式都离不开人这个主要生产要素，人是生产过程中的主要因素，所以在污水处理程序中，不论应用多好的运行模式，无论其工艺控制有多高的水平，但如果没有一线工人的细心操作，那么提高污水处理效率和质量则是空谈。所以需要充分的发挥一线工人的主观能动性，调动起员工的工作积极性和主动性，从而确保污水处理运行的优质、高效。这就需要制定科学合理的激励机制，如再制定科学的能耗考核指标、药剂考核指标、水量水质关联考核指标、总费用控制指标，全员参与，职责明细，节约分成奖励，超标适量处罚。在这些科学合理的激励制度下，可以有效的调动起员工的工作热情，使员工的收益提高，使其价值得以充分的体现出来，利用经济杠杆的作用，使员工时刻牢记节能降耗，从而在工作中慢慢养成习惯，为企业经济效益的实现奠定良好的基础，而且个人收益也得以增加，可谓实现了双赢的局面。
7、加大污水治理的资金投入
加大污水治理的资金投入、扩大污水治理厂的建设规模是当前保障污水治理厂建设与运行效率的最主要措施.在资金投入的有力支撑下，污水治理厂的规模扩展满足了当前社会经济发展与城市化进程的发展需要，是实现资源合理配置的有效路径.关于污水治理厂建设与运行规模的合理设计还是提高水资源保护力度的重要举措，只有建立在必要资金和技术基础之上的水资源治理才是高质和高效的.
关键词：污水处理厂；节能降耗；控制技术
中图分类号：x505文献标识码：A文章编号：
城市污水处理厂是解决城市水污染问题最有效和最重要的措施，由于许多城市污水处理厂在建设过程中重点考虑了处理工艺的稳定性及工程投资等问题，而忽视了运行成本，造成处理厂建成后运营成本过高而不能正常运行。因此，对污水处理厂设计和运行管理进行优化，对降低费用、节约处理成本十分必要。
1、污水处理厂的能耗分析
目前，城市污水处理厂大多采用以生物处理工艺为主的二级或三级处理，通常包括预处理、生化处理和污泥的处理处置3部分。污水处理厂的能源消耗包括电、燃料及药剂等方面的消耗。国内外众多污水厂能耗分析表明，污水提升泵、曝气系统和污泥加热设备是主要的能耗设备。对于一般的二级处理工艺而言，提升泵的耗电量占全厂用电的10%～20%，曝气系统占50%～70%，污泥处置（消化、脱水）占10%～25%，三者的能耗综合占直接能耗的70%以上。因此污水处理厂的节能重点在于提高提升泵、曝气系统和污泥处理的用电效率，减少能耗。
2、节能降耗措施
2.1 工艺节能
（1）合理选择设计参数
将现状已投产运行的污水处理厂进水水质与现场排水水质资料对比分析，提出合理的污水进水设计参数，避免取值过高，使构筑物及设备过大，造成能源浪费。
（2）采用合理的处理工艺
采用合理的处理工艺是污水处理厂节能的重要环节。项目所选工艺流程经应过多方案比选，选用污水处理效果好，节约能源的工艺、技术。目前，城市污水处理厂常用的生物处理工艺有传统活性污泥法（ASP）、AB法、A/O、A2/O、经典SBR及其改进工艺（如CASS和ICEAS）、氧化沟、BAF等，其工艺比较见表1。
表1 主要生化处理工艺比较表
污水处理厂在设计时除考虑不同工艺各自特点的同时，还要结合项目所在地的气温、地形、电价、征地费用及项目自身的情况、原水水质情况、出水达标要求、污泥处置情况等进行综合考虑，选取技术上合理、经济上合算、易于管理、运行可靠，且有利于近、远期结合的工艺方案，使能耗最低。
（3）污泥处理系统的节能
污泥处理系统包括污泥的脱水和污泥的稳定。目前污泥脱水设备有真空过滤机、板框压滤机、带式压滤机和离心机。前两者需要投加无机絮凝剂，通常为铁盐、石灰或铝盐；后两者主要用有机高分子絮凝剂。真空过滤机运行稳定可靠、脱水泥饼性状好、管理方便，但耗电量大；板框压滤机间歇工作，操作简单，泥饼量最少，但生产率低；离心机适用于难脱水的污泥，不散发臭气，但由于转速高，设备磨损大；带式压滤机生产率高，运行稳定，可连续运转，耗电最低。因此脱水设备应综合考虑污泥处置方法、污泥性质、处理厂规模等，从而实现节能。
（4）节约药耗
污水厂常用的药剂主要是PAC、PAM等絮凝剂。在加药系统中采用高精度的计量仪表和投加设备。加药系统均采用复合环控制方式。絮凝剂投加量先根据流量进行比例投加，再通过FCD、出水浊度检测的反馈信号对其进行调节，以达到最佳投加量。采用复合环控制系统能使水厂的加药量始终处于最佳值。
（5）其余节能措施
污水厂平面布置应严格控制处理工艺流程的总水头损失，以降低进水的提高度，达到节能目的。
对处理构筑物进行合理的分组，在非满负荷的条件下，可用两组或三组并联运行，减少了各段之间的水头损失，达到节能的目的。
2.2 设备节能
（1）提升泵的节能
提升泵的电耗一般占全厂电耗的10％～20％，是污水厂的节能重点。提升泵的节能首先应从设计入手，进行节能设计；污水厂投产后，通过加强管理或更换部分设备进行节能。
1）精确计算水头损失，合理确定泵扬程
从泵的有效功率NU=γQH，可以看出当γ、Q 一定时，NU与H 呈正比，因此降低泵扬程节能效果显著。
工程设计时为降低水泵扬程可采取以下措施：总体布置紧凑，连接管路短而直，尽量减小水头损失。
2）流量调节方式
污水厂进水量往往随时间、季节波动，由轴功率N=NU/η1 (η1为泵运行效率)可以看出，一定流量扬程下NU 是一定的，而泵的轴功率直接由η1 决定，所以应选择合适调控方式，合理确定泵流量，以保证泵始终高效运转。另外可通过设置多台水泵和变频调速措施使水泵长期运行在高效段范围内。
（2） 曝气系统的节能
鼓风曝气系统电耗一般占全厂电耗的50％～70％，是全厂节能的关键。最根本的节能措施就是减小风量，而减小风量必须提高扩散装置效率，降低污水对氧的需求。
1）改进布置方式
传统的曝气池，曝气管是单边布置形成旋流，过去认为这种方式有利于保持真正推流，另外可以减小风量，但经过多年实践与研究发现，这种方式不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡，形成局部混合，同时可将小气泡吸至1/3 到2/3 深处，提高充氧效率。
2）采用微孔曝气器
微孔曝气器可以减小气泡尺寸，增大表面积，因而转移速度高，节约风量。天津东郊污水厂和纪庄子污水厂均采用微孔全面曝气，比穿孔管节电20％以上。
3）风量控制节能
选择风机时，都要在计算需气量基础上加上一个足够大的安全系数，以满足最大负荷时的需要。所以在日常负荷下一般都要适当减小风量，负荷低时更应如此，这不仅是节能的需要，也是防止过曝气、保证处理效果的要求。而进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法。根据已有工程运行经验，采用DO 控制风量可节电10％～30％。
（3）其他措施
1）按照国家有关技术政策要求，采用高效节能设备，特别是部分关键工序采用数控设备及专用设备，以提高工效，节约能源并保证产品质量。
2）应用变频技术使电机运行状态由轻载转变为接近新条件下的额定负荷量，使效率和功率因数提高，从而达到节能的目的，变频技术节电率可达21%。
3）加强设备、电气维修保养，使设备在最佳状态先运行。
4）加强维修、操作人员的培训，力求全面掌握设备的使用、操作性能，通过提高设备的使用效率，达到节能的效果。
3 节能发展趋势
污水厂的节能减排是一项综合性工作，设计到工艺、设备及其它诸多环节。因此，污水厂的节能技术应从工艺设计、设备选型、运行管理等各个环节入手，处处树立节能意识，不断开发研究节能新工艺；设计人员应加强学习，提高自身水平；污水厂要建立能耗绩效的管理评价体系，在实践中总结节能经验，同时借鉴国外先进管理经验，提高污水处理厂的运行管理水平，使污水处理技术由高能耗向低能、高效的方向发展。
参考文献：
[1]高旭，龙腾锐，郭劲松.城市污水处理能耗能效研究进展[J].重庆大学学报：自然科学版，2002,25（6）:143-148.
[2]杨博，杨长军.城市污水处理厂的节能降耗[J].华北水利水电学院学报，2011,32（4）:148-151.
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