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科技支撑污水处理节能降耗

文章来源:中国水网 发布时间:2012-02-02
当前,我国城镇污水处理事业快速发展,污水处理厂数量急剧增多,排放标准日渐提高,由此导致的污水处理厂能耗占全国总能耗的比例也将逐渐增大。如何通过技术改造和运行优化降低污水处理厂的水电耗,将对污水处理厂的正常运行和良性发展起到很好的推动作用。

当前,我国城镇污水处理事业快速发展,污水处理厂数量急剧增多,排放标准日渐提高,由此导致的污水处理厂能耗占全国总能耗的比例也将逐渐增大。如何通过技术改造和运行优化降低污水处理厂的水电耗,将对污水处理厂的正常运行和良性发展起到很好的推动作用。

近日,“十一五”国家科技支撑计划重点项目“城市污水处理厂的节能降耗技术”项目顺利通过了验 收。该项目重点针对城市污水处理厂能耗高的问题,选择几种目前城市污水厂应用广泛的污水处理工艺,重点开发节能降耗关键技术,采用工艺优化和重组有效降低 能耗。项目通过相应的示范工程,使所开发的技术逐步工业化;通过建立城市污水处理厂节能降耗的成套技术方法、控制策略与操作规程以及城市污水厂节能降耗关 键技术与工艺的设计规则和评价标准,提高了污水处理工艺节能降耗的设计与管理水平,带动了我国污水处理领域的技术提升,为我国污水处理厂新技术工艺的构建 提供了科技支撑,为工程实施提供了技术支持。

构建污水处理厂能耗审计体系框架

“城市污水处理厂的节能降耗技术”项目共有6个课题:城市综合节水规划关键技术和标准体系研 究、城市供水厂综合节水关键技术研究、城市供水管网系统漏损控制技术研究与应用示范、城市供水用户端综合节水技术研究与示范、城市再生水景观利用关键技术 研究、城市综合节水技术集成与应用示范。

在对全国1800多座污水处理厂2008年和2009年全年运行能耗分析的基础上,该项目结合 部分典型污水处理工程案例的技术剖析,完成了全国城镇污水处理厂能耗现状分析,初步提出了基于不同季节、处理等级(排放标准)、工程规模和运行负荷率特征 的污水处理厂能耗均值,能耗分析的规律性显著。此外,项目还完成了城镇污水处理厂全流程节能降耗技术集成的方案,梳理出覆盖污水处理厂主要能耗单元的节能 降耗关键技术;通过典型污水处理厂能耗物耗平衡分析,构建了污水处理厂能耗审计体系框架,提出了能耗物耗审计核算方法,确定了各工艺单元的能耗物耗基准值 及测算方法,并申请相关软件著作权2项。

突破一系列关键污水节能降耗技术

针对我国城镇污水处理厂高能耗问题,项目开展了城镇污水处理和污泥处理处置系统节能降耗关键技 术研发,已经在环沟型氧化沟A2/O短流程工艺技术、内源反硝化强化生物除磷脱氮工艺技术、厌氧微孔曝气一体化氧化沟技术、间歇曝气A2/O氧化沟技术、 基于节能降耗的SBR工艺专用设备及其运行优化技术、新型低碳SBR工艺节能降耗关键技术、污泥消化液短程硝化与厌氧氨氧化技术、短程脱氮/反硝化除磷集 成技术、污泥厌氧消化池运行优化与沼气高效利用技术、污泥高效稳定好氧发酵工艺技术等关键技术上有所突破,部分关键技术的工程应用成效显著。

目前我国城镇污水处理厂的运行管理还存在一些问题。项目组以污水处理厂运行管理节能降耗为重点 开展研究,构建了以曝气池精确曝气控制系统、SBR低氧微膨胀远程诊断专家系统、基于进水负荷的A2/O工艺污水处理厂运行调控技术、污水处理厂全流程智 能控制系统等污水处理厂控制系统和控制技术,开发了全流程智能控制系统样机,实现了以节能降耗为目标的污水处理厂智能控制。

项目还在北京清河污水处理厂、无锡城北污水处理厂、北京黄村污水处理厂、深圳小红门污水处理厂 等12座污水处理厂开展了以节能降耗为核心的生产性试验研究,建立了污水处理厂节能降耗工程示范,总规模达到192.5万m3/d,总能耗降低10%以 上;建立了沈阳北部污水处理厂和北京亦庄污水处理厂污泥处理处置示范工程,总能耗降低10%以上。

项目未来推广和应用前景广阔

项目组认为,这一系列技术在未来的推广有着十分广阔的前景。首先,市场比较广阔。目前,我国城 镇污水处理事业飞速发展。根据住房和城乡建设部最新的统计结果,截止到2009年底,全国共累计建成城镇污水处理厂1993座,污水处理能力达到了 1.056亿m3/d,较2008年底增加约1330万m3/d。此外,全国正在建设的城镇污水处理项目达2360个,总设计能力约6400万m3/d。 其中655个设市城市2009年底前已有535个城市建有污水处理厂,累计建成污水处理厂1368座,形成污水处理能力9271万m3/d。

其次,城镇污水处理是以能源消耗实现污染物去除的一种高耗能行业,因高能耗造成的高成本已经致 使大量污水处理厂不能正常运行。项目重点针对污水处理厂的高能耗问题开展研究,以期从设计、运行和管理方面全方位地进行节能降耗的技术攻关,相关研究成果 将对指导污水处理工程的设计、建设和运行具有重要的指导意义,有助于节约能耗、降低成本。

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