我国城镇污水处理厂节能降耗研究现状及发展趋势-第3页-北极星水处理网

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我国污水处理工艺普遍存在曝气量设计远大于实际需求量的现状，也即好氧段可以大大缩短以降低好氧能耗。鲍林林等[19]对氧化沟工艺好氧段进行改造，主要是改造好氧段前段为缺氧区，控制出水DO质量浓度为1～1.5 mg/L，不但提高了出水水质，而且处理能耗降低为0.241 kWh/m3，比改造前降低20%以上。此外，通过工艺内设备优化运行也能有效降低能耗。原建光等[20]采用低氧(0.5～0.8 mg/L)条件下运行污水处理工艺，也达到很好的污水出水水质，并实现节能的目标。杨敏等[21]对污水处理工艺进行分析，通过降低生物池搅拌功率密度实现搅拌单元节能效率50%。除工艺优化运行之外，可以考虑电力使用高峰低谷时间段，结合污水处理厂厂网综合调控与协同优化污水处理工艺的运行，降低耗电费用。

2.3优化或革新的污水处理节能降耗新技术研究

随着对污水处理工艺功能菌的深入研究，逐渐提出能够从工艺角度实现节能的新型污水处理工艺。主要包括基于短程硝化的污水脱氮工艺、反硝化除磷工艺以及厌氧氨氧化工艺等。短程硝化工艺因为仅仅硝化氨氮到亚硝酸盐而非硝酸盐，所以可以节约能耗25%，同时，反硝化亚硝酸盐而非硝酸盐时也能降低脱氮对碳源的需求量，强化污水脱氮效率。对于厌氧氨氧化工艺，主要应用于高氨氮废水，因为仅需50%左右的氨氮氧化为亚硝酸盐，所以其需氧量更低，能够实现高效节能。近期也开始考虑厌氧氨氧化应用于污水处理工艺主体流程的可行性，并开展了系列探索性研究[22]。反硝化除磷工艺主要以硝态氮为电子受体，实现同步脱氮除磷，所以也能在很大程度上节约曝气能耗。与传统强化生物除磷相比，反硝化除磷技术提高碳源利用率50%、节省曝气30%、减少污泥产量50%。

污水本身含有的有机物就是能量载体，所以除污水处理节能之外，可以考虑污水能源化的实现。主要途径包括污水厌氧处理，新型工艺包括膜厌氧处理工艺等[23]。此外，能源回收的重点是强化污水中碳源有机物转化为生物体，然后通过厌氧发酵实现污水碳源的能源化[24]。此领域研究需要针对我国污泥或污水特征，进一步开发高效的反应器与处理技术工艺等。

3结语及展望

随着我国污水处理厂建设的完善，未来对污水处理厂运行节能降耗需求会越来越强烈，尤其是基于精细化管理和污水处理全程优化的理念值得深入实践。重点内容包括：

1)建立基于污水处理系统节能降耗的精细化综合设计、运行与管理模式。

2)开发新型节能降耗的污水处理工艺。深入研究污水中污染物去除机制及其功能菌的驯化，开发新型污水处理工艺，深入推进关于污水处理能源化与资源化的实践，也是节能降耗的技术途径之一。

3)基于污水处理工艺过程的模拟与精确控制技术研究与应用。针对不同工艺，建立相应的关键能耗特征指标，并开展相应的评价与优化运行，也是未来需要深入研究的对象。

4)基于节能降耗效能的综合评价方法与体系的建立与应用。需要建立基于污水处理全流程的类似生命周期评价的理念，全面评价节能降耗的影响，全面评价能耗降低的途径。此外，也需要从可持续发展角度，全面分析能耗的影响，引入包括环境、经济和技术等方面指标的评价体系。

延伸阅读：

污水厂提标改造——山芋“烫”而“有料”

原标题：我国城镇污水处理厂节能降耗研究现状及发展趋势

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