科技支撐污水處理節(jié)能降耗
當(dāng)前，我國城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)快速發(fā)展，污水處理廠數(shù)量急劇增多，排放標(biāo)準(zhǔn)日漸提高，由此導(dǎo)致的污水處理廠能耗占全國總能耗的比例也將逐漸增大。如何通過技術(shù)改造和運(yùn)行優(yōu)化降低污水處理廠的水電耗，將對污水處理廠的正常運(yùn)行和良性發(fā)展起到很好的推動作用。
近日，十一五國家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目;城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術(shù)項(xiàng)目順利通過了驗(yàn)收。該項(xiàng)目重點(diǎn)針對城市污水處理廠能耗高的問題，選擇幾種目前城市污水廠應(yīng)用廣泛的污水處理工藝，重點(diǎn)開發(fā)節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)，采用工藝優(yōu)化和重組有效降低能耗。項(xiàng)目通過相應(yīng)的示范工程，使所開發(fā)的技術(shù)逐步工業(yè)化；通過建立城市污水處理廠節(jié)能降耗的成套技術(shù)方法、控制策略與操作規(guī)程以及城市污水廠節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)與工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高了污水處理工藝節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)與管理水平，帶動了我國污水處理領(lǐng)域的技術(shù)提升，為我國污水處理廠新技術(shù)工藝的構(gòu)建提供了科技支撐，為工程實(shí)施提供了技術(shù)支持。
構(gòu)建污水處理廠能耗審計(jì)體系框架城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術(shù)項(xiàng)目共有6個(gè)課題：城市綜合節(jié)水規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系研究、城市供水廠綜合節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)研究、城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)漏損控制技術(shù)研究與應(yīng)用示范、城市供水用戶端綜合節(jié)水技術(shù)研究與示范、城市再生水景觀利用關(guān)鍵技術(shù)研究、城市綜合節(jié)水技術(shù)集成與應(yīng)用示范。
在對全國1800多座污水處理廠2008年和2009年全年運(yùn)行能耗分析的基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目結(jié)合部分典型污水處理工程案例的技術(shù)剖析，完成了全國城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀分析，初步提出了基于不同季節(jié)、處理等級(排放標(biāo)準(zhǔn))、工程規(guī)模和運(yùn)行負(fù)荷率特征的污水處理廠能耗均值，能耗分析的規(guī)律性顯著。此外，項(xiàng)目還完成了城鎮(zhèn)污水處理廠全流程節(jié)能降耗技術(shù)集成的方案，梳理出覆蓋污水處理廠主要能耗單元的節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)；通過典型污水處理廠能耗物耗平衡分析，構(gòu)建了污水處理廠能耗審計(jì)體系框架，提出了能耗物耗審計(jì)核算方法，確定了各工藝單元的能耗物耗基準(zhǔn)值及測算方法，并申請相關(guān)軟件著作權(quán)2項(xiàng)。突破一系列關(guān)鍵污水節(jié)能降耗技術(shù)針對我國城鎮(zhèn)污水處理廠高能耗問題，項(xiàng)目開展了城鎮(zhèn)污水處理和污泥處理處置系統(tǒng)節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，已經(jīng)在環(huán)溝型氧化溝A2/O短流程工藝技術(shù)、內(nèi)源反硝化強(qiáng)化生物除磷脫氮工藝技術(shù)、厭氧微孔曝氣一體化氧化溝技術(shù)、間歇曝氣A2/O氧化溝技術(shù)、基于節(jié)能降耗的SBR工藝專用設(shè)備及其運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)、新型低碳SBR工藝節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)、污泥消化液短程硝化與厭氧氨氧化技術(shù)、短程脫氮/反硝化除磷集成技術(shù)、污泥厭氧消化池運(yùn)行優(yōu)化與沼氣高效利用技術(shù)、污泥高效穩(wěn)定好氧發(fā)酵工藝技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，部分關(guān)鍵技術(shù)的工程應(yīng)用成效顯著。
目前我國城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)行管理還存在一些問題。項(xiàng)目組以污水處理廠運(yùn)行管理節(jié)能降耗為重點(diǎn)開展研究，構(gòu)建了以曝氣池精確曝氣控制系統(tǒng)、SBR低氧微膨脹遠(yuǎn)程診斷專家系統(tǒng)、基于進(jìn)水負(fù)荷的A2/O工藝污水處理廠運(yùn)行調(diào)控技術(shù)、污水處理廠全流程智能控制系統(tǒng)等污水處理廠控制系統(tǒng)和控制技術(shù)，開發(fā)了全流程智能控制系統(tǒng)樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)了以節(jié)能降耗為目標(biāo)的污水處理廠智能控制。
項(xiàng)目還在北京清河污水處理廠、無錫城北污水處理廠、北京黃村污水處理廠、深圳小紅門污水處理廠等12座污水處理廠開展了以節(jié)能降耗為核心的生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，建立了污水處理廠節(jié)能降耗工程示范，總規(guī)模達(dá)到192.5萬m3/d，總能耗降低10%以上；建立了沈陽北部污水處理廠和北京亦莊污水處理廠污泥處理處置示范工程，總能耗降低10%以上.
項(xiàng)目未來推廣和應(yīng)用前景廣闊項(xiàng)目組認(rèn)為，這一系列技術(shù)在未來的推廣有著十分廣闊的前景。首先，市場比較廣闊。目前，我國城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)飛速發(fā)展。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，截止到2009年底，全國共累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠1993座，污水處理能力達(dá)到了1.056億m3/d，較2008年底增加約1330萬m3/d。此外，全國正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目達(dá)2360個(gè)，總設(shè)計(jì)能力約6400萬m3/d。其中655個(gè)設(shè)市城市2009年底前已有535個(gè)城市建有污水處理廠，累計(jì)建成污水處理廠1368座，形成污水處理能力9271萬m3/d。
其次，城鎮(zhèn)污水處理是以能源消耗實(shí)現(xiàn)污染物去除的一種高耗能行業(yè)，因高能耗造成的高成本已經(jīng)致使大量污水處理廠不能正常運(yùn)行。項(xiàng)目重點(diǎn)針對污水處理廠的高能耗問題開展研究，以期從設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理方面全方位地進(jìn)行節(jié)能降耗的技術(shù)攻關(guān)，相關(guān)研究成果將對指導(dǎo)污水處理工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義，有助于節(jié)約能耗、降低成本。
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