AO及AAO污水处理工艺单元运行能耗分析及节能运行策略

北极星环保网讯:为满足资源节约型、环境友好型社会建设需要，近年来我国污水处理领域发展迅速，各地大量兴建的污水处理厂便能够证明这一认知，基于此，本文简单分析了AO及AAO污水处理工艺单元运行能耗，并结合实例详细论述了AO及AAO污水处理工艺单元节能运行策略，希望由此能够为相关业内人士带来一定启发。

1、AO及AAO污水处理工艺单元运行能耗分析

1.1 AO及AAO污水处理工艺单元组成

典型的污水处理工艺单元一般由格栅、提升泵站、沉砂池、初沉池、二沉池、污泥处理处置单元、污泥泵组成。

1.2主要能耗点

1.2.1实例概括

为提升研究的实践价值，本文选择了某地采用AAO污水处理工艺的S污水处理厂作为研究对象，该污水处理厂的总处理量为10×104m3/d，为满足当地污水处理需要，污水处理厂采用的AAO污水处理工艺增设了转盘过滤系统(深度处理单元)，并在好氧区中段新建了按照50%填充率投加的人工填料区，好氧区的活性污泥浓度、硝化速率、低温条件下的硝化效果均得到较好保证。

1.2.2能耗点分析

表1 改造前后的各单元能耗比例(%)

表1为S污水处理厂改造前后的各单元能耗比例，由此可直观发现S污水处理厂AAO污水处理工艺单元的能耗点，即进水泵房、曝气系统、污泥处置，因此节能运行改造必须重点围绕进水泵房、曝气系统、污泥处置环节展开。

2、AO及AAO污水处理工艺单元节能运行策略

2.1基本策略

2.1.1充分利用新设备、新技术

(1)变频节能的污水提升泵。AO及AAO污水处理工艺单元的污水提升泵的耗能较高，这是由于污水提升泵的设计往往仅考虑最大流量、扬程等最不利因素，水泵扬程偏高、偏离设计扬程等问题往往因此出现，这不仅会大量浪费电能，电机过热还会直接影响污水提升泵的使用寿命。

因此，本文建议采用变频节能的污水提升泵，由此根据集水池水位、流量变化合理控制泵机转速，即可保证污水提升泵始终处于高效区。适当提高泵前水位也能够较好降低污水泵送过程能耗，这一目的可通过提高污水处理厂前端管网蓄水水位实现，在前端管网的蓄水能力支持下，污水泵送过程能耗可实现20%左右的降低。

(2)高效率新型曝气设备。曝气池的能耗在AO及AAO污水处理工艺单元占比较大，因此本文建议引入高效率新型曝气设备，如新型曝气头、混合曝气方式等，新型曝气头包括淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴、可精确控制曝气量的微孔曝气头，配合基于月份、季节、实际的污水处理厂曝气量动态调整，即可有效降低曝气设备能耗;混合曝气方式指的是微孔曝气与机械曝气的结合，这种结合需要将曝气池分为三个部分，依次为入口缺氧区、表面曝气完全混合区、推流式渐减微孔曝气区。

(3)自动控制技术。基于自动控制技术的曝气池供氧系统自动调节同样可较好服务于AO及AAO污水处理工艺单元的节能运行，在现场PLC及相关算法的支持下，自动控制技术可根据曝气池溶解氧浓度自动进行供气量的调整，污水处理的“因变而变”目标也能够由此实现，污水处理厂不仅能够有效降低AO及AAO污水处理工艺单元能耗，其出水水质、经济效益、环境效益也能够得到较好保障。

2.1.2  探索、应用低碳处理工艺

低碳处理工艺同样可较好服务于AO及AAO污水处理工艺单元的节能运行，反硝化除磷工艺、自养脱氮工艺、碳源循环利用工艺均属于其中代表，以其中的反硝化除磷工艺为例，该工艺可实现生物脱氮与除磷的合二为一，且多余的COD能够在该工艺支持下转化为CH4能源，在DPB细菌的支持下，反硝化除磷也能够由此同步实现，AO及AAO污水处理工艺的污泥回流量、硝化液回流量均可实现有效降低，低碳处理工艺的节能效果可见一斑。

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