【實例分析】 降成本？污水廠節能降耗如何進行？

時間：2017-03-27 來源：水世界訂閱號 作者：

水世界導語  

經濟的快速發展，給資源環境帶來了不小的壓力�！笆�三五”規劃提出，今后五年，單位GDP能耗、二氧化碳排放量、用水量分別下降15%、18%、23%，在未來一段時期內，繼續深化節能減排是發展環境友好型經濟的必要性工作。往大說，節能減排、降低能耗能夠助力經濟社會的綠色健康發展；往小說，就環保行業如污水處理領域，做好節能降耗可大大降低污水廠運行成本。

下面從電耗、藥耗、生化池控制參數和電費計價方式上與大家一同探討關于污水廠節能降耗的那些事兒。當然，從實例探討起來才暢快~~

污水廠電耗分析

污水廠處理單元分為五大類，分別是預處理單元、生化處理單元、深度處理單元、脫泥單元、辦公樓等非生產用電。各設備電流采用鉗表進行計量。（對于提升泵因為進水水位的變化而電流會有所波動，取平均值）。根據電耗計算公式：

計算各設備每天電耗。理論計算出來的電量與實際電量會有區別，但比較接近，可近似認為一致。

（注：表中一期預處理單元不含二級提升泵，二三期含有二級提升泵）

拿預處理單元來說，各設備單元單體電耗見表所示。分析一、二、三期的噸水電度，了解差值在什么地方。

分析三期電耗差別大的原因是：三期一級提升泵是KSB的，但是二級提升泵是國產的。根據計算公式，揚程越低，效率越底；揚程越高，效率越高。

拿提升泵來說（該項目進水泵提升高度幾乎一致，且進水泵房液位基本恒定，變化不大），一期提升泵經過計算，1度電可以提升水量為22.2方，二期提升泵1度電可以提升水量15.3方，三期提升泵1度電可以提升18.9方。如果把一級提升和二級提升都計算在內，計算出一期為13.1噸水/kwh，二期為8.1噸水/kwh，三期為10.6噸水/kwh，明顯可以看出二期水泵效率不高。根據提升泵電耗理論計算公式：W=Pt；P=ρgH*Q/η（H=10m，含沿程阻力）倒推水泵效率，以此來看水泵效率的高低。

下面再來說說風機，據風機風量計算公式：功率(KW)=風量(m3/h)*風壓(Pa)/(3600*風機效率*機械傳動效率*1000)，倒推風機效率。

注：械傳動效率對于三角帶傳動取0.95，對于聯軸器傳動取0.98。

據此得出一期西門子普通離心風機效率值只有0.356，二期空氣懸浮為0.827，三期磁懸浮為0.789和0.873.（正常情況下磁懸浮風機不低于0.85，由此可見，三期的一臺磁懸浮風機有問題，準備清洗濾網和校準水平度）。

其實磁懸浮風機的效率最高，測量的時候可能3#風機有問題，效率低了點，另外一臺不存在問題；其中溫度、進風口濾網、轉子等都會對磁懸浮風機效率產生影響。

拓展：磁懸浮和空氣懸浮風機比較

磁選的效率更高點，噪音更低，調頻幅度更大，對于水質波動較大的廠比較有利。不過空氣懸浮也不錯，比一般的風機要好點。空氣懸浮和磁懸浮調頻容易，可以根據水質變化進行調控。從性價比來說，空氣懸浮貌似更好點。這兩類風機如果發生故障要進行返廠或是廠家派技術員來，價格不便宜。

磁懸浮鼓風機

空氣懸浮鼓風機

污水廠藥耗分析

噸絕干污泥藥耗控制在3—5kg。再說聚鐵，其主要為了除磷；投加位置在生化池出口。聚鐵有效成分為10%，理論上去除1mol磷需要Fe1mol，計算得出去除1g磷需要聚鐵18.1g；化學除磷實際經驗摩爾比在2:1。

項目一、二、三期聚鐵投加濃度分別為25、37、50ppm，一期噸水藥耗較低，不到1分，三期較高，噸水藥耗約0.0175；二期聚鐵投加量偏大，摩爾比超出2，需要進行控制。

接下來說廢酸。廢酸的COD當量約為0.6~0.8g/g，去除1gTN理論需要BOD為2.86g，廢酸的生化性好，B/C按0.8計算。去除1gTN按消耗BOD3g計算，相當于消耗廢酸4.7g。

項目一期投加濃度為17，三期為50，一期噸水成本0.0102，三期為0.03；碳源的投加需要根據生化進水BOD來確定投加量；三期由于前段有厭氧池，導致COD去除率比較高，進入生化段COD較低，BOD也低，需要額外補充大量碳源。

最后是消毒環節的次鈉消耗。次鈉噸水成本一、二期為0.0195，三期為0.0215，三期偏高，理論上來說，次鈉的噸水成本在0.02~0.03左右，次鈉成本屬于合理。經過比較，投加次鈉的成本比用紫外線燈要更合適，所以不建議紫外消毒。

生化池分析

該項目生化系統一、二、三期汽水比均比較低，一、二期為5:1，三期汽水比為3:1。一期采用管式曝氣器，氧利用率為17.6，二期、三期采用鏈條式曝氣，氧利用率分別為6.1%和14%。數據出現如此大偏差，原因尚在分析中。

電價計算方式

電價需要看電費明細單，包含尖/峰/平/谷段的單價、有功電量、無功電量，容量費單價、容量費，力調電費等。需要核算電費按哪種方式結算電費最優惠，是按一般工業用電還是一般工商業用電，是按容量收費還是按最大需量收費。還需要對供電局的電費計價方式進行分析比較。通過對幾個污水廠進行分析發現，有按最大需量進行收費，也有按容量進行收費。

小結：污水廠節能減耗分析，主要是分析其中不合理的地方，對其進行原因的分析，并進行改進，最大限度降低運行成本。以上實例通過分析，針對部分水泵、風機的效率低下需要進行改進，如無法改進，需要對原有舊設備進行更換。

再者水泵的效率：高液位省電；生化池DO的控制，污泥濃度的控制；格柵可以間歇運行的。其實污水廠有很多細節可以挖掘潛力的。節能減耗的目的是挖掘設備潛力，以及檢查設備運行過程有無問題。

問題探討答疑

問題1：

三期污水系統進水COD300mg/L多，但因為園區水，調節池后接水解酸化，導致進生化系統COD只有60、70mg/L，總氮30mg/L多，如何辦？現在碳源投加量有點大。

答：

支招1：是否可以超越一點進水直接到好氧，來補充碳源，我們做工業污水高氨氮低COD時候經常這樣運行，要是方便改造你可以試下應該會有效果。

支招2：這個雖可以減少外加碳源，但要控制好直接投污水的量，防止COD不達標。

支招3：可超越部分污水，10%-20%估計就好。如果水量不大，用臨時泵就可以的，大型改造要麻煩。

問題2：

比較一下磁懸浮和普通風機價格和運行成本，大概多長時間能回收成本？

答：

粗略算了下， 5年左右差不多可以收回成本。

問題3：

空氣懸浮和磁懸浮的價格怎樣？

答：

價格差的還較多，磁懸浮差不多80萬一臺。

問：

價格差距大，5年收回成本，大型市政可能會考慮，5萬噸以下的用會不會有點奢侈？

答：

現在是3萬噸的廠在用磁懸浮。同樣情況下比較，3萬噸廠風機每天電耗1500度，2萬噸廠空氣懸浮電耗2900度。進水水質比較接近。

問：

電費總體每月省多少錢？磁懸浮相對于空氣懸浮來說節省多少？

答：

計算了下，空氣懸浮和磁懸浮的效率值接近，都是0.8多。節省有限。上述分析中的數據因曝氣頭效率值不一樣，所以空氣懸浮電耗較高。

問題4：

曝氣頭效率如何核算的？

答：

根據進水濃度計算理論需氧量，根據風機的供風量計算供氧量，比值即為氧利用率。風機效率的計算：電耗=風量*風壓/（3600*機械效率*風機效率*1000），羅茲風機機械效率為0.95，離心風機為0.98。

問題5：

供風量是如何計算的？

答：

根據風機的出口流量計進行計算。

問：

出口流量計與鼓風機標定的流量有差距嗎？

答：

近似一致，風機頻率不一樣，供風量也不一樣�？筛鶕�溫度、當地氣壓進行風量核算。

問：

風機額定流量60m3/min，工頻下流量計顯示多少？

答：

磁懸浮風機，額定風量80 m3/min。閥門開度最大時，小時風量4802m3，合計80.03 m3/min，與額定流量相同。空氣懸浮風機，額定風量110 m3/min，頻率45時，實際風量103 m3/min，接近。

其他水友分享

我們廠出水一級A標準，8月份噸水電耗0.33，其中用于除臭的電耗0.04，工藝是CAST池，風機是單級離心風機，曝氣至溶氧3.5mg/L，脫水機是帶式一體機。提標段采用的是斜板沉淀+轉盤濾池+紫外消毒池。

藥耗方面，絮凝劑3.5左右，混凝劑不需要投加，生物池出水TP長期低于0.2mg/L。

其實除去上面這些成本，污泥處置才是大頭，就去年污泥處置費用占總成本（含人員成本）的15%，和維修費占比差不多，達到電耗占比的一半了。減少污泥處置費，關鍵就是要提高脫水機的工作效率，帶式機含水率80%很難達到，一般都要83%以上，對班組人員的操作水平也有要求，這一塊做好了，可以減少大筆支出。污泥處置以焚燒為主，部分送往磚廠制磚，每噸泥處置費用差不多280元。

（根據水世界社區版主孤獨不哭發布主題帖相關內容整理）