夏能宏
（蕪湖市供水總公司，安徽 蕪湖 241000）

　　摘要：污水處理廠能否正常運行與運行費用的多少有直接關系。建設中的蕪湖市朱家橋污水處理廠在總結國內已運行的污水廠實際經驗的基礎上，采用先進成熟的工藝，積極穩妥地運用新技術、新設備、新材料，注重節能措施在工程中的運用，力爭使污水廠的運行費用降到最低。
　　關鍵詞：污水處理廠；節能措施；A²/O工藝
　　中圖分類號：TU992.3
　　文獻標識碼：B
　　文章編號：1009-2455(2001)04-0029-02

概述

　　蕪湖市位于長江下游沿岸，是長江十大港口之一。為了保護長江水體及城市清潔水源，實現社會經濟的可持續發展，國家有關部門根據蕪湖市城市總體規劃及環境保護規劃，決定興建蕪湖市朱家橋污水處理廠。
　　該廠建設規模30×10⁴m³/d。采用A²/O生化處理工藝。工程設計結合我國目前狀況，積極穩妥地運用新技術、新設備和新材料，充分考慮節能，使A²/O生化處理工藝在該項目中的運用達到了揚長避短的目的。

1 工藝流程簡介

1.1 設計主要技術參數
　　工程設計水量：30×10⁴m³/d，一期規模為10×10⁴m³/d
　　設計進水水質：見表1。
　　設計出水水質：達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準。

表1 水質指標
mg·L^-1 名稱 進水水質 出水水質 BOD₅ 160 ≤20 COD 350 ≤60 SS 200 ≤20 TN 35 ≤15 NH₃-N 30 TP 4 ≤0.5

1.2 工藝流程簡介
　　城鎮污水量大，污水中含有較多的氮和磷，常用的污水生物處理技術在降低污水中的BOD、COD和SS的濃度方面有一定的作用，氮的去除率只有20％^[1]，磷的去除率更低，因此，二級生物處理出水中還含有氮、磷，這樣的出水會造成水體的富營養化，給飲用水源、水產業，工業用水帶來很大危害。
　　本工程采用A²/O生物脫氮除磷工藝，污水處理構筑物主要有：格柵、旋流沉砂池、初沉池、溢流井、A²/O生化池、二沉池、鼓風機房、污泥回流泵房、加氯間、接觸消毒池。污水經格柵去除較大懸浮物進入旋流沉砂池；在旋流沉砂池中通過水力旋流的離心力將較大的砂粒去除，污水進入初沉池；在初沉池中有40％－60％的SS被去除，出水經溢流井分配，進入A²/O生化池，在A²/O生化池中，污水經硝化、反硝化過程除氮，同時微生物吸附大量的磷，與污水一起進入二沉池；在二沉池中混合液經一段時間的固液分離，污水經加氯消毒達標排放；污泥大部分回流，另外含有高濃度磷的剩余污泥進入污泥脫水間脫水處理，由此去除污水中的磷。污泥處理有：儲泥池、污泥濃縮脫水機房。全廠運行管理采用國內外先進的計算機自動控制系統，使廠內生產運行全部實現自動化控制。工藝流程見圖1。

2 工程中采取的節能措施

2.1 合理選擇設計參數。根據國家有關標準，將國內已投產的污水處理廠進水水質與蕪湖市現排水水質資料對比分析，提出合理的污水進水設計參數，避免取值過高，使構筑物及設備過大，形成“大馬拉小車”，造成能源浪費。

2.2 采用合理的處理工藝是污水處理廠節能的重要環節。A²/O工藝是Anaerobic-Anoxic-Oxic的英文縮寫，它是厭氧－缺氧－好氧污水生化處理工藝的簡稱。A²/O工藝是一項成熟工藝，在工業污水處理中運用較廣，在我國城市污水處理中也有運用。城鎮污水中含有較多的氮和磷，排入河流很容易引起水體富營養化，采用一般的二級生化處理效果不顯著，而A²/O工藝利用不同的微生物種群，使氮的去除率為60％～80％，磷的去除率為70％～90％。對較高和較低有機物濃度的城鎮污水，均得到良好的處理效果^[2]。從各種生物處理能耗表^[3]（見表2）可以看出，氧化溝法、延時曝氣能耗最高，高負荷生物濾池能耗最低。從實際運行狀況看，氧化溝法出水水質較好，運行穩定；高負荷生物濾池出水水質往往達不到較高標準；活性污泥法介于其間。A²/O工藝處理出水水質優于活性污泥法，在能耗上較活性污泥法經濟^[1]。因此，A²/O工藝是最為經濟有效的處理工藝。

表2 各種生物處理能耗
kWh·m^-3 類別 氧化溝 延時曝氣 深層曝氣 活性污泥法 階段曝氣 純氧曝氣 高負荷生物濾池 單位耗電量 0.26～0.85 0.56 0.29 0.18 0.15 0.12～0.15 0.03

2.3 處理構筑物進行合理的分組，適應水質、水量的變化。本工程生化處理構筑物分成四組，根據進水有機物濃度的高低，不同季節水量大小的變化，在非滿負荷的條件下，可用兩組或三組并聯運行，以節約能源。
2.4 污水提升泵的能耗在污水處理廠中位列第二，僅次于鼓風機的能耗。因此在選用污水提升泵時，使流量和揚程的匹配盡可能達到80％以上的工作效率。根據進水流量，采用不同流量泵相互匹配，避免較多的閥門調控，損失能量。混合液回流流量大，動力消耗高，為降低能耗，本工程采用進口的大流量、低揚程的高效螺旋漿式泵，從而減少了設備臺數，使得運行費用大大降低。
2.5 鼓風機耗電占全廠用電量的40％左右，是有關生物處理法的主要動力設備，因此選擇合適高效的鼓風機也是污水處理廠節能的一個重要環節。本工程采用進口單級高速離心鼓風機，效率為80％以上，為A²/O生化池好氧區充氧提供氣源。設計總氣量為580m³/min，供氣壓力為0.07MPa，風機3臺（2用1備）。比通用的多級低速離心鼓風機（效率一般在60％～70％^[1]）可以大大降低能耗。另外，采用單級高速離心鼓風機可以根據好氧池中混合液溶解氧濃度的變化，自動調節進風口導向葉片角度，從而改變出風量的大小。進行DO聯合控制后，可以節電33％。
2.6 曝氣池是二級生物處理廠耗能最大的構筑物，其節能的關鍵在于選擇氧轉移率高的曝氣裝置。本工程采用國外進口管膜式微孔曝氣器，每個長度750mm，出氣量為8m³/(m·h)，氧利用率23％；動力效率2.5～3.5kg[O₂]/(kw·h)是新一代高效、節能型曝氣裝置。與傳統的其他類型曝氣器相比，產品具有布氣均勻、氧利用率高、動力效率高等優點；與其他材質微孔曝器相比，該產品具有通氣量大、充氣能力大、微孔不堵塞、使用壽命長等特點。該曝氣器的使用大大降低了能耗。
2.7 全廠采用先進的微機測控管理系統，分散檢測和控制，集中顯示和管理。各種設備均可根據污水水質、流量等參數自動調節運轉臺數或運行時間，使整個污水處理系統在最經濟狀態下運行，使運行費用最低。

3 結語

　　由于污水處理的耗電大，成本高，尤其近年來電費不斷上調，使污水處理廠的運轉費用不斷增高，不少建成的污水處理廠往往因經費不足而不能正常運轉。使大量的基建投資不能充分發揮其環境效益、經濟效益和社會效益。因此在污水廠的建設過程中應選擇合理的處理工藝，盡可能地使用節能設備及裝置，加強科學的管理，逐步實現污水資源化，才能使污水處理技術向低能耗、高效率的方向發展。

參考文獻：
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[3]錢易，米祥友．現代廢水處理新技術[M]．北京：中國科學技術出版社，1993．

作者簡介：
夏能宏（1967－），男，工程師，蕪湖市供水總公司。