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污水处理厂节能减排的实现方式

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【摘要】

经济的发展推动了社会的文明,提高了人们的生活水平。在这个过程中也相应的产生了大量的工业废水、工业废气等有害物质,若是这些未加处理的有害物被排放到大气、河流当中,势必将对自然环境造成严重破坏,进而为人类带来多方面的负面影响。因而国家相关部门提出“节能减排”政策,借以希望能更好的来保护自然环境、节约能源,为可持续性发展奠定良好的基础。也正是在这一政策的影响下,提升了相关人员对污水处理的高度重视,促使其向着节能减排的方向发展。本文主要就当前污水处理厂中节能减排的现状、实现节能减排的具体途径、排放物减排思路的构建等三方面进行相关的论述。

【关键词】

污水处理厂;节能减排;排放物;构想

经济的发展带动了城市化建设进程的加快,而在城市大规模的建设过程中,人口的增加、企业的扩大,相应的污水排放量也在加大,于此同时水资源的污染程度也受到极大地影响。因此,为了有效的解决这一问题,企事业单位、地方政府等相关部门投入大量的资金,建设污水处理厂来对水质进行控制。当今社会人们的生活水平提高了,对于生活的品质也有了更高的要求,同时更加意识到环保的重要性。人们对于城市的水环境、饮用水水源的质量有了更高的要求,同时相关部门对其也给予了更大的关注。在对污水进行处理的过程中需要消耗大量的能量,这直接导致污水处理的成本大幅度升高,而污水的处理效率反而降低,从而污水处理厂的发展便受到严重影响。因此,对污水处理厂进行节能减排是非常必要的。

1污水处理厂中节能减排的现行状况

随着人们环保意识的强化,相关机构对于城镇污水处理的重视程度明显加大。而水环境作为城市环境中的重要组成部分被越来越多的人所关注,进而如何做好城镇污水处理、提高处理效率、降低生产成本成为当前一项非常重要的任务。也正是由于相关部门的大力支持,近些年来各城镇兴建了多个污水处理厂,有效的提升了污水处理能力。虽然污水处理厂的普及范围明显加大,污水的处理能力也在提高,但是在对城镇进行污水处理的过程中依然存在一定的问题,有待人们去进一步解决和完善。该问题主要表现在两方面分别为:

1.1污水处理的运行过于简单化目前的污水处理厂,虽然其自身的污水处理工艺、设备是健全的,出水也能达到排放标准,但是污水进行处理过程中产生的污泥排放却过于随意,目前,我国仅有部分大型污水处理厂进行了污泥处置处理,并采取了减量化、无害化和资源化的处置措施,其余大部分污水处理厂仍然没有做到严格意义上的污泥安全、合理处理处置,这将为环境带来巨大的污染危害。

1.2污水处理厂的能耗率过高随着我国污水处理厂的发展,对污水处理厂的排放标准也越来越严格,有效地改善了我国城市水环境状况。但目前我国城市污水处理厂仍是一个能源消耗大的行业,而在能源价格上涨的情况下,污水处理厂的运行费用势必增加,进而导致当前很多污水处理厂的运营成本过高,严重影响到其的经营利润,甚至出现亏损情况。由于能源危机的加剧,使其不得不采取措施来降低能耗,加强节能减排工作。污水处理厂高能耗,运行成本过高的问题为我国城市污水处理厂的发展带来了困扰。因此采取相应的措施来降低能耗,实施节能减排的工作是非常必要的。

2节能减排实现途径

2.1从污水处理的工艺方面进行改进城镇建设污水处理厂的目的是为了对污水进行有效处理,从而对环境进行有效保护,在整个污水处理的过程中,污水处理工艺是非常重要的一个环节。而污水处理工艺的选择将直接影响到其所投入的资金及后期的生产成本。不同的污水处理工艺,技术水平也不尽相同,最终对于污水处理的效果、成本的支出都将带来不同的影响。因而在污水处理厂立项后,应做系统的初步设计,原则上考虑选择技术先进、污水处理成本及能耗较低、污染物消减量较大、污染物排放量小的污水处理工艺。另一方面,工艺的选择上还应考虑到污水处理厂的效益性。在保证出水达标的前提下,既能最大化的实现节能减排的效率,又能兼顾到污水处理厂经济效益的目的。目前我国的污水处理工艺分别为一级处理工艺和二级处理工艺。而在二级处理工艺中,又细分为深井曝气活性污泥法、厌氧技术、生物膜处理法、A2/O工艺等方法。在对相关的污水处理方法进行研究比较后,相关的人员对于各项技术的特点进行了总结。其中一级工艺的最大优点在于,该项技术的应用减少了投资资金,在技术的使用上相对而言较为简单、能耗也较低。二级处理工艺技术的优点不尽相同,其中深井曝气活性污泥法,充氧能力强,动力效率高,占地面积小,设备简单,该工艺可有效的节约土地资源,于一定程度上起到了缩小投资的作用。相对于深井曝气活性污泥法,采用厌氧技术的最大优点一方面在于不需要进行曝气处理,另一方面则大大的降低了污泥的产出量、可节约后期的维护费用。因此采用厌氧技术,能有效的提升节能减排的效果,但是,同时存在处理速度过慢的弱点,在工艺选择上也应慎重考虑。此外二级工艺中的生物膜处理法,是当前使用较为广泛的一种。这主要与其工艺原理有关,因为该工艺方法可采用自然通风直接供氧,对污水水质、水量的变化有较强的适应性,管理方便,不会发生污泥膨胀,微生物固着在载体表面,生物相对更为丰富、稳定,产生的剩余污泥少。A2/O法是一种深度二级处理工艺,该工艺具有脱氮除磷的功能。该工艺设置缺氧池,将好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端,以达到硝化脱氮的目的,可减少部分设备需求。因而在进行污水处理工艺选择时,应结合当地污水水质的实际情况有针对性选择适合自己的处理工艺。此外一级污水处理工艺与二级处理工艺之间还存在一定的关联性,如果一级污水处理到位,可减轻后续工艺负荷,从而可有效的降低二级工艺运行成本。不仅如此,相关部门、技术人员还应进一步的对新的污水处理技术进行研究、实践,并结合工艺实际加以应用,最终达到节能减排、降低能耗的目的。

2.2从污水处理的设备方面进行改进城镇污水处理需要相应的设备来完成,而当前污水处理设备中所存在的最大问题便是高电耗情况。相关部门对此进行了专门的统计,结果表明,在当前的污水设备运营过程中,设备的耗电成本几乎占据了总成本的一半。因而若是能有效的降低污水处理过程中的用电能耗问题,则将有效的提升污水处理的节能效果。若想有效的降低污水处理设备用电能耗,对相关设备进行改进是十分必要的。首先应淘汰落后高耗能电机,所有设备选择节能环保的高效电机。目前来看,曝气系统的电耗量在当前污水处理设备中所占比例最大。因此鼓风机电机选择高效变频电机,用生物池的液位及实时进水流量来控制鼓风机的运行频率,以实时监测溶解氧浓度来保证供氧量的需求,既提高了设备效能、又减小了设备损耗、同时降低了设备能耗。同时加强设备设施维护,减少设备机械损耗。通过科学的维护保养设备,及时精准地添加润滑油,既能减少用能设备损耗,又能降低耗能设备的维修成本,从而有效地减少零配件等材料成本。进而实现了节能减排的最终目的。因此污水处理厂要从设备方面实现节能减排,首先应从曝气设备入手,选择高效变频电机,及时调节运行方式,精准保养,最终实现降低设备能耗、达到节能减排的目的。

2.3从污水处理的原料方面来进行改进随着科技的发展,新型污水处理药剂原料被研发出来。这类原料无毒、无害且功能性较强,将其应用于当前的污水处理中,可于一定程度上提高污水处理的效率,降低污水处理成本。目前这些被用于污水处理的药剂,多是采用化学方法生产制造而成,其品种较为繁多。因而污水处理厂在对药品进行选择时应多方面进行考虑。不能单单只注重药品的效率性、成本性,还应考虑其的毒副作用。尽量去选择那些无毒、无害、价格低廉、功能性强的药剂,真正的做到节能减排,保护环境,又能有效降低生产成本。

2.4从污水处理管理模式方面来进行改进目前城镇污水处理厂从建设到管理多半是由政府来主导的,虽然这样的管理方式从监管上更有力度、资金上也更有保障,但是从人员结构、技术水平、管理方式等方面来看,则出现了资源浪费、运营不畅、效率低下、技术水平欠缺等问题,这将阻碍污水处理厂的长远发展。针对这一情况,相关部门应改变管理方式,对污水处理厂实施市场产业化管理。也可以采用委托的方式,聘用专业从事污水管理的机构来对污水处理厂进行管理。利用其的专业性,来理顺、改善当前污水处理厂运营不畅、效率低下的状况,进一步的来对污水处理厂的人员结构、运营机制进行调整。最终达到对物质、人员、资金等方面的优化配置,降低管理风险、节约生产成本、提高处理效率,促进节能减排的有效实施。

3排放物减排的思路构建探索

目前污水处理厂的主要排放物有污泥、出水、废渣。围绕当前可持续化发展的理念,对这些污水处理排出物可针对其各自的特点,于生产工艺、处理方法等方面进行改进,最终实现排出物被再利用、能源的转换、水资源高效利用的目的。在这个过程中,分别对污水处理所产生的三类排放物进行了如下方面的设想。

3.1对于污泥处理的探索在城镇污水处理过程中,排出物-污泥的处理效果对于整个污水处理有着较大的影响。因而在对其进行处理时,首先应根据污水处理厂所产生的污泥量来分别处理。若是污水处理厂的产泥量较大,可采用污泥集中厌氧消化或污泥好痒发酵技术来进行处理;而对于那些中小型规模的污水处理厂而言,则应首先对产生的污泥进行储存,待其达到一定储量后在对其进行厌氧消化。在这个过程中可对污泥进行相应的处理,运用污泥热值烧制轻质节能砖技术,来促使厌氧消化产生出更多的甲烷(CH4),再经过发电后,其可被有效的应用于照明、鼓风、曝气等污水处理环节上。另一方面,可大量的对有机碳进行污泥消化,与传统外部供能转化二氧化碳(CO2)相比节能性会更好。而这种方法的采用,同时还免去了曝气环节,有效的降低了二氧化碳的排放量,从而实现了节能减排的目的。此外,还可对污泥实施化学预处理等方法,进一步的来对污泥进行处理,从而将其转化为可用于绿化的肥料,或去改良土壤,为经济的可持续化发展创造更多的有利条件。

3.2对于废渣处理的探索与其它污水处理排放物相比,沉砂池、二沉池等产生的废渣是三者之中最少的。但是人们依然可有效的对其进行利用。例如将其应用到道路的铺设中,同时也是生产建筑中,砖头制作的一种理想原料。作为污水处理排放物之一的废渣,同样也可以被再次的循环利用,对于污水处理厂开展节能减排具有一定的促进性作用。

3.3对于出水去向的探索在污水处理的过程中,出水的排出是必然的。相关的部门可对污水处理的工艺流程、药剂的使用等方面进行控制,尽量提升污水无害化处理的产出率。进而对其进行有效的回收,将其应用于工业生产、农业灌溉、市政建设等方面。于一定程度上,达到了节约水资源、降低污染物排放量、高效利用回用、促进了水资源的循环利用,为能源的可持续化发展做出了贡献。同时中水的高效回收利用,提升了污水处理厂的创收能力、有效降低了污水处理运营成本,实现了节能减排、经济效益、社会效益双赢。对污水处理排放物的有效利用进行比较后可发现,污泥的处理效果对于整个污水处理系统的效率有着较大的影响。因此,污水处理厂应围绕能源可持续化发展的理念,进一步对污泥处理工艺进行改进,并结合其它的污泥处理方法,以达到减少温室气体的排放量、污泥得以良好脱水、有效回收中水、弱化二氧化碳排放的目的,最终实现污水处理厂节能减排、稳定的、可持续化的发展。

4结语

当前我国城镇污水处理厂的发展速度较快,相应的其自身所存在的高能耗、高成本、高费用等问题也被突显出来。因而,污水处理厂在坚持可持续化发展理念的同时,结合自身的污水处理实际情况,在工艺流程、处理设备、资源循环、经营管理等方面进行改进与完善。以达到提升污水处理效率、降低费用、节约成本、提升市场竞争力、提高经济效益的目的。另一方面,污水处理厂技术人员还应对当前的技术进行创新、研发,以提升污水处理技术,加大能源再利用的开发,以更大范围的来实现能源的循环利用。最终实现污水处理的节能减排,促使其向着可持续化发展的道路迈进,保证污水处理厂能够健康、稳定、有序的发展,实现经济效益、环境效益、设备效益共赢。

参考文献:

[1]赵宝江,李江,王丽萍.污水处理厂节能减排的实现途径分析[J].环境保护与循环经济,2010(11).

[2]陈松.污水处理厂节能减排的实现途径探讨[J].中国新技术新产品,2014(04).

[3]庞勇.污水处理厂节能减排、保护环境的实现途径[J].科技与创新,2014(20).

作者:屈秀娟 单位:神华准能集团有限责任公司

污水处理厂节能减排的实现方式责任编辑:杨雪    阅读:人次