城市污水处理厂能耗评价及节能途径研究

【摘要】： 建造城市污水处理厂是解决水污染问题最有效和最重要的措施,因此近几年来我国建造了许多城市污水处理厂,然而,由于在建设过程中重点考虑了处理工艺的先进性和稳定性及工程投资等问题,而忽视了运行成本这一重要问题,造成许多污水处理厂建成后由于运营成本过高而不能正常运行。因此,对污水处理厂的运行管理进行优化以降低费用、节约处理成本十分必要。本文通过对几种典型工艺的城市污水处理厂的运行过程进行调查和分析,评价了其能耗分布及水平、研究了主要的节能方式和途径,主要结论如下: (1)城市污水处理厂中二级处理单元能耗占工艺系统总能耗的60%左右,预处理占28%左右,污泥处理占10.0%左右。其中电耗主要发生在污水提升系统、生物单元的供氧系统和污泥处理系统三部分,分别占工艺总电耗的25%、55%和13%,是污水处理厂节能降耗的主要环节。 (2)供氧和曝气单元在污水处理厂总电耗中占的比例最大,达到50-60%。DE型氧化沟处理工艺中曝气转刷的电耗值较其它工艺高,主要原因是,曝气转刷虽采用高低速配合运行,有一定的节能效果,但与微孔曝气比较,其充氧能力较低,运转台数较多,导致能耗较高。 (3)污水提升单元的能耗也很高,占污水处理厂总电耗的比例达到25%左右,因此,提升泵的扬程要通过精确计算水头损失来确定,不宜采取估算方法;在水泵的选型上应采取定速泵和变速泵搭配组合的措施以适应流量变化和节能。 (4)污泥处理系统的能耗主要是由于脱水机脱水能力选择过大而造成大部分时间不在高效段工作,另外就是为了提高污泥的脱水性能而投加的絮凝剂药耗量,因此设计人员应该精确计算污泥产量、含水率等,合理选择脱水机的台数和能力,应该通过实验来确定絮凝剂的投加量。 (5)供氧设备的运行应以生物处理单元对溶解氧的需求量为依据,采取在线检测并反馈控制曝气设备的开启数量及运行功率。将曝气系统设计为定速加变速相结合的组合方式。 (6)通过对污水厂运行成本核算分析表明,不考虑折旧费用,电费在污水厂运行费中所占比例为38%-52%,仍然偏高。 (7)污水处理厂普遍存在着实际进水量小于设计规模的问题,使得污水厂大部分设备不能在高效段运行,造成能耗浪费,要想达到节能降耗的目的必须重视这一点,即设计水量和设计水质的把握是必须重视的问题。 【关键词】：城市污水处理 能耗 节能
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：X703
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 城市污水处理情况及存在问题9-11
• 1.1.1 国内污水处理情况9-10
• 1.1.2 国外污水处理现状10-11
• 1.2 课题的来源、研究目的和内容11-13
• 1.2.1 课题来源及研究目的11
• 1.2.2 课题研究的主要内容11-13
• 2 城市污水处理厂能耗研究状况13-22
• 2.1 国内外城市污水处理能耗研究现状13-14
• 2.1.1 国内城市污水处理厂能耗研究现状13-14
• 2.1.2 国外城市污水处理厂能耗研究现状14
• 2.2 国内外污水处理比能耗分析14-17
• 2.2.1 国内污水处理比能耗分析15-16
• 2.2.2 国外污水处理比能耗分析16-17
• 2.3 污水处理厂节能途径研究进展17-20
• 2.3.1 污水处理新工艺的研究开发18
• 2.3.2 各单元工艺中新设备材料的应用18-19
• 2.3.3 污泥处理单元高效药剂的研究与开发19
• 2.3.4 能源和资源的回收利用19-20
• 2.4 国内外污水处理运行费用分析20-22
• 3 城市污水处理厂典型工艺能耗调查及评价22-43
• 3.1 典型工艺的选择及调查内容22-28
• 3.1.1 典型工艺的选择22
• 3.1.2 典型工艺介绍22-27
• 3.1.3 调查的内容27-28
• 3.2 城市污水处理厂典型工艺能耗调查28-32
• 3.2.1 处理工艺各单元过程的电耗分析28-30
• 3.2.2 工艺过程耗能分析30-32
• 3.3 处理工艺单元过程的电耗分布32-33
• 3.3.1 处理单位水量的电耗比较32
• 3.3.2 各处理工段的电耗分布32-33
• 3.4 处理系统中单体构筑物耗能分析33-40
• 3.4.1 污水提升泵房耗能分析33-34
• 3.4.2 鼓风机房能耗分析34-36
• 3.4.3 污泥处理系统能耗分析36-40
• 3.4.4 其它构筑物能耗分析40
• 3.5 城市污水处理厂运行费用分析40-42
• 3.5.1 运行费用计算项目及单价40-41
• 3.5.2 运行费用计算及分析41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 4 城市污水处理厂节能途经分析43-49
• 4.1 污水提升系统的节能措施43-45
• 4.2 曝气系统的节能措施45-46
• 4.3 污泥处理系统的节能措施46-47
• 4.4 其它构筑物的节能措施47-48
• 4.5 本章小结48-49
• 5 结论与建议49-51
• 5.1 结论49-50
• 5.2 问题和建议50-51
• 致谢51-52
• 参考文献52-54

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