污水处理系统清洁生产节能方案及措施
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【摘 要】结合城东污水处理厂清洁生产、节能减排的生产实践，阐述了清洁生产节能的方案措施及由此产生的经济、环境效益，从而得出中/高费用方案节电、节水效果明显高于无/低费用方案的结论。在清洁生产中，领导的决策管理水平至关重要。
【关键词】清洁生产；节能；经济效益；环境效益
1、引言
清洁生产是一种创造性理念。随着经济建设的快速发展，自20世纪80年代起，全球性的环境污染和生态破坏日益加剧，废弃物的产生量不断增多，用于污染治理的费用不断升高，资源和能源的短缺成为制约着经济发展的重要因素。人们开始逐渐认识到仅仅依靠开发有效的污染治理技术对所产生的污染进行末端控制所实现的环境效益是非常有限的。末端控制存在着诸多问题，它不利于原材料及能源的节约，处理设施基建投资大，具有潜在的环境风险，易造成二次污染等。
本文结合城东污水处理厂清洁生产、节能降耗的生产实践，探讨可行的方案措施，在保证达标排放的同时，也减少了企业不必要的经济损失。
2、水厂生产概况
城东污水处理系统工程是南京市政府十五期间全面整治城市水环境的重点项目。该厂为生活污水处理厂，旱季处理量20万m3/d，雨季处理量30万m3/d，服务面积约86平方公里，规划服务人口90万人。城东厂于2003年10月投入建设，分两期投建，一期工程于2005年9月通水调试，二期工程于2008年12月底通水调试，出水达到国家一级A标准。
城东污水处理厂进水泵房设有六台潜水排污泵，其中两台潜污泵可变频操作，单台潜污泵额定流量为2250m3/h，扬程为16m。生化段鼓风机共八台，为10kV高压风机，其余设备和生活用电采用0.4kV供电。工艺流程如下图。
3、清洁生产潜力分析
水厂电力消耗主要是由于污水处理生产设备，国内外许多污水处理厂的能耗分析表明，污水处理厂的主要能源消耗为电耗，而曝气系统和泵站又是污水处理厂中最大的耗电单元。为降低电力消耗，水厂已做了大量的工作。一方面，公司在设备选型时经过反复论证比较，所有水泵选用了节能效果好、效率高、运转平稳的进口ABS、飞力水泵，其有效利用效率达到了80%，比国内同类型泵的效率提高了20个百分点。另一方面，进水泵房选用了两台变频泵，可根据实际水量调整泵的运行状况，从而节约电能。据相关资料调查，我国污水处理厂处理1t污水的耗电量一般在0.14～0.28kWh，如果包括污泥处理内，1t污水的电耗0.19～0.36kWh。根据上表，2011年，水厂吨水耗电量较高，后经排查，与生化池及曝气生物滤池鼓风机运行有关，在厂内生产运行过程中，使用的鼓风机耗电比重约占全厂能耗的40%以上，如能合理的按照工艺要求开启风机，将有效降低耗电量。
水厂生产需要用水的环节主要是细格栅及脱水机的冲洗、除磷药剂的配置、絮凝剂的混合稀释等。2012年3月份以后，城东厂中水正式投运，具有清洁生产节能潜力。
在保障泵房安全性的前提下，适当提高泵房的运行水位。按照上海吴淞标高，泵房原水位高度控制在±0.5m之间，现控制在3m以下。提高运行水位，反之则降低了水泵的扬程，单台水泵提升水量可增加约300m3/h，有效的起到了节能作用。
在处理过程中，需要曝气的生化池好氧段为关键环节。如果可以在安全可靠的范围内、用能经受考验的方法将DO值下降1或2ppm，那就意味着节能12%-24%。在立足于进水水质特点的基础上，城东厂经过多次尝试验证，总结经验，通过不断调整鼓风机电流以及进出口导叶，将DO值控制在2-3.5ppm之间，同时保证出水水质达标。对于生物曝气滤池，根据进水量合理调配投运的池数，此项举措合理有效的使用电能，降低了能耗，节省电费，降低了运行成本。此为无费用方案。
同时，对同为耗电大户的水泵进行及时的养护、检修，使得设备能在比较好的工况下运行，电力消耗稳中有降。此为低费用方案。
除此之外努力提高员工的节电意识，控制空调的温度始终保持25℃左右、下班前关闭电脑及电灯，从点滴做起，经过不断努力，2012年上半年，水厂吨水耗电量降为0.33kWh。
城东厂出水执行国家一级A标准，自2012年4月份起，中水设备投入运行，采用中水进行绿化灌溉后，耗水量降低约28%，每月节约水费5万余元。此为高费用方案，改善效果显著。
目前设备冲洗及池面消防水尚未使用中水，如进行一定的改造，将中水接至冲洗水泵，用于带式脱水机的滤布日常冲洗，估计仍可节约用水30%。此为中费用方案。
提倡“一水多用”，使员工日常生活中注意节约用水，提高水资源利用率。此为无费用方案。
5、总结
城东污水处理厂自2012年开始推进清洁生产、节能减排工作以来，在节电、节水方面取得明显成效。根据以上数据可知，中/高费用方案虽然在前期投资较高，但是后期回报效果显著且迅速，节电、节水效果明显高于无/低费用方案。
在清洁生产中，领导的决策管理水平至关重要。评估每一个清洁生产方案，特别是中/高费用方案的经济与环境效益，是否值得投资，这是需要分析各种利弊条件从而进行方案筛选的，这体现了领导的决策才华。另外，努力提高员工的节电节水意识，注重人员素质的提升也是清洁生产的根本措施之一，这体现了领导的管理才华。