夏能宏
（蕪湖市供水總公司，安徽 蕪湖 241000）

　　摘要：污水處理廠能否正常運(yùn)行與運(yùn)行費(fèi)用的多少有直接關(guān)系。建設(shè)中的蕪湖市朱家橋污水處理廠在總結(jié)國(guó)內(nèi)已運(yùn)行的污水廠實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用先進(jìn)成熟的工藝，積極穩(wěn)妥地運(yùn)用新技術(shù)、新設(shè)備、新材料，注重節(jié)能措施在工程中的運(yùn)用，力爭(zhēng)使污水廠的運(yùn)行費(fèi)用降到最低。
　　關(guān)鍵詞：污水處理廠；節(jié)能措施；A²/O工藝
　　中圖分類號(hào)：TU992.3
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B
　　文章編號(hào)：1009-2455(2001)04-0029-02

概述

　　蕪湖市位于長(zhǎng)江下游沿岸，是長(zhǎng)江十大港口之一。為了保護(hù)長(zhǎng)江水體及城市清潔水源，實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，國(guó)家有關(guān)部門(mén)根據(jù)蕪湖市城市總體規(guī)劃及環(huán)境保護(hù)規(guī)劃，決定興建蕪湖市朱家橋污水處理廠。
　　該廠建設(shè)規(guī)模30×10⁴m³/d。采用A²/O生化處理工藝。工程設(shè)計(jì)結(jié)合我國(guó)目前狀況，積極穩(wěn)妥地運(yùn)用新技術(shù)、新設(shè)備和新材料，充分考慮節(jié)能，使A²/O生化處理工藝在該項(xiàng)目中的運(yùn)用達(dá)到了揚(yáng)長(zhǎng)避短的目的。

1 工藝流程簡(jiǎn)介

1.1 設(shè)計(jì)主要技術(shù)參數(shù)
　　工程設(shè)計(jì)水量：30×10⁴m³/d，一期規(guī)模為10×10⁴m³/d
　　設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)：見(jiàn)表1。
　　設(shè)計(jì)出水水質(zhì)：達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

表1 水質(zhì)指標(biāo)
mg·L^-1 名稱 進(jìn)水水質(zhì) 出水水質(zhì) BOD₅ 160 ≤20 COD 350 ≤60 SS 200 ≤20 TN 35 ≤15 NH₃-N 30 TP 4 ≤0.5

1.2 工藝流程簡(jiǎn)介
　　城鎮(zhèn)污水量大，污水中含有較多的氮和磷，常用的污水生物處理技術(shù)在降低污水中的BOD、COD和SS的濃度方面有一定的作用，氮的去除率只有20％^[1]，磷的去除率更低，因此，二級(jí)生物處理出水中還含有氮、磷，這樣的出水會(huì)造成水體的富營(yíng)養(yǎng)化，給飲用水源、水產(chǎn)業(yè)，工業(yè)用水帶來(lái)很大危害。
　　本工程采用A²/O生物脫氮除磷工藝，污水處理構(gòu)筑物主要有：格柵、旋流沉砂池、初沉池、溢流井、A²/O生化池、二沉池、鼓風(fēng)機(jī)房、污泥回流泵房、加氯間、接觸消毒池。污水經(jīng)格柵去除較大懸浮物進(jìn)入旋流沉砂池；在旋流沉砂池中通過(guò)水力旋流的離心力將較大的砂粒去除，污水進(jìn)入初沉池；在初沉池中有40％－60％的SS被去除，出水經(jīng)溢流井分配，進(jìn)入A²/O生化池，在A²/O生化池中，污水經(jīng)硝化、反硝化過(guò)程除氮，同時(shí)微生物吸附大量的磷，與污水一起進(jìn)入二沉池；在二沉池中混合液經(jīng)一段時(shí)間的固液分離，污水經(jīng)加氯消毒達(dá)標(biāo)排放；污泥大部分回流，另外含有高濃度磷的剩余污泥進(jìn)入污泥脫水間脫水處理，由此去除污水中的磷。污泥處理有：儲(chǔ)泥池、污泥濃縮脫水機(jī)房。全廠運(yùn)行管理采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，使廠內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。工藝流程見(jiàn)圖1。

2 工程中采取的節(jié)能措施

2.1 合理選擇設(shè)計(jì)參數(shù)。根據(jù)國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，將國(guó)內(nèi)已投產(chǎn)的污水處理廠進(jìn)水水質(zhì)與蕪湖市現(xiàn)排水水質(zhì)資料對(duì)比分析，提出合理的污水進(jìn)水設(shè)計(jì)參數(shù)，避免取值過(guò)高，使構(gòu)筑物及設(shè)備過(guò)大，形成“大馬拉小車(chē)”，造成能源浪費(fèi)。

2.2 采用合理的處理工藝是污水處理廠節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。A²/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫(xiě)，它是厭氧－缺氧－好氧污水生化處理工藝的簡(jiǎn)稱。A²/O工藝是一項(xiàng)成熟工藝，在工業(yè)污水處理中運(yùn)用較廣，在我國(guó)城市污水處理中也有運(yùn)用。城鎮(zhèn)污水中含有較多的氮和磷，排入河流很容易引起水體富營(yíng)養(yǎng)化，采用一般的二級(jí)生化處理效果不顯著，而A²/O工藝?yán)貌煌奈⑸锓N群，使氮的去除率為60％～80％，磷的去除率為70％～90％。對(duì)較高和較低有機(jī)物濃度的城鎮(zhèn)污水，均得到良好的處理效果^[2]。從各種生物處理能耗表^[3]（見(jiàn)表2）可以看出，氧化溝法、延時(shí)曝氣能耗最高，高負(fù)荷生物濾池能耗最低。從實(shí)際運(yùn)行狀況看，氧化溝法出水水質(zhì)較好，運(yùn)行穩(wěn)定；高負(fù)荷生物濾池出水水質(zhì)往往達(dá)不到較高標(biāo)準(zhǔn)；活性污泥法介于其間。A²/O工藝處理出水水質(zhì)優(yōu)于活性污泥法，在能耗上較活性污泥法經(jīng)濟(jì)^[1]。因此，A²/O工藝是最為經(jīng)濟(jì)有效的處理工藝。

表2 各種生物處理能耗
kWh·m^-3 類別 氧化溝 延時(shí)曝氣 深層曝氣 活性污泥法 階段曝氣 純氧曝氣 高負(fù)荷生物濾池 單位耗電量 0.26～0.85 0.56 0.29 0.18 0.15 0.12～0.15 0.03

2.3 處理構(gòu)筑物進(jìn)行合理的分組，適應(yīng)水質(zhì)、水量的變化。本工程生化處理構(gòu)筑物分成四組，根據(jù)進(jìn)水有機(jī)物濃度的高低，不同季節(jié)水量大小的變化，在非滿負(fù)荷的條件下，可用兩組或三組并聯(lián)運(yùn)行，以節(jié)約能源。
2.4 污水提升泵的能耗在污水處理廠中位列第二，僅次于鼓風(fēng)機(jī)的能耗。因此在選用污水提升泵時(shí)，使流量和揚(yáng)程的匹配盡可能達(dá)到80％以上的工作效率。根據(jù)進(jìn)水流量，采用不同流量泵相互匹配，避免較多的閥門(mén)調(diào)控，損失能量。混合液回流流量大，動(dòng)力消耗高，為降低能耗，本工程采用進(jìn)口的大流量、低揚(yáng)程的高效螺旋漿式泵，從而減少了設(shè)備臺(tái)數(shù)，使得運(yùn)行費(fèi)用大大降低。
2.5 鼓風(fēng)機(jī)耗電占全廠用電量的40％左右，是有關(guān)生物處理法的主要?jiǎng)恿υO(shè)備，因此選擇合適高效的鼓風(fēng)機(jī)也是污水處理廠節(jié)能的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本工程采用進(jìn)口單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)，效率為80％以上，為A²/O生化池好氧區(qū)充氧提供氣源。設(shè)計(jì)總氣量為580m³/min，供氣壓力為0.07MPa，風(fēng)機(jī)3臺(tái)（2用1備）。比通用的多級(jí)低速離心鼓風(fēng)機(jī)（效率一般在60％～70％^[1]）可以大大降低能耗。另外，采用單級(jí)高速離心鼓風(fēng)機(jī)可以根據(jù)好氧池中混合液溶解氧濃度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)向葉片角度，從而改變出風(fēng)量的大小。進(jìn)行DO聯(lián)合控制后，可以節(jié)電33％。
2.6 曝氣池是二級(jí)生物處理廠耗能最大的構(gòu)筑物，其節(jié)能的關(guān)鍵在于選擇氧轉(zhuǎn)移率高的曝氣裝置。本工程采用國(guó)外進(jìn)口管膜式微孔曝氣器，每個(gè)長(zhǎng)度750mm，出氣量為8m³/(m·h)，氧利用率23％；動(dòng)力效率2.5～3.5kg[O₂]/(kw·h)是新一代高效、節(jié)能型曝氣裝置。與傳統(tǒng)的其他類型曝氣器相比，產(chǎn)品具有布?xì)饩鶆?、氧利用率高、?dòng)力效率高等優(yōu)點(diǎn)；與其他材質(zhì)微孔曝器相比，該產(chǎn)品具有通氣量大、充氣能力大、微孔不堵塞、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。該曝氣器的使用大大降低了能耗。
2.7 全廠采用先進(jìn)的微機(jī)測(cè)控管理系統(tǒng)，分散檢測(cè)和控制，集中顯示和管理。各種設(shè)備均可根據(jù)污水水質(zhì)、流量等參數(shù)自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)或運(yùn)行時(shí)間，使整個(gè)污水處理系統(tǒng)在最經(jīng)濟(jì)狀態(tài)下運(yùn)行，使運(yùn)行費(fèi)用最低。

3 結(jié)語(yǔ)

　　由于污水處理的耗電大，成本高，尤其近年來(lái)電費(fèi)不斷上調(diào)，使污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用不斷增高，不少建成的污水處理廠往往因經(jīng)費(fèi)不足而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。使大量的基建投資不能充分發(fā)揮其環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此在污水廠的建設(shè)過(guò)程中應(yīng)選擇合理的處理工藝，盡可能地使用節(jié)能設(shè)備及裝置，加強(qiáng)科學(xué)的管理，逐步實(shí)現(xiàn)污水資源化，才能使污水處理技術(shù)向低能耗、高效率的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：
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[3]錢(qián)易，米祥友．現(xiàn)代廢水處理新技術(shù)[M]．北京：中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社，1993．

作者簡(jiǎn)介：
夏能宏（1967－），男，工程師，蕪湖市供水總公司。