从运营角度进行污水厂的能源管理

2023-07-20


在污水厂中以电力消耗为主的能源消耗一直是污水厂的成本中占比巨大的一块内容,电耗成本约占到到污水厂处理成本的1/4~1/3左右,并且在城市污水处理的整个过程中,从收集到处理排放,都是通过消耗大量的电力能源来进行的,在整个人类生产生活中,污水处理所消耗的电力大约占到2~4%的比例,在整个能源使用中占据了较大的比例,也是碳排放的关注的重点内容,污水厂需要采取合理的管理措施来提升对能源的管理,这对全球性的能源问题和个体的成本节约都会有明显的益处。   在污水厂内,特别是已建成的污水厂,初期的能源建设已经定型,进入到运行阶段以后,如何进行运营阶段的能源管理工作呢?污水厂的运营管理人员在具备了对能源管理的概念后,从运营角度能进行污水厂的能源管理主要有:

1、对污水厂内的能源消耗现状进行全面的分析。通过现场调查评估污水厂内各个环节的能源消耗和效率,以确定运营需求、维护和设备缺陷。污水厂运营人员在全面分析后,总结出厂内的电力消耗的能源信息内容。管理人员可以使用这些能源消耗的信息来了解污水厂能源消耗的现状,并设计方案来提高能源效率,通过运营中采取相应的措施实施能源改革方案。

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2、运营中的设备更新管理。污水处理厂应定期评估各个工艺流程阶段的工艺设备的状况、性能和使用寿命。从运行成本和能源消耗两个层面,老化的设备效率更低,维修成本更高,并且通常比新设备需要更多的电力能源。因此对于设备工况的评估在能源管理工作中非常重要。在运行一定阶段后,污水厂应及时进行设备状况的全面统计和分析,对于接近使用寿命的,频繁损坏的,要下定决心及时更新更换,避免能源和成本的双损失。   3、使用新能源和低能耗的设备。越来越多的使用新能源和低能耗的设备进入到污水厂内,污水厂的运营中,利用污水中的能源作为电力能源的补充和替代,是一种快速看到成效的能源管理措施。比如收集污水中生物反应所产生的热能的水源热泵为污水厂及周边居民区提供冬季的热源和夏季的冷源,可以实现污水厂的能源营收,降低了能源消耗。低能耗的设备,特别是新型的鼓风机设备,配置变频装置的提升泵等,都可以大幅度地减少能源消耗,实现运营中的能源使用量的下降。

 

   4、采用合理的运行模式来提升设备的运行效率。

a、设置有调节池的污水厂可以利用其调蓄能力,对居民生活用水的波谷波峰进行调整,设计出合理的方案实现污水厂的提升泵的连续恒流量运行,这样可以保持厂内的设备保持恒定的输出功率,使设备全天在稳定的高效区间运行。

b、调节池的调蓄能力足够大时,污水厂可以结合电力供应的峰谷平之间的价格差异来进行工艺运行的处理,将重负荷放置在夜间电力波谷期运行,可以减少电力成本,同时也能保障工艺的运行稳定。

c、建立以氨氮为控制指标的精确曝气系统,根据设置在生物池内的氨氮检测仪表的氨氮变化,及时调整曝气,避免曝气器过量,也可以在氨氮稳定达标的前提下,开发间歇曝气模式,也可以有效地降低曝气能耗。

d、在曝气池内沿着水流方向设置渐减的曝气头。在满足污水进入好氧初期快速吸附大量消耗溶解氧的同时,也要兼顾到末端硝化液回流中携带的溶解氧含量,避免反硝化区内的溶解氧过高,导致反硝化反应进行受限。

e、控制合理而不是过高的污泥浓度。过高的污泥浓度导致生物吃的有机负荷极低,污泥容易出现老化情况,维持这些过高的污泥浓度需要更多的溶解氧,这就需要开启更多的鼓风曝气装置来满足高溶解氧的需求,导致能源消耗巨大。根据出水水质,合理的调控污泥浓度,针对季节性的温度变化,采用人工干预的手段促进微生物的低温适应性,可以有效的控制合理的浓度,而不是高浓度的维持。

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5、加强员工的教育引导。在污水厂内对运行操作人员,污水处理流程现场管理人员进行有关能源效率和设施运营之间关系的教育是实现能源目标和寻找提高效率的新途径的关键。通过基础的能源管理教育,并在员工中广泛地征求能源管理意见,让运行人员参与到能源管理过程中,从而接受和实施能源管理措施。污水厂在处理污水的所有阶段,每天接触处理流程的是员工,这是非常重要的能源管理参与者,他们也具备更直接的一线观察力,可以提出更有效的节能措施。污水厂的运行管理中的节能降耗途径和措施在实际中还有更多,污水厂需要的是建立运行管理的节能降耗的能源管理的观念,具有了管理理念才能在运营工作中融合更多的能源管理内容,实现节能降耗的目标。

 


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