污水处理厂节能减排的实现途径分析

学术论文 2019-09-21 16:28:48
    1 导言

    随着我国经济实力的不断提升,使得我国的城市化进程也得到了进一步的加快,其城市污水的排放量也得到了一定程度的增大。而在城市实现可持续管理战略的过程中,相关环保部门对于污水的治理也给予了高度的重视。如今,随着人们生活水平的提高,人们对水质的要求越来越高,污水处理厂投入的成本也越来越多,与之相反的,污水处理效率却越来越低,严重制约了污水处理厂的发展,这也说明节能减排这一环节非常必要。

    2 污水处理厂能耗现状的概述

    当代社会下人们的环保意识越来越强,政府也对污水处理厂提出了更高的要求。为了加强对于环境的改善,污水处理厂也提高了自身的工作力度,用电量也大大提高的同时,每单位耗电量也提高至0.15~0.28kW·h,而成本大都控制在在0.8元/噸。但就算如此,这个成本对于污水处理厂而言已经算比较高的了。在很多体系中,由于经营模式和技术方面的不同,能耗也存在着较大的差异,据有关数据统计,能耗占整体成本的40%~80%,这个成本与发达国家相比还是有很大的差距,但另一方面也表明我国污水处理厂在节能减排的方面还是有很大的可能性和提升空间。在目前情况下,人们对于水质要求愈来愈高,污水处理厂随之排放的污泥和二氧化碳量也逐步增加,这也是国内施行节能减排所面对的一个大难题,节能减排方面所要采取的措施要针对性地进行技术上的改进。例如可以从二氧化碳的产生部位等一系列问题入手,进行改造设计,从而满足节能减排的要求,同时也要保证对污水出水水质的严格要求。

    3 污水处理厂节能减排现状

    随着人们生活水平的提高,人们的环保意识在不断加强,政府对相关企业的污水处理力度也在逐步加强。不仅控制企业的污水废气排放量,还增加了很多污水处理厂来提升污水处理能力。虽然这些举措明显提高了水的质量和处理污水的效率,但仍存在一些问题,需要不断地完善和解决。

    目前,我国污水处理厂在处理污水的过程中主要存在两个问题:其一,污水处理的过程过于简单化。在处理污水的过程中会沉淀出大量的污泥,而这些污泥除了一些大型的污水处理厂会对其进行处理,大多数的污水处理厂仍对其随意排放,这样做虽然水质得到了保障,但却对周围的环境造成了极大危害。其二,污水处理厂的能耗率过高。在我国经济发展的最初阶段,多数企业掠夺式开发资源,从而导致能源紧缺,能源的价格也是飞速上涨。污水处理成本占污水处理厂总成本的40%~70%,从表1可以了解目前污水处理厂各部分成本所占比例。

    因为污水处理厂的运营成本过高,导致企业常常出现亏损状况,部分企业倒闭,部分企业开始采取一些措施来降低能耗,无法达到节能减排的要求。因此,采取相应的措施来控制能源价格和降低能耗的使用,是节能减排必不可缺的前提条件。

    4 实现污水处理厂节能减排的有效途径

    4.1 技术工艺上节能

    技术工艺的选择和应用在一定程度是决定污水处理厂运行成本以及能耗的重要因素,是其实现节能减排目标的关键,污水处理厂在充分考虑自身状况后,应该选择科学的节能技术,在保证运行成本合理的情况下,建立一套完善的节能系统。目前为止的节能系统大致分为两个方面:一级处理技术。其中包含了分离和沉降两种途径,在实际生产中还可以通过中和方式对污水进行处理。一级处理技术是一种非常简单的操作技术,它的特点在于能耗低,易管理,启动资金需求相对较低,在节能减排上也有不错的表现。工厂会十分重视一级处理技术的加强,只有在一级处理时做好了,才能对二级处理在成本和节能压力起到很好的调控。再有就是二级处理技术。二级处理其内包含了方方面面,最为典型的技术工艺有:深井曝气活性污泥法、厌氧技术、生物膜处理法、An/0技术、反硝化除磷等产业前沿的科学技术,其中一些新型的技术手段,能够在实现节能减排的目标上起到突出的作用。在产业发展中所诞生的很多新兴技术,我们可以对其进行科学的有机整合,以有利于节能减排为主体下,于系统整体上进行改造。

    4.2 改进污水处理设备

    目前,仍有很多污水处理企业的污水处理设备存在既耗电又耗能的情况,而这种大量耗电耗能的费用和设备维修费用几乎占据了总成本的一半。因此,在改良过程中,首先要淘汰掉一些高能耗的设备,选择一些节能环保的设备,将一些鼓风电机改为高效变频电机,等等。不但能够给企业节约相当大的成本,而且还能提升污水处理的质量,减少污染物的排放量,达到节能减排的效果。因此,污水处理厂在选择污水处理工艺时要慎重,应选择技术先进、污水处理效益高和运行成本低的工艺。

    4.3 进行药剂的合理选择

    在对污水进行处理的过程中,其可以选用的实际有很多种,因此在进行药剂的使用过程中就需要根据污水水质、PH值等多种因素,来进行处理药剂的合理选择。此外还需要在污水处理过程中尽可能减少药剂的使用量,并尽可能选用一些无害性的药剂来进行污水处理工作。此外还需要将处理药剂的成本控制在一个合理的范围内,并借此来进一步减少污水处理的处理成本。

    4.4 对于污泥处理的探索

    目前,污水处理厂不能合理有效地处理污泥,污泥中还存在很多可用能源,如:甲烷(CH4)。可以通过污泥热值轻质节能技术对其进行提取,之后用于发电。与此同时,还可以采用有机碳对污泥进行消化,最常见的就是使用二氧化碳,这样不仅可以减少二氧化碳的排放量,而且还可达到节能减排的目的。

    4.5 选择原材料上节能

    在大部分污水处理过程中会不可避免的用到药剂来实现既定处理要求,那么我们就可以选用一些无害、高效的处理剂在原材料上实现节能,在我们生活中常见到的污水处理剂主要包括:絮凝剂、消毒剂、调理剂、PH调整剂以及消泡剂等,这些试剂在性质上大多都是通过化学合成的有机高分子产物,在使用这些处理剂的本身就会造成一定的环境污染。在对处理剂的选取和用量上往往也会受到很多因素的限制,例如污染物的性质、浓度、PH值以及水体温度等各方面的影响。因此在使用处理剂的时候就需要充分地考虑到这些因素,同时更要注意所选取药物的正确性和利用上的高效性。

    4.6 对于废渣处理的探索

    在污水处理过程中,除了一些污泥,还存在很多残渣物质,这些物质在处理水池中占据很大的面积和空间,所以可以将其用于砖头制作或铺设道路,这在很大程度上节约了建筑商和施工方的原料成本,又达到了废弃原料循环利用的效果,推动了节能减排的发展。

    结束语

    综上所述,为了更好的满足人们对于高品质水的需要,污水处理这个新兴的产业得到了快速稳定的发展。虽然还不是很彻底,但只要不断提高全民的环保节能意识,政府大力支持节能减排政策并对污水处理厂给予一定的扶持,同时加大对工业企业污染排放量的控制,在未来一定能够实现经济效益、环境效益、科技效益共赢的局面。
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