城市污水處理廠節(jié)能措施與優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研究.pdf

1、近年來，我國面臨嚴(yán)峻的水資源短缺及污染形勢(shì)，而解決水污染問題最有效的措施就是建造污水處理廠，其具有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。然而污水處理領(lǐng)域所消耗的能源是非常巨大的，其在運(yùn)行過程中需要高額的運(yùn)行費(fèi)用支撐，這就使得當(dāng)下污水廠無論是建造還是運(yùn)行都有很多難題亟需解決，能耗過大的問題已經(jīng)成為污水處理行業(yè)發(fā)展的障礙。在當(dāng)前我國電力資源緊缺，能源供需矛盾加大的形勢(shì)下，建設(shè)能量利用效率高的污水處理廠是我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的必經(jīng)之路。然而，目前我國

2、歷來是把重點(diǎn)放在污水處理廠的設(shè)計(jì)建設(shè)和處理成果上面，往往忽略了污水廠的后續(xù)運(yùn)行成本，這樣許多污水廠就會(huì)由于污水處理資金收集不到位而減少處理過程，那么出水指標(biāo)可想而之。久而久之污水處理廠就會(huì)成為一個(gè)空架子而起不到治理污水的效果。因此污水處理領(lǐng)域的當(dāng)務(wù)之急是在分析處理單元能量轉(zhuǎn)換的基礎(chǔ)上對(duì)已建污水廠進(jìn)行節(jié)能改造并對(duì)新建污水廠做節(jié)能設(shè)計(jì)。本文對(duì)典型污水處理工藝做了細(xì)致的研究，尤其是工藝和所用設(shè)備的運(yùn)行狀況。由此提出了可行的節(jié)能方案，主要成果如

3、下：
　　 (1)分析了污水廠污水提升泵的工作原理以及最佳工作區(qū)域?，F(xiàn)有污水提升泵能耗過大的原因就在于實(shí)際進(jìn)水水量小于設(shè)計(jì)水量，從而使水泵無法在最佳工作區(qū)域運(yùn)行。因此污水提升泵的設(shè)計(jì)要盡量避免進(jìn)行估算。此外變頻器的使用可以大大增強(qiáng)水泵的工作效率并且對(duì)設(shè)備有一定的保護(hù)作用。
　　 (2)曝氣設(shè)備的能耗歷來要在污水處理廠總能耗中占有很大一部分比例。本文就通過熱力學(xué)理論和界面?zhèn)髻|(zhì)理論對(duì)曝氣器的工作的原理和氧擴(kuò)散途徑進(jìn)行了研究分

4、析，得出了對(duì)曝氣器的進(jìn)氣量進(jìn)行控制是節(jié)能的關(guān)鍵。
　　 (3)通過對(duì)曝氣過程和現(xiàn)有的智能控制技術(shù)進(jìn)行研究，本文將模糊PID控制技術(shù)運(yùn)用在污水處理領(lǐng)域。模糊PID控制器的使用可以將曝氣設(shè)備持續(xù)工作在節(jié)能狀態(tài)下，其抗外界干擾的能力非常好。
　　 (4)此外污水處理廠通常會(huì)由于節(jié)約建設(shè)資金而忽視了污泥處理的重要性。在投加藥劑的時(shí)候，投加量的多少需要通過做精確的實(shí)驗(yàn)來確定。而能量回收的關(guān)鍵是對(duì)污泥做的合理的處置，將回收能量與污水