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工业污水处理节能途径的实现牡丹江恒丰集团股份公司给排水分厂葛敬云摘要：通过对A-O工艺污水处理厂运行数据分析，对其能耗较大的用电设备进行改造，对工艺进行调整，以达到降低能源消耗的目的，使污水处理运营费用最佳化。关键词：节能降耗恒液位自动控制系统DO自动控制系统高位箱药品投加一、物理处理过程节能改进污水处理的一级处理一般采用物理处理法，格栅和砂水分离器是去除污水中大块物质和砂砾的机械设备，虽然它们的电机功率较小，一般在1.5千瓦左右，但是也存在着较大的节约电能空间，即采取间歇运行的方式。首先要根据污水中的大块物质及砂砾的量来测定格栅即和砂水分离器的运行、和停止的时间，在其电源的控制箱内按照自动启动装置，设置好运行时间后，格栅和砂水分离器便实现了自动间歇运行，只要保证污水中的大块物质能够被截留，砂砾在分离器内部没有堆积，过水水量基本不受影响，便可以将此运行参数作为实际运行参数运行。二、污水提升泵的改造物理处理中一般要汇集污水，需要建设污水提升泵站，以提升汇聚到集水池内的污水，水泵作为排水工程中的通用机械，消耗着大量的能源。为了降低能耗，我分厂在节能改造过程中设置了污水提升恒液位自动控制系统，该系统可根据污水集水池液位的变化，自动调节某台提升水泵的转速和流量，使污水集水池的水位保持在恒定的设定液面，并满足污水处理厂对提升系统的需求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。污水处理厂污水集水池恒液位自动控制系统采用变频调速方式自动调节水泵电机转速或加、减泵。改变以往“先启后停”方式，自动完成泵组软启动及无冲击切换，使恒液位平稳过渡。变频器故障时系统仍可运行，保证不间断提升。通过软件编程使各排污泵实现轮休，从而避免了电机起动过程中对电网和机械设备造成的冲击以及人工操作的繁杂性。自动恒液位提升系统应用的电动机调速装置均采用交流变频技术，而系统的控制装置采用PLC控制器，自动恒液位排水系统具有标准的通讯接口，可与其他上位机联网，为现代工业污水处理系统提供了现代化的调度、管理、监控及经济运行的手段。液位传感器用于检测污水池里的液位，通过液位变化的数值传输，使其与设定值进行比较，使污水处理厂的污水集水池池保持在恒液位，由于液位传感检测回来的是模拟量，并不能直接送到变频器，所以要通过液位变送器将液位传感器检测的模拟量转化为数字量，然后再送到变频器里，与变频器的给定值进行比较，然后再通过变频器把其比较的信号结果送到PLC里，通过对PLC编程，达到对提升水泵进行控制的目的。通过对污水集水池提升水泵恒液位系统的完善，污水提升过程中避免了液位忽高忽低、提升水泵频繁启动的现象，减少了人工对水泵及阀门调整的操作。三、风机自动供气调整改造生化池溶解氧供给的自动控制。工业处理过程中，传统的溶解氧控制由于污水处理厂进水量波动较大，常常导致在进水量大时供气不足，低谷时过剩的现象发生，使生化池内的溶解氧波动过大影响曝气池内微生物的生长环境，从而造成出水水质指标不稳定或在某些条件下超标。自动调节溶解氧系统能够根据在线监测的生化池溶解氧数据进行对供气量进行调整，在保证水质达标的前提下使风机供气量最小，达到了降低电能消耗和精准控制溶解氧量的目的。溶解氧自动控制系统包括溶解氧在线检测系统、PID调节器、风机自动调节阀门组成。溶解氧监测系统是在生化池的进水、中间、出水端安装溶解氧在线监测器，将在线监测的数据进行计算后传输给PID传感器，通过传感器的信号输出对风机的出口自动阀门进行调整，达到调节风机风量输出的目的。四、污泥压滤系统改造压滤机是污泥脱水的常用设备，其配备了驱动系统、冲洗系统、气体压榨系统、上泥系统、浓缩系统、溶药搅拌系统、污泥传输系统等，这些系统均需要消耗电能，因此污泥脱水机也存在节约电能消耗的条件。驱动系统一般是有电机及减速装置实现驱动的，我分厂带机的驱动电机一为1.5千瓦，原来采用摩擦片调节的方式进行带式压滤机调速调整。因摩擦片更换频繁且故障率较高，我分厂将摩擦片驱动方式改为链轮驱动，在压滤机控制箱内部安装了变频器，实现了对压滤机车速的变频控制，降低了电能消耗。压滤机的压榨系统一般采用压缩空气通过大气缸将压力传导至压榨辊上，通过张紧滤带来进行污泥脱水。空气压缩系统中的气管、张紧气缸、纠偏气缸如果存在较大的漏气现象，则空气压缩机就会频繁启动，增加了电能的消耗，同时会降低压滤机的脱水效率，因此要对气路系统进行定期维护，对气体过滤器滤芯进行定期更换，保证气体的清洁及密闭性。带机的滤带清洗是由多段高压水泵提供的高压水来清洗的，因压力较大，到达了0.5兆帕，能耗较高。对于高压水泵的进水龙头要定期进行清洗，因为一旦进水笼头进水孔发生堵塞的现象，会引起提升水量不足、压力降低的现象，会影响压滤机的冲网效果，降低压滤机的运行效率，增加水、电消耗。压滤机的滤网经过半年以上是运行会发生局部区域网眼堵塞的现象，此时会使在滤网中的污泥发生侧滑现象，而且污泥含水量会上升，影响压滤机的运行效率。对于滤网堵塞的现象，可以将滤网下机后卷起浸泡在3-5%的盐酸溶液中2-3天，然后将网子铺开，使用高压清洗机对带机滤网进行高压清洗，将堵塞的异物进行清除，恢复滤网的过滤能力。五、活性污泥回流系统改进A-O工艺中的活性污泥回流系统因连续不间断运行，也是较大的电能消耗设备。改造过程中在回流泵控制箱内部安装了变频器，通过回流泵变频器的调整，将回流比由原来的0.8改为0.5，减少回来水量，提高了回流污泥的浓度，在保证出水水质的前提下，降低了电能消耗。六、内部循环水工艺改进污水处理过程中存在着浓缩池上清液和压滤机冲网水的内部循环水，这部分污水被接入到污水集水池中，重新进行二次提升处理。在工艺改进过程中，分厂首先二沉池排水引入压滤机高压水泵集水池内，代替清水进行滤网重新，仅此一项改进，年节约清水水量近16万吨，大大降低了清水水量的消耗；在对污泥浓缩池和冲网水改进的过程中，利用液位高差将此部分污水直接接入到了初沉池的地下进水管道中，不在进入集水池进行二次提升，达到了降低电耗的目的，同时不会影响整个污水处理的运行效果。此外对初沉池污泥排泥的工艺进行了改进，原来采用定时定流量的方式进行污泥提升浓缩，这样存在着部分污水也被提升到了污泥浓缩池。经改进，将排泥方式该为定时不定量的排泥方式，即排泥人员到浓缩池上观察污泥浓度，当污泥浓度较小，排泥流量较大，有污水提升到浓缩池的现象时，即停止污泥排泥泵运行，减少污水量的提升，降低污泥泵的运行时间，降低电能消耗。七、加药系统改进污水处理厂处理的污水中氨氮浓度较低，因此需要投加氮、磷营养盐进行补充，以保证活性污泥中的微生物进行新陈代谢；因初沉池负荷较大，需要投加絮凝剂，提高初沉池的沉淀效率，降低生化池进水负荷。分厂通过改造，在加药间内部安装了高位箱，用加药磁力泵将溶解后的液体药品提升到高位箱内，稀释后进行药品自动投加。改进后由于存在加药量的变化，因此将原液的提升频次由每班一次改为每班两次，并对加药量进行流量调整，经检测，生化池氨氮浓度改为高位箱投加后浓度没有出现明显波动，满足工艺要求；利用高位箱投加絮凝剂后初沉池沉淀效果没有发生明显改变，药品投加量没有明显增加，满足正常生产要求。八、结论经过对污水处理厂近两年的设备改造和工艺改进，污水处理过程用电量明显减少，污水处理电单耗明显降低，由改造前的平均0.45度/吨水降低到现在的平均0.379度/吨水，虽然公司对污水处理设备进行了改造，增加了投资，但单耗的降低势必带来良好的经济和社会效益。