对所有污水处理厂来说，节能降耗永远都是一个长期且热门的讨论话题。

一般来说，污水厂的能耗占厂子运行维护成本的30%--80%，过高的能耗往往会阻碍污水处理厂的管理和升级，甚至致使一些中小型污水厂难以正常运行。

所以，以前节能降耗都是为了给自家污水厂省钱。而现在，节能降耗这项行动已经开始正式被纳入国家视野中。

          围绕节能减排、超低排放、优化排污标准等方向

日前，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》（以下简称《行动方案》），其中明确了五方面20项重点任务。

《行动方案》主要围绕“实施设备更新、消费品以旧换新、回收循环利用、标准提升”四大行动开展，同时，对环保、污水处理领域也提出诸多方面的要求。

相关内容摘录如下（内容存在删减）：

• 加快制定修订节能降碳、环保、安全、循环利用等领域标准；

• 围绕节能减排、超低排放等方向，推动重点行业设备更新改造；

• 以供水、污水处理、环卫、城市生命线工程等为重点，分类推进更新改造；

• 加快推进城镇生活污水垃圾处理设施设备补短板、强弱项；

• 加快完善重点行业排放标准，优化提升大气、水污染物等排放控制水平；

• 重点行业主要用能设备能效基本达到节能水平，环保绩效达到A级水平的产能比例大幅提升；

• 推动地下管网等城市生命线工程配套物联智能感知设备建设；

• 加大对节能节水、环境保护等税收优惠支持力度，把数字化智能化改造纳入优惠范围。

节能、减排、降碳等字眼反复出现，不难看出，通过污水处理设施设备更新改造来达到节约能源费用，降低处理成本，大概率将成为接下来各大污水厂优化运行管理的必要手段。

前两年污水厂提标“如火如荼”，排放标准一度到“几乎苛刻”的程度；去年国家呼吁“地方标准需理性”，提标风潮才开始趋于冷静。

今年，国家开始着眼污水处理设施设备更新改造，污水厂提标改造将由“提标”上半场正式迈入“改造”下半场。

污水处理工艺通常分为预处理、生化处理、污泥处理这三个单元，每个处理单元的耗能情况不尽相同。

大体可以分为污水提升泵、曝气系统、机械搅拌、污泥回流泵，污泥脱水等的电耗以及污泥消化投加的热能等。同时还包括絮凝剂、外加碳源、除磷药剂等一系列外加耗材生产过程所需的能量。

1、提升输送系统运行能耗分析和节能措施

在大型市政污水厂运行能耗统计中，提升输送系统及曝气供氧设备能耗约占70%以上，其中提升泵电耗约占20%左右。

已建成污水厂的提升泵耗能高原因很大原因是设计之初仅考虑最大流量、扬程等最不利因素，导致后期水泵扬程偏高。不仅浪费大量电能，还会使电机过热，影响污水提升泵的使用寿命。

此时，可通过更换合适的水泵叶轮、加装变频器、根据集水池水位，流量变化合理控制泵机转速、重置水泵等措施，来保证污水提升泵始终处于高效区，减少能耗损失。

至于如何判断水泵是否高效，简单直观的办法是：叶轮是否有气蚀、水泵震动情况、水泵维修的频率等等。

另外，适当提高泵前水位，也能降低其运输过程中约20%左右的能耗，这一方面主要通过提高污水处理厂前端管网蓄水水位实现。

2、鼓风曝气系统运行能耗分析和节能措施

生化处理阶段能耗最大的是曝气系统，约占污水厂总能耗的50%。

前期设计参数偏大、设备选型功率偏大、曝气不精确等等，都会造成后期风机大量电力的浪费。而且，长期过高的溶解氧还可能造成污泥解体，影响出水实际效果。

实现曝气系统节能降耗的具体措施可以有：

合理选择曝气设备，新项目风机优先选用高效节能型风机，如空气悬浮和磁悬浮风机；

风机性能应该与工况相匹配，风机或机组的输出风量应该能够根据需要灵活调节，如加装变频器，根据进水水质调整曝气量，防止多余消耗；

及时更新更换曝气器，避免鼓风机开启更大的曝气风量来维持曝气器的损坏造成曝气不均匀，也能实现降低风机的运行能耗；

合理布置曝气风机进出口管路，如调整曝气支管汇入曝气主管部分的管路角度、对布局到曝气池顶端的曝气末端支管进行环状网的联通等；

定期对水下曝气管路进行水垢清理，积极更换堵塞和结垢的曝气器，减少部分压力损失；

经济条件允许的话，推荐使用精确曝气流量控制系统，为曝气系统提供自动化、精确化的曝气解决方案。

3、污泥处理系统运行能耗分析和节能措施

污泥处理环节的节能重点应该在污泥进泥泵及污泥浓缩机的节能降耗上。对于进泥泵的节能，可参考进水泵的节能措施。

从污泥设备能耗角度来看，带式压滤机能耗相对较少，但带式压滤机比板框压滤机易发生堵塞。带式浓缩脱水一体机浓缩和脱水一体化，无需设污泥浓缩池及搅拌设备，减少来占地面积，自来水耗量小，能耗较低。

卧螺沉降离心脱水机占地少，采用封闭式系统，运行条件好，设备磨损率低，运行费用较低。

另外，科学调整各环节之间关系，使压滤机高效运转，降低泥饼含水率，也能达到减少电耗、用水量，降低运输费用的目的。

对于现有污水处理厂来说，还可通过如下几个主要方面，实现污水处理和污泥处置工艺环节的节能降耗：

◎在加药环节，通过筛选最适碳源、优化絮凝剂投加方式和药剂投加点等方式，减少药剂投加量，以此降低系统的药耗和能耗。

01 在AAO工艺中，将碳源投加点从厌氧段进水口调整至缺氧段，并对其用量进行合理调节后，就减少了近50%的日均投加量，且各项水质参数均能达标。

另外，避开内回流点，在其下游3～5m处投加；避开水力死角投加，如池壁就近处；避开泡沫表层，深入液面下方投加；用多点加药或喷淋形式等等，都能大大降低碳源低效投加的情况发生，以此达到同步减少药耗和能耗的目的。

02 如果选用化学除磷方式，建议添加高分子混凝剂，可以大大减少药耗。

而想要提高生物除磷效率，主要需要控制以下几个运行参数指标：

pH值（控制在在6.5～7.0）、溶解氧（厌氧区：0.2mg/L以下，好氧区：2.0mg/L左右）、硝态氮（厌氧区应控制在0.4mg/L以下）、碳磷比（BOD5/TP>17）、污泥磷（3.5～7d）

◎在工艺调整环节，通过对进水、回流、泥龄等的实际调控，实现污水处理过程的节能降耗。

01 采用分段进水的方法，通过消耗污泥回流和硝化液回流所携带的剩余溶解氧，一方面增加脱氮除磷段的碳源含量，另一方面减少生物池需氧量和供氧量的差异，起到节能降耗的作用。

02 对AAO等传统水处理工艺进行改进，如在沉降区旁边依次设置厌氧除磷区和低氧曝气区，形成一体化设置。这样有利于提高工作效率，缩短污水处理时间。

充分利用空气压力的原理建立了一个空气推流区前端的低氧曝气区域，提供自然力量并减少能源消耗和冲击载荷。

◎在污泥处理处置环节，可以合理利用厌氧沼气。

01 污水的厌氧处理和污泥的厌氧消化可产生甲烷沼气，体积约占60%。把产生的沼气送至锅炉房燃烧，可用于消化池加温、污水厂取暖等，同时沼气还可用于发电可回收大量电能。

一般大中型城市污水二级处理厂的沼气发电量可补偿全厂用电量的30%，降低污水厂电能消耗及运行费用。

02 进行污泥调理时，可以选用物理与化学调理方式。在污泥消毒环节，利用辐射技术可以无需在高温高压的状态下实现消毒目的，也可以达到节能降耗的理想效果。

来源：中华人民共和国中央人民政府、治污者说、环境技术极客、环保水圈、网络等

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