电子机械高等专科学校

风曝气 系统动力消耗量一般 占全厂总电耗的 40％到50％，是全厂节能的关键。最根本的节能措施就是减小风量，而减小风量必须要提高扩散装置效率， 降低污泥对氧的需求，优化污水外加能量： (1)改进布置方式。污水处理厂曝气池的传统布置方式是均匀和单边布置的，单边布置原 以为有利于保持真正推流，还可以减小风量，但多年的实践和研究表明，这种布置方式氧的转移率较低，能源浪费很大，不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡，形成局部混合，同时可将小气泡吸至 1／ 3— 2／ 3深处。 (2 )改善曝气设备。采用微孔鼓风曝气器，可以减小气泡尺寸增大表面积，提高氧的利用效率，因而转移速度高，节约风量，可节省近 20％的曝气能耗。 (3)风量控制节能。鼓风机的选用是按照最大负荷时在计算需气量的基础上再加上一个足够大的安全系数选定的。日常负荷下，风量均有一定量富余，一般都要适当的减小风量，提高充氧效率，负荷低时更应如此，这不仅是节能的需要，也是防止过曝气，保护处理效果的要求。进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法，当然风量并非可以任意减小，必须以能够满足污水处理要求为前提，受到多种因素的影响。

二次沉淀池的节能：二次沉淀池是处理后 的污水进行泥水分离的地方。 现在普遍使用的池子都设有刮渣挡板，出水排泥等装置，其面积也较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房。二次沉淀池的能耗主要是在污泥的抽吸和污水表面漂浮物的去除上，能耗相对较低。此外，还可以通过采用新型的节能泵， 合理调整设备参数， 提高泵的运行效率， 选择水泵的运行台数等途径实现节能。

2.3 污水处理节能降耗技术的分析

从工艺控制来考虑，第一个，要强化预处理降低除氮功能的能耗。同样采用氧化沟工艺，能耗的比例是不同的，比如说厌氧或化学沉淀或者是水解或AB工艺，或者是初沉池。它的去除能力是不同的。

讲到预处理工艺，去年无锡有一个水解工艺，将近10个月的运行数据，去除率基本上在50%以上。所以预处理在提高了50%以上的去除率之后，后续的节能降耗提供了很大的课题。

第二个是除氮工艺，氮的去除这几年技术的进展非常迅速。所以氮的去除沿着这条路，亚硝化、反硝化等等的路径。这几年从叫做厌氧氨氧化。所以工艺和

8

电子机械高等专科学校

科学都是不一样的发展。开发的工艺也是不一样的，短程反硝化，厌氧处除磷等等。它的工艺的潜力也是巨大的，短程反硝化能节省62.5%的能耗。

第三个，在工艺方面，改变污水处理的政策，强化污泥处理。前几年的一个技术政策，对污泥的处理，要求10万吨以上采用厌氧硝化，导致了现在90%以上甚至100%的污泥处理不采用厌氧硝化。2008年以后，可能会有一、两个城市兴建了厌氧硝化，那么在国内外的技术也是非常成熟的。它可以热电联产，在国外可以减少50%的能耗，在国内达到30%是完全有可能的。

同时像瑞典、日本都开始研究用污泥产生的沼气作为清洁燃料。瑞典提出2020年他们国家的所有公交车全部采用沼气燃料，而且现在他有7个城市的公交车采用沼气燃料。2个城市间的火车采用了沼气净化以后的燃料。我想这些都是一个可持续发展的概念的应用。

2.4 其他方式的节能降耗

1、 再生回用以减少深度处理

城市污水处理出水的再生利用在我国，花费大量投资建设了城市污水处理厂，但经过处理后的再生水并没有得到充分利用，在城市污水处理决策中应充分考虑污水的再生利用。发展再生水在农业灌溉、绿地浇灌、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。

城市污水再生利用，应根据用户需求和用途，合理确定用水的水量和水质。污水再生利用，可选用混凝、过滤、消毒或自然净化等深度处理技术。因此，缺水城市和水环境污染严重的地区，在规划建设远距离调水之前应积极实施城市污水再生利用工程，同时做好非投资性或低投资性的节水减污工作。

城市污水再生利用规划建设要依照客观需要和实际可能的原则，按照远期规划确定最终规模，以现状水量及用水需求为主要依据确定实施规模。城市污水再生利用技术选择与工程实施要考虑国情、实际条件和用户需求，城市污水再生利用规模、处理程度、处理流程、输水方式、再生水质、使用用途的选择上，既要满足要求，又要经济合理。目前城市污水再生利用应着重于农业灌溉、市政杂用、景观水体、生活杂用、工业冷却、生态环境和补充地表水。

但是，城市污水再生过程和再生水的使用应确保公众和操作人员的健康安

9

电子机械高等专科学校

全，以及周边的环境安全，尤其要有效地控制病原菌的污染和传播。再生水使用应满足国家和地方有关污水再生利用的水质标准和规定，处理工艺的选择，尤其是工艺的可靠性和安全性的保障，应经过严格的专家论证、评估和主管部门的批准。

2、环境自净和生态处理以降低能耗

城市污水处理厂出水也可看作是水文循环的组成部分，将合乎质量要求的出水排放到河流水体中，使河流水体能维持或变成供下游使用的原水源，不仅经济可行，而且可减少风险并发挥河流自净能力。

正是因为自然环境自身有很强的处理污水的能力，我们可以用生态的方法处理污水，这样不仅可以获得很好的处理效果还能省去很多处理费用，是两全其美的办法。

目前的生态处理方法中很多处理方法都存在占地多，处理流量小的问题。所以生态处理方法要因地制宜，用在空地较多、生物生长好的地方，像人工湿地、土壤层微生物滤池、植物浮床等都是很好的生态处理方法，能耗低，很值得推广。

三 采用新型技术节能降耗

3.1 生物膜法

生物膜法也是污水生物处理的主要工艺之一，微生物以膜状固着在某种载体的表面上呈附着生长状态。由于生物膜法大多采用自然通风，所以采用生物膜法也能够达到节能降耗生物膜法作为与活性污泥法平行发展起来的生物处理工艺，在污水处理中的应用源远流长，近年来又得到较多的研究与应用，这主要是因为它与传统的活性污泥法相比具有如下几个方面的特征：微生物相多样化，生物的食物链长，并能存活世代时间较长的微生物；微生物量多，处理能力大，净化功能显著提高；污泥沉降性能良好，易于固液分离；剩余污泥产量少，降低污泥处理与处置费用；耐冲击负荷，对水质、水量变动具有较强的适应性，并能处理低浓度的污水；易于运行管理，减少污泥膨胀问题。生物膜反应器除上面所述的好的特征外，其不足之处在于需要较多的填料和支撑结构，在不少情况下基建投资

10

电子机械高等专科学校

超过活性污泥法；出水常常携带较大的脱落的生物膜片，大量非活性细小悬浮物分散水中使处理水的澄清度降低等。但综合比较来看，生物膜反应器还是有着活性污泥法等其他处理工艺不可代替的优势。生物膜法主要工艺方法有生物转盘、生物滤池、生物接触氧化池、生物流化床等。

（生物膜的结构）

3.1.1 生物膜法的主要特征

生物膜法作为一种高效节能的污水处理技术，它具有很多普通的活性污泥法所不具备的特点：对水量、水质、水温变动适应性强；处理效果好并具良好硝化功能；污泥量小(约为活性污泥法的3/4)且易于固液分离；处理效率高、耐冲击负荷性能好；占地面积少、动力费用省、便于运行管理等优点。

由于生物膜法不需要像普通的活性污泥法那样大量的曝气，仅仅是这个在能源节省上就有相当大的利用价值；并且生物膜法所产生的污泥很少，在处理污泥上也就节省了很大的成本。

3.1.2 新型生物膜处理技术

3.1.2.1 移动床生物膜废水处理技术（MBBR）

MBBR是将活性污泥法与生物膜技术耦合形成的新工艺，是将生物膜技术以活性污泥的方式运行的废水处理工艺。移动床生物膜反应器[Moving Bed Biofilm Reactor （MBBR） ]是在流化床基础上形成的污水处理新技术。它具有

11