污水處理廠如何從“耗能大戶”變身“產能先鋒”？

時間：2010-07-12 16:32

來源：中國水網

作者：張倩

作為落實科學發展觀的重要任務，“節能減排”已成為社會健康發展的方向。“節能減排”在著力扭轉著環境惡化的局面，而當前在水環境治理方面，卻出現了“魚與熊掌不可兼得”的場面——被譽為“減排”頭等功臣的污水處理廠，卻陷入了尷尬的“耗能門”。

隨著以太湖流域為代表的各地污水處理廠提標改造工作的風風火火進行，污水處理廠的運行總能耗也出現了飆升。“就太湖流域而言，提標改造后的污水處理廠運行總能耗增加達1/4~1/3。”無錫市排水總司副總經理李激曾表示。

近日，在由中國水網和清華大學環境科學與工程系聯合主辦的“2010水業高級技術論壇”上，清華大學環境系教授、原北京市環境科學保護研究院總工王凱軍則指出，西方人現已提出：污水處理廠不應是能量消耗單位，而是要成為能量產生單位。那么，如何實現污水處理廠由耗能到產能的轉變，王凱軍同與會代表分享了西方人提出的三個方向。

一是節能

目前，污水處理耗能情況明顯，這也正意味著污水處理在節能方面存在著廣闊空間。

據上海市政工程設計研究總院總工張辰介紹，當前每立方米污水處理的能耗為0.15~0.28kW•h，如按每立方米污水處理能耗節省0.01 kW•h計算，全國每年則可節省能耗1億多元。

那么，如何實現節能呢？

張辰指出，污水處理廠可通過采用節能設備、采用先進控制（控制曝氣量、精確控制、優化運行參數）、采用節能工藝（反硝化除磷、厭氧氨氧化、短程硝化反硝化）的途徑來實現能耗的節約。

中國人民大學環境學院副院長、原北京排水集團總工王洪臣尤其強調了當前污水處理廠在曝氣量控制方面的問題。王洪臣說，在國家尚未將氨氮列入減排約束性指標的情況下，全國的污水處理廠出水的氨氮情況之所以可以好得出奇，正要歸功于“耗能大戶”——鼓風機。他解釋說，影響硝化效果的因素有二：泥齡（SRT）和溶解氧（DO），若想取得較好的硝化效果，需要有較長泥齡和較為充足的溶解氧。而目前的情況是，污水處理廠的排泥很“及時”，所以硝化過程的“重擔”都落到了溶解氧上。但是由于并未對溶解氧進行控制，所以即使在進水污染物負荷很低時，也仍然是多臺鼓風機一同工作，造成能量的浪費。

為實現節能，同時達到完全硝化與最低溶解氧的雙重要求，北京清河已開展關于精確曝氣的實驗研究。據原北京市市政工程設計研究總院副總工杭世珺透露，精確曝氣可使曝氣能耗減少30%。

二是產能
　　
　　王凱軍指出，產生能源的環節正在厭氧消化。

據介紹，西方歐美國家平均50%以上的污泥都進行厭氧消化。其中，英國最新提出，將從66%的污泥進行厭氧消化提升到100%的污泥全部進行厭氧消化。而據不完全統計，我國僅有50余座污水處理廠采用了污泥厭氧消化工藝，不足全國城市污水處理廠的5%。
王凱軍十分肯定污泥厭氧消化的思路，他將國外厭氧消化方面的進展情況同與會代表進行了分享：

一是污泥消化濃度在提高。污泥消化濃度從先前的3%~4%已可提至8%~12%。王凱軍稱，污泥消化濃度的提高很有意義。因為污泥消化濃度提高后，污泥的加熱體積就會減少，所以用于加熱的能量就會減少，輸出的能量就會增加。

二是厭氧消化原料的多樣性。在城市領域，利用厭氧發酵池的能力進行“共消化”將是一個趨勢。所謂“共消化”，即污泥厭氧消化池建設后，城市的餐廚垃圾、生物質垃圾也可利用此池容進行消化。

三是機械設備進展非常大。攪拌器曾是污泥厭氧消化面臨的主要問題之一，其投資較大，運行維護也較大。但是現在從新的機械設備設計理念來看，在其他領域，攪拌已相對非常簡單。所以，城市污泥領域應更好地借鑒相關領域的進展。

四是產品利用的多樣性在提高。除發電外，像瑞典、德國、荷蘭等國家利用沼氣凈化后提純天然氣利用也非常多。王凱軍舉例說，瑞典已有14個城市利用沼氣提純以后的天然氣作為公交車的車用燃氣。
　　
　　三是與外界進行能源交換
　　
　　如何有效利用外界的能源（廢熱）也很關鍵。

王凱軍舉例說，像在西方，利用沼氣燒完熱水后，將熱水供到城市熱網，實現與外界的熱交換；再如應用發電廠的余熱做沼氣的保溫，也是一種互相的交換。

王凱軍表示，通過以上三種措施來看，污水處理廠由能量消耗單位變為能量產生單位是可能的。（中國水網）

編輯：張倩

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