一、前言

目前，我國城市污水處理率低，環(huán)境污染壓力大。然而，目前的處理技術大多面臨著資金投入高的問題，目前迫切需要低能耗、低生態(tài)污水處理技術。此外，隨著人民生活水平的提高和城市化進程的加快，我國城市污水排放量不斷增加。我國水污染控制的重點已經從工業(yè)點源控制轉向城市生活污水污染控制。如何經濟有效地解決生活污水的污染問題已成為一個亟待解決的難題，引起了人們和政府部門的極大關注。

但是，污水處理的成本也是一個大問題。為了更好地處理污水和廢水，減少環(huán)境污染，我們必須以最經濟的方式處理污水。這涉及污水能量消耗和功效。問題。以下是對污水處理廠整個污水處理過程的分析，發(fā)現(xiàn)當前常見污水處理過程的不足之處，并提出更好的解決方案，使未來的污水處理更容易，更全面，污水將是環(huán)境污染污染減少到最低限度。

二、污水處理廠工藝流程

目前，我國城市污水處理普遍采用集中式污水處理系統(tǒng)和傳統(tǒng)的三式化糞池。其他處置結構相似，主要流程如下：

污水處理設施(包括污水管、雨水管、工廠排放管等)>污水提升泵站>格柵攔截器>沙沉淀池>一級沉淀池>曝氣池;厭氧池的核心處理工藝>二沉池>排水管或排水管[1]

核心處理流程可分為一級處理和兩級以上。深加工過程主要包括好氧處理過程，厭氧處理過程和兩者的結合。

目前，好氧處理方法主要有SBR法、UASB法、氧化溝法、氧化池法等。好氧菌在曝氣池內充入空氣或氧氣，去除污水中的有機雜質。主要的厭氧處理工藝包括厭氧流化床、兩相厭氧發(fā)酵、厭氧過濾器等厭氧發(fā)酵去除污水中有機物的方法。其他的，如A20及其變種，都是好氧和厭氧過程，其處理效果往往比單一過程好得多。

先進的處理結構有曝氣池、厭氧池、氧化池、厭氧反應器和專用除磷脫氮設備，或它們各自的不同工藝，但處理原理基本相同。

三、各處理結構的能耗分析

3.1污水處理系統(tǒng)

目前，污水處理系統(tǒng)具有集中式污水處理系統(tǒng)和分布式處理系統(tǒng)。前者指的是各種城市生活污水。經過預處理以滿足管道排放標準的工業(yè)廢水和城市融雪和降水等混合廢水通過城市污水收集，然后集中到城市污水處理廠。然后，城市污水處理廠根據(jù)水的水質，綜合規(guī)劃，集中處理和適當?shù)拇胧?一種污水處理方法，符合國家排放標準后排入天然水系統(tǒng)。一般用于經濟較發(fā)達的大中城市。該系統(tǒng)初期投資大，需要鋪設相應的城市污水管網(wǎng)。運營管理成本很高，對經濟欠發(fā)達地區(qū)的中小城鎮(zhèn)有很大的應用限制。

分散式污水處理系統(tǒng)是指在區(qū)、廠內設置化糞池或小型污水處理設施，對生活污水進行預處理，對廁所進行沖洗、洗車、鋪面花壇灑水等。雖然分散處理工藝可能導致較高的處理成本，但這種處理方法有其優(yōu)勢，特別是在廢水處理成本越來越高，處理流量也越來越大的情況下，分散處理方法顯示出其優(yōu)勢。

3.2污水泵站能耗分析

隨著人們對日益嚴重的環(huán)境污染的認識和環(huán)保意識的增強，大多數(shù)城市都建立了污水處理廠。該流程也從簡單的初級處理升級到二級或更深層次的處理。但對于大中型城市，普什市仍在采用集中化的方式.污水處理廠有很大的污水處理面積，因此有必要使用起重泵站將遠距離污水提升到污水處理廠集中處理。這些污水提升泵站不僅要確保所有污水都升級到污水處理廠，一般來說，污水排放很大，運輸距離也很長，污水管道一般埋得很深，泵站需要很高的揚程，耗電量很大。

電費是污水泵站的主要能源消耗。運輸距離越遠，電價越高。武漢龍王嘴污水處理廠有五個污水泵站，附近有大面積的污水收集。它仍然不大，目前正在擴建的工程加工流程僅為15萬噸。

3.3網(wǎng)格、沉砂池、初沉池能耗分析

格柵用于截留污水中的粗雜質。當污水通過格柵時，柵極帶的屏障會造成水頭損失，因此有必要用泵來提升污水，以增加污水的勢能。此外，鋼渣的機械破碎也是一個耗能過程。這兩種能源是格柵工藝的主要能源。

用沉砂池和一次沉淀池去除污水中的粗砂顆粒和細懸浮物。除污水在池中的水分損失外，砂刮除泥設施及其后續(xù)處理還會產生大量的能耗，但這些能耗并不大。

3.4曝氣池能耗分析

曝氣池是好氧處理過程中的主要耗能設備，大部分能耗集中在曝氣池。降低曝氣池的能耗相當于解決好氧處理過程的能耗問題。

傳統(tǒng)的曝氣池是以機械的方式將空氣泵入污水或將空氣從水箱底部充滿，并通過攪拌將空氣與污水混合，使空氣在污水中均勻分布，提高了好氧調節(jié)的效果。
曝氣池污水停留時間一般在2小時以上，且體積較大。無論是通過旋轉葉輪曝氣，還是通過加氣帽進入儲罐底部的空氣中，電機的功率都很大，必須日夜運行。能源消耗是可以想象的。

3.5厭氧池和厭氧處理設備的能耗分析

除好氧處理技術外，厭氧處理工藝也容易被人們接受。厭氧處理工藝能耗較低，可產生沼氣?；厥绽靡埠芊奖恪５?，在厭氧處理過程中，污水停留時間很長，為了保證良好的處理效果，有必要采取更好的空氣隔離措施。然而，厭氧處理的發(fā)展趨勢是有希望的。

3.6二沉池及其它處理設備的能耗分析

二次沉淀池是處理后的污水分離泥漿和水的場所。目前二沉池一般采用刮隔板、出水排泥等裝置，二沉池的面積也相對較大。分離后的污泥也通過污泥泵輸送到污泥泵房，污泥的壓縮處理也消耗了大量的能量。

目前，采用污泥機械壓縮處理，濃污泥輸送等常用方法，耗能大，容易二次污染。像污泥這樣的高濃度污染物很容易再次進入雨水循環(huán)系統(tǒng)，造成二次污染。二次污染的處理也很麻煩。

四、污水處理各環(huán)節(jié)節(jié)能途徑

4.1回收減少先進加工

我國城市污水處理廢水的回用，在城市污水處理廠建設上投入了大量資金，但污水處理后的再生水還沒有得到充分利用，在城市污水處理決策中應充分考慮污水的回用問題。發(fā)展再生水在農業(yè)灌溉、綠色灌溉、城市雜用、生態(tài)恢復和工業(yè)冷卻等方面的利用。

城市污水的回收利用應根據(jù)用戶的需求和用途，合理確定水的水量和水質。對于廢水回收，可提供先進的處理技術，如凝結，過濾，消毒或自然凈化。因此，在缺水城市和水污染嚴重的地區(qū)，在規(guī)劃遠距離輸水之前，應積極實施城市污水回用項目，非投資或低投資，節(jié)水減污工作應當完成。

城市污水再生利用的規(guī)劃建設，應當根據(jù)客觀需要和可能的原則，根據(jù)長期規(guī)劃確定最終規(guī)模，主要根據(jù)現(xiàn)狀水量和需水量確定實施規(guī)模。城市污水再生利用的技術選擇和工程實施，應當考慮國情、實際情況和用戶需求。城市污水回用規(guī)模、處理程度、處理工藝、輸水方式、回用水水質和使用用途的選擇，不僅要符合要求，而且要經濟合理。目前城市污水回用應以農業(yè)灌溉、市政雜用、景觀用水、生活雜用、工業(yè)冷卻、生態(tài)環(huán)境和地表水補充為主。

然而，城市污水再生和使用再生水的過程應確保公眾和經營者的健康和安全，以及周圍環(huán)境的安全。特別是，應有效控制病原體的污染和傳播。再生水的使用應符合與廢水再利用有關的國家和地方水質標準和條例。處理工藝的選擇，特別是工藝的可靠性和安全性的保證，必須經過專家的嚴格批準，并經主管部門的評估和批準。

4.2環(huán)境自凈和生態(tài)處理以減少能源消耗

城市污水處理廠的污水也可視為水文循環(huán)的一個組成部分。符合質量要求的出水排入河水體內，使河水體能夠維持或成為下游使用的原水源，不僅經濟上可行，而且可以減少。冒險并發(fā)揮河流的自凈能力。

正是因為自然環(huán)境本身具有很強的污水處理能力，我們可以采用生態(tài)的方法來處理污水，這不僅能取得良好的處理效果，而且節(jié)約了大量的處理成本，是實現(xiàn)兩頭兼顧的最佳途徑。

目前，許多生態(tài)治理方法都存在著占用土地多、流量少的問題。因此，生態(tài)處理方法應因地制宜，應用于人工濕地、土壤微生物濾池、植物浮床等較多開放空間和良好生物生長的地方，是很好的生態(tài)處理方法，能耗低，值得推廣。

4.3各種處理結構的節(jié)能方法

在污水處理過程中，有許多方法可以為每個污水處理結構節(jié)省能源。以下是污水處理過程中每種結構的節(jié)能方法。

污水提升泵站的節(jié)能途徑。將現(xiàn)有的集中污水處理改為分散處理，充分利用一級處理后的二次水，可以降低市政污水處理廠的壓力，大大降低深度處理的成本。同時，污水提升泵站的水量將適當減少，甚至取消，均采用分散處理方式。污水處理廠僅負責處理廠附近污水量較大的用戶排放的污水。

電網(wǎng)的節(jié)能途徑。盡可能將污水處理設備安裝在地勢較低的地方，可以降低泵的功率。當污水通過網(wǎng)格時，可以較快的流速通過網(wǎng)格帶，必要時用提升泵將污水提升到沉淀池。

曝氣設施節(jié)能途徑[3]。無論是好氧處理設施還是厭氧處理設施，能耗都很大。因為我們必須用電氣設備把空氣充滿污水，但是我們可以使用多層好氧過濾器來降低能源成本。各過濾層的厚度不同，過濾效果也有很大差異。

好氧過濾的具體方法是：污水被網(wǎng)格攔截后，可直接進入第一層好氧過濾層。第一層好氧過濾層的孔隙非常大，一般用粗砂巖填充，主要是污水中的大懸浮物被去除，空氣中的氧氣被水中的湍流混入污水中。砂。然后污水進入第二層好氧過濾層。該層砂的粒徑相對較小，污水在該層中的停留時間較長，主要是由于好氧微生物對有機物的氧化過程。在氧氣過濾層中，生物膜很容易形成，類似于生物膜的處理。如果污水中的有機物含量不是很高，則處理后的水基本達到排放標準，也可以收集處理過的水作為中水。如果污水中的有機物含量高，污水可以繼續(xù)進行下一層的好氧過濾，過濾層的孔隙會更小，處理時間更長，效果更好。在該層中，由于污水的停留時間較長，污水中的N和P也具有更好的去除效果。

經過好氧過濾處理后的出水能滿足排放要求，因此無需設置二沉池進行污泥分離。本處理工藝適用于河流、湖泊附近的施工，處理后的水就近排放，無需水管或溝渠即可使用。fengleyuan.net.cn