污水處理廠節能減排的重要性及其實現途徑分析

郭潔文 吳陽

摘要：隨著經濟的發展，能源的供需逐漸失衡，可持續發展的科學理論應運而生，節能減排是可持續發展理論當中的重要組成部分，有助于改善生態環境。本文立足于污水處理廠節能減排的重要性，分析污水處理廠節能減排的具體實現途徑，以供同行參考斧正。

關鍵詞：污水處理廠；節能減排；重要性；實現途徑；分析

中圖分類號：U664文獻標識碼： A

前言

截至2009年，我國擁有污水處理廠共計約1993座，日均污水處理能力高達1.2億m3。污水處理廠具有明顯的行業特殊性，既處于一條利益鏈的末端，又處于另一條利益鏈的首端，因此污水處理廠需要從本行業實際情況出發，降低運行成本，提高經濟效益與環境效益，立足于污水處理工藝、流程、設備等方面，實現節能減排。

1、污水處理廠的能耗現狀

目前，我國政府對污水處理廠出水水質的要求逐年提高，在保證出水水質的同時，污水處理廠也付出了巨大的經濟成本，據估算，在高度的水質要求之下，污水處理廠的電耗量為0.20—0.30（kw·h）/m3污水，污水的平均處理成本高達0.75m3，經分析，能源消耗的成本占污水處理廠總運行成本的38%左右，能源消耗量過于龐大，幾乎超出了污水處理廠的承受范圍。同時，由于出水水質要求的提高，能源消耗所產生的二氧化碳量也不斷增加，顧此失彼，與可持續發展的科學理論背道而馳。綜合所述，當前我國污水處理廠的耗能現狀不容樂觀，實行節能減排是必然的趨勢。

2、污水處理廠節能減排的重要性

經濟發展與生態環境的矛盾日漸突出，伴隨人們環境保護意識的持續提高，節能減排已經成為了全社會性質的行動目標。近年來，由于生活污水與工業污水的排量大大增加，污水處理已經成為了環境整治工作當中的重要組成部分，無論是政府還是公眾方面都開始重視污水處理廠的處理效益，在提高出水水質與實現節能減排之間尋找到合適的平衡點與實現方式，在減少污水處理成本的同時，提高其經濟效益與環境效益。當前，我國大部分的污水處理廠尚處于較為粗放的管理狀態，其中暴露的問題集中體現在如下兩點：1）污水處理費用較高，導致經濟效益下降；2）能源消耗量大，污泥與二氧化碳的生成量較大。一則壓縮的污水處理廠的利益空間，不利于污水處理行業的發展壯大，二則污水處理與二氧化碳排放難以協調統一，可持續發展的科學理論淪為口號。鑒于此，污水處理廠需要落實節能減排的相關措施，在不降低出水水質的前提下，降低能源的消耗量，繼而提高污水處理廠的經濟效益，深度貫徹可持續發展的科學理念。

3、污水處理廠節能減排的實現途徑

3.1安裝高效的節能設備

由1節可知，能源消耗的成本占污水處理廠總運行成本的38%左右，因此節能減排主要從降低能源消耗量方面著手，采取具有針對性的改善措施。一般而言，污水處理廠的電耗集中在曝氣裝置與輸送泵等設備，輸送泵主要分為初次提升泵、污泥回流泵、內回流泵等構件，能源消耗量非常大，再加上當前大部分污水處理廠的相關設備的使用年限都比較長，導致電力的消耗量隨著設備的老化而逐漸上升，尤其是輸送泵設備，電耗可占總能耗的20%作用，難以實現真正的節能減排。鑒于此，為了在不降低出水水質的前提下實現節能減排，必須要根據當前污水處理廠的設備進行更換，以新型的高效節能設備取代現有的污水處理設備，節約污水處理廠的各項資源，促進節能減排。

3.2優化污水處理工藝

污水處理工藝與污水處理廠的投資運行成本有著直接的關聯，同時也間接影響著能源的消耗量。所以必須要實現節能減排，必須要針對污水處理工藝進行全面的優化，一般而言，污水處理工藝分為一級與二級處理工藝，具體如下：

3.2.1優化一級處理工藝

污水處理廠的一級處理工藝比較簡單，主要的目的是清除浮沉物與有機物，具有能耗低、投資少、管理方便三大特點，然而由于處理技術的落后，能耗低的特點始終難以全面體現。因此，必須要對一級處理工藝進行優化，在沉降、絮凝等初始環節的時候，采用中和法進行污水處理，同時兼用提高沉砂池效率、提高格柵效率的方法優化一級處理工藝，將該環節的能源消耗降到理想的范圍。經對比，未經優化的一級處理工藝與優化后的一級處理工藝具體情況為：前者的BOD為20—30%，后者則為40—60%，有助于實現節能減排。

3.2.2優化二級處理工藝

二級處理環節是整個污水處理流程當中的核心環節，與最后出水的水質直接掛鉤，具有不容忽視的重要性。優化二級處理工藝，可采用如下三種新型技術：

（1）生物膜處理法。生物膜處理法的充氧方式比較特殊，是通過自然通風實行充氧的，食物鏈比傳統的二級處理工藝要長一些，活性污泥的產生量也更少。生物膜當中富含硝化和亞硝化菌，該菌的脫氮作用非常理想，衍生的濾池與轉盤均是屬于生物工藝的范疇，能源的消耗量大大降低，經營成本也隨之下降，同時也有助于提高出水的水質，生物膜處理法的整體應用前景較好。

（2）深井曝氣活性污泥法。該技術的最大優點就在于節約土地，減少能源的消耗點，以達到節能減排的目的。采用深井曝氣活性污泥法，氧化溝不再需要初沉池搭配使用，也不再需要單獨設置二沉池，全部的沉淀反應都集中在一個池當中完成，污泥的生成量更少，投資成本與運營成本都得到了不同程度的降低，實現節能減排的可行性大，值得采用。

（3）厭氧工藝。在污水處理廠的正常經營過程當中，污泥的處理費用也占據著其中較大的成本比例，造成大量的能源消耗，制約著節能減排目標的實現。厭氧工藝的技術優勢集中體現在減少污泥的產生量方面，厭氧工藝不需要曝氣，可節約大量的電能，克服了傳統技術當中處理效率低、污泥產生量大、處理速度慢等不足，同時基本上不會受到菌溫等因素的限制，是污水處理廠實現節能減排的有效途徑。

3.3創新管理模式

當前，我國大部分的污水處理廠的經營主導權都掌握在政府部門的手里，無論是建設還是運營都由政府擔任絕對的主導角色，這樣的管理模式直接導致的結果就是運行效率過低，資源浪費現象嚴重，既不利于污水處理廠實現節能減排，也制約著我國污水處理行業的進步。因此，為了更好地實現節能減排，提高資源的利用效率，需要政府“放權”，令污水處理廠積極參與市場競爭，盈虧自負，實現高度的產業化，由政府主導一切的管理模式向政府委托，污水處理公司直接管理的方向轉變，只有當污水處理廠變為企業的時候，其能源的消耗量會受到市場經濟的宏觀調控影響，相關的管理人員才會更加注重節能減排方面的工作。建議借鑒陜西西安北石橋污水廠、珠海市吉大污水處理廠、漳州市東區污水處理廠等的管理經驗。

4、結語

總而言之，污水處理屬于高能耗的行業范疇，各方面資源的消耗量都非常高，如何實現節能減排是相關從業人員必須要直面的問題。從安裝新型污水處理設備、優化污水處理工藝、創新管理模式方面入手，可有效實現節能減排的目標，符合科學發展觀的理念，有助于我國建設資源節約型社會。

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