污水處理廠節能減排的實現途徑分析

學術論文 2018-12-25 16:28:48
    1 導言

    隨著我國經濟實力的不斷提升,使得我國的城市化進程也得到了進一步的加快,其城市污水的排放量也得到了一定程度的增大。而在城市實現可持續管理戰略的過程中,相關環保部門對于污水的治理也給予了高度的重視。如今,隨著人們生活水平的提高,人們對水質的要求越來越高,污水處理廠投入的成本也越來越多,與之相反的,污水處理效率卻越來越低,嚴重制約了污水處理廠的發展,這也說明節能減排這一環節非常必要。

    2 污水處理廠能耗現狀的概述

    當代社會下人們的環保意識越來越強,政府也對污水處理廠提出了更高的要求。為了加強對于環境的改善,污水處理廠也提高了自身的工作力度,用電量也大大提高的同時,每單位耗電量也提高至0.15~0.28kW·h,而成本大都控制在在0.8元/噸。但就算如此,這個成本對于污水處理廠而言已經算比較高的了。在很多體系中,由于經營模式和技術方面的不同,能耗也存在著較大的差異,據有關數據統計,能耗占整體成本的40%~80%,這個成本與發達國家相比還是有很大的差距,但另一方面也表明我國污水處理廠在節能減排的方面還是有很大的可能性和提升空間。在目前情況下,人們對于水質要求愈來愈高,污水處理廠隨之排放的污泥和二氧化碳量也逐步增加,這也是國內施行節能減排所面對的一個大難題,節能減排方面所要采取的措施要針對性地進行技術上的改進。例如可以從二氧化碳的產生部位等一系列問題入手,進行改造設計,從而滿足節能減排的要求,同時也要保證對污水出水水質的嚴格要求。

    3 污水處理廠節能減排現狀

    隨著人們生活水平的提高,人們的環保意識在不斷加強,政府對相關企業的污水處理力度也在逐步加強。不僅控制企業的污水廢氣排放量,還增加了很多污水處理廠來提升污水處理能力。雖然這些舉措明顯提高了水的質量和處理污水的效率,但仍存在一些問題,需要不斷地完善和解決。

    目前,我國污水處理廠在處理污水的過程中主要存在兩個問題:其一,污水處理的過程過于簡單化。在處理污水的過程中會沉淀出大量的污泥,而這些污泥除了一些大型的污水處理廠會對其進行處理,大多數的污水處理廠仍對其隨意排放,這樣做雖然水質得到了保障,但卻對周圍的環境造成了極大危害。其二,污水處理廠的能耗率過高。在我國經濟發展的最初階段,多數企業掠奪式開發資源,從而導致能源緊缺,能源的價格也是飛速上漲。污水處理成本占污水處理廠總成本的40%~70%,從表1可以了解目前污水處理廠各部分成本所占比例。

    因為污水處理廠的運營成本過高,導致企業常常出現虧損狀況,部分企業倒閉,部分企業開始采取一些措施來降低能耗,無法達到節能減排的要求。因此,采取相應的措施來控制能源價格和降低能耗的使用,是節能減排必不可缺的前提條件。

    4 實現污水處理廠節能減排的有效途徑

    4.1 技術工藝上節能

    技術工藝的選擇和應用在一定程度是決定污水處理廠運行成本以及能耗的重要因素,是其實現節能減排目標的關鍵,污水處理廠在充分考慮自身狀況后,應該選擇科學的節能技術,在保證運行成本合理的情況下,建立一套完善的節能系統。目前為止的節能系統大致分為兩個方面:一級處理技術。其中包含了分離和沉降兩種途徑,在實際生產中還可以通過中和方式對污水進行處理。一級處理技術是一種非常簡單的操作技術,它的特點在于能耗低,易管理,啟動資金需求相對較低,在節能減排上也有不錯的表現。工廠會十分重視一級處理技術的加強,只有在一級處理時做好了,才能對二級處理在成本和節能壓力起到很好的調控。再有就是二級處理技術。二級處理其內包含了方方面面,最為典型的技術工藝有:深井曝氣活性污泥法、厭氧技術、生物膜處理法、An/0技術、反硝化除磷等產業前沿的科學技術,其中一些新型的技術手段,能夠在實現節能減排的目標上起到突出的作用。在產業發展中所誕生的很多新興技術,我們可以對其進行科學的有機整合,以有利于節能減排為主體下,于系統整體上進行改造。

    4.2 改進污水處理設備

    目前,仍有很多污水處理企業的污水處理設備存在既耗電又耗能的情況,而這種大量耗電耗能的費用和設備維修費用幾乎占據了總成本的一半。因此,在改良過程中,首先要淘汰掉一些高能耗的設備,選擇一些節能環保的設備,將一些鼓風電機改為高效變頻電機,等等。不但能夠給企業節約相當大的成本,而且還能提升污水處理的質量,減少污染物的排放量,達到節能減排的效果。因此,污水處理廠在選擇污水處理工藝時要慎重,應選擇技術先進、污水處理效益高和運行成本低的工藝。

    4.3 進行藥劑的合理選擇

    在對污水進行處理的過程中,其可以選用的實際有很多種,因此在進行藥劑的使用過程中就需要根據污水水質、PH值等多種因素,來進行處理藥劑的合理選擇。此外還需要在污水處理過程中盡可能減少藥劑的使用量,并盡可能選用一些無害性的藥劑來進行污水處理工作。此外還需要將處理藥劑的成本控制在一個合理的范圍內,并借此來進一步減少污水處理的處理成本。

    4.4 對于污泥處理的探索

    目前,污水處理廠不能合理有效地處理污泥,污泥中還存在很多可用能源,如:甲烷(CH4)?梢酝ㄟ^污泥熱值輕質節能技術對其進行提取,之后用于發電。與此同時,還可以采用有機碳對污泥進行消化,最常見的就是使用二氧化碳,這樣不僅可以減少二氧化碳的排放量,而且還可達到節能減排的目的。

    4.5 選擇原材料上節能

    在大部分污水處理過程中會不可避免的用到藥劑來實現既定處理要求,那么我們就可以選用一些無害、高效的處理劑在原材料上實現節能,在我們生活中常見到的污水處理劑主要包括:絮凝劑、消毒劑、調理劑、PH調整劑以及消泡劑等,這些試劑在性質上大多都是通過化學合成的有機高分子產物,在使用這些處理劑的本身就會造成一定的環境污染。在對處理劑的選取和用量上往往也會受到很多因素的限制,例如污染物的性質、濃度、PH值以及水體溫度等各方面的影響。因此在使用處理劑的時候就需要充分地考慮到這些因素,同時更要注意所選取藥物的正確性和利用上的高效性。

    4.6 對于廢渣處理的探索

    在污水處理過程中,除了一些污泥,還存在很多殘渣物質,這些物質在處理水池中占據很大的面積和空間,所以可以將其用于磚頭制作或鋪設道路,這在很大程度上節約了建筑商和施工方的原料成本,又達到了廢棄原料循環利用的效果,推動了節能減排的發展。

    結束語

    綜上所述,為了更好的滿足人們對于高品質水的需要,污水處理這個新興的產業得到了快速穩定的發展。雖然還不是很徹底,但只要不斷提高全民的環保節能意識,政府大力支持節能減排政策并對污水處理廠給予一定的扶持,同時加大對工業企業污染排放量的控制,在未來一定能夠實現經濟效益、環境效益、科技效益共贏的局面。
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