城市污水处理工艺的能耗评价体系研究

【摘要】： 建设城市污水处理厂是解决城市水污染问题的重要途径,然而污水处理厂的建设费用和运行费用昂贵,能源消耗很大,在一定程度上制约了污水处理事业的发展,因此关于城市污水处理厂能耗分析及其评价体系的研究成为热点,但是目前还缺乏统一的针对城市污水处理厂能耗的评价方法。本文针对在我国应用较多的氧化沟工艺污水处理厂和A2／O工艺污水处理厂在实际运行时的能耗状况进行了调查计算,运用层次分析法建立了城市污水处理厂的能耗评价体系,将能耗调查结果与能耗评价体系的计算结果进行了对比,并针对污水处理厂能耗发生的重点环节提出了相应的节能途径。主要成果如下： 通过现场调查和计算,发现所调查的城市污水处理厂的能耗构成为：预处理的能耗约占总能耗的28%,生物处理的能耗约占总能耗的60%,污泥处理的能耗约占总能耗的12%左右,其中曝气设备的电耗约占污水处理厂总电耗的50%。 运用层次分析法对影响污水处理厂能耗的因素的权重进行了定性与定量分析和计算,建立了污水处理厂能耗评价表达式,其中：T为城市污水处理厂总能耗、C1为实际污水处理量指数、C2为实际污泥处理量指数、C3为处理能力利用率指数、C4为处理构筑物占地指数、C5为工艺稳定性指数、C6为污水处理系统高程布置指数、C7为设备实际利用率指数、C8为处理设备能量转化效率指数、C9为主要污染物去除率指数、C10为N和P等营养物去除率指数、C11为污水处理达标率指数。 T=0.0784*C1+0.0280*C2+0.1708*C3+0.0256*C4+0.3008*C5+0.1600*C6+0.0576*C7+0.0896*C8+0.0504*C9+0.0208*C10+0.0088*C11 采用本文建立的能耗评价表达式对所调查的两座污水厂(氧化沟工艺、A2／O和中负荷工艺)进行了能耗评价分析与计算,结果表明采用氧化沟工艺污水处理厂的总能耗低于A2／O和中负荷工艺的污水处理厂,同实际调查情况相吻合,说明本文所建立的能耗评价体系能够较为准确的判断出城市污水处理厂的能耗状况,对指导城市污水处理厂的工艺设计和运行管理具有一定的参考价值。 从实际调查结果和理论评价结果看,城市污水处理厂的能耗发生重点在污水处理能力利用率、工艺系统稳定性、污水处理厂高程布置三方面,这三部分在能耗评价体系中所占权重最大,是污水处理厂在设计中和运行时应该注意的重点。