能耗处理范文

2024-08-03

能耗处理范文(精选11篇)

能耗处理 第1篇

关键词:城市污水处理,能耗能效,研究

1 概述

对于城市的污水处理技术以及其能量的消耗分析可以帮助处理系统更好的进行工作;同时, 也是在为节能高效的系统寻找更广阔的发展空间。在我国, 对于污水处理节能的研究是比较有限的。我国的污水处理系统主要是用于污水和污泥的提升等方面, 他们两个需要消耗的能量占污水处理消耗总能量的六成。在西方的一些国家中, 对于能源还是比较重视的, 尤其是在美国, 对于污水处理厂的能耗调查和研究是比较彻底的, 他们的调查中含有几乎所有的城市的污水处理, 不管是物理方法还是化学、生物方法都进行了研究。由于随着时代的不断发展, 能耗也是在不断的增长的, 所以, 污水处理设施中的能量消耗也会不断的增加, 能源的利用将成为影响污水处理技术中的一个主导因素。

2 污水处理研究中存在的问题

1) 关于能源消耗的研究, 在其研究的范围上没有一个明确的指标。假使没有一个明确的边界, 那么将会出现在对于污水进行处理的过程中, 关于污水处理厂的能量需求的比较结果不合理, 会产生一定的矛盾, 这就使得在污水处理厂的能量消耗以及消耗水平的测定上更加的有苦难。假使没有对处理的设施和污水处理厂的能耗进行相应的调查, 可能就会使得直接的能量消耗和间接的能量消耗去反映实际中的使用情况。在每一个地区, 科技的发展水平也是有差异的, 生产力的水平不同就会使得各个地区之间的能源的价格不同, 在不公平的条件下进行评比也是不合理的, 得出的结果也是不值得信赖的。所以, 对于研究过程中的边界问题, 要做好相应的准备, 防治间接的能源消耗超出我们所研究的界限;假使对于一个地区的含有污水处理厂的区域进行资源的平衡, 那么, 对于能耗的问题就不仅仅是能量的消耗问题了, 在这里, 必须要充分的考虑到设定的评价指标, 从而避免研究过程中的信息不准确, 最终导致研究的失败。

2) 关于能源消耗的问题, 没有一个科学的、合理的标准去对它进行评价。这个问题和能源的研究边界问题是有一定的关联的。当前, 研究时采用的指标是不一样的, 有的以对于污水的处理量进行测定, 用一定数量的污水处理量的电耗值作为指标, 有的是通过对于污染物的数量, 用它所表示的能耗去作为指标等。对于消耗的单位也是不一样的, 没有一个统一的规定。这些现象都使得每一个工艺和处理步骤在比较的过程中存在一定的苦难。其中, 有许多的指标是在化工的行业中使用的, 这并不能真正的去反映污水的处理能力。

3 污水处理厂的节能途径

在城市的污水处理中, 关于能耗的分析和节能技术的发展是不一样的。在污水处理的能量分析的研究上有所不足, 而关于节能的措施的研究往往是比较超前的。大多数的节能途径往往是在处理厂工作的人员自己进行设计制定的, 他们往往是通过自己的工作经验对于处理设备和过程进行设计;在污水处理的设备上, 一套设备可以适用于不同的处理厂, 只要环境相似就可以使用;另外, 在污水的处理方面, 它的技术和功能的前景是十分广阔的, 这使得对于节能的途径也十分的宽泛。

3.1 提高能效的技术手段

在城市污水的处理技术上, 主要是使用生物处理单元进行处理。在这方面最引关注的就是曝气系统和污泥的处理处置系统。

1) 曝气系统。对于曝气系统的能量的消耗研究往往是对于曝气设备的改进。曝气设备是在不断的变化的, 由于科技的不断发展使得它的更新速度也是比较快。但是, 总体上可以分为两种情况:第一, 采用淹没式的多个孔的散头, 使其产生空气泡, 利用空气泡将氧气输送到溶液中。第二, 采用机械进行搅动, 使得大气中的氧进入到溶液中去。在第一种方法中, 由于它的输氧效率是十分高的, 而且可以节约风量。所以, 许多的国家对于它的研究很多。通过实践可以验证的是微孔曝气器可以节约电量在1/5左右。曾经有学者对于微孔曝气器进行了研究, 他们对于它的氧的需求量等方面进行了计算和推导, 之后又对于它的模型进行了改进, 据说, 改进后的工作效率可以提高50%。大量的研究都证明了微孔曝气器可以对氧高效的进行混合, 但是它的扩散头却容易堵塞;

2) 污泥处理系统。对于污泥处理系统的节能研究主要是关于它的能量的回收问题。在城市中, 污水污泥的挥发性组大概占六成左右, 可以通过技术处理进行改变, 一般可以消化四成左右。对于消化的气体可以进行贮存, 之后转化成为机械能或者是电能, 做到循环利用。还有一种污泥处理方法就是把固体的废弃物和污泥一起进行焚烧, 从而可以获得电能, 为污水处理厂提供能量。

3.2 节能的新工艺

在进行污水处理技术的选择上也关系到城市污水处理的适用技术问题, 它也对于污水处理工程在建设使用之后是否可以发挥自己的作用起着决定性的作用。在新工艺的使用上, 必须要求是节能的, 节能主要包括节约能源和节约项目的资金投入, 要使得处理后的污水符合要求排放的标准。在全世界, 许多的国家都在研究低消耗和环保的处理污水技术。例如:SBR法以及进行了改进的SBR工艺, 综合式的曝气系统通过氧化沟进行操作的工艺等。

4 结论

在未来的时间中, 城市的污水处理的技术将会更加的节能、科学, 对于生物热力学以及化工热力学等领域的研究将加的频繁, 对于多个学科进行交叉的应用也会比较的普遍。我们只有建立一个完善的研究体系, 才会从根本上解决污水处理中能耗的研究问题。

参考文献

[1]林荣忱, 李金河, 林文波.污水处理厂泵站与曝气系统的节能途径[J].中国给水排水, 2005 (1) .

[2]刘礼祥, 张金松, 施汉昌, 何苗.城市污水处理厂全流程节能降耗优化运行策[J].中国给水排水, 2009 (16) .

能耗处理 第2篇

关键词:污水处理厂;节能降耗;策略

随着我国城市化进程加快,城市污水处理的需求也在不断增加,而污水处理的高能耗是我们必须要重视的一个问题。据统计,城市污水处理厂进行污水处理的营运费用中30%用于能耗费用。人口的不断增加以及对污水处理的标准的升高,在以后的若干年中,污水处理中的能耗费用还将进一步增加。同时,由于我国污水处理起步较晚、基础差、技术设备较落后,据有关统计资料显示,我国污水处理厂处理1m污水的耗电量一般为0.14~0.28kWh,如果包括污泥处理在内,1m污水的耗电量为0.19~0.36kWh,远远落后于一些发达国家的水平,因此我国污水处理节能还有很大的潜力可挖。为了适应经济发展的要求,城市污水处理的规模将日益扩大,据了解,截止第一季度,我国城镇污水处理厂已累计建成了3622座,而能耗问题也日益突出。因此,必须找出相应的策略和措施,在确保污水处理量和达标排放的情况下,降低污水处理的能耗,对于我国的经济发展有着重要的意义。

1城市污水处理厂营运成本分析

洁净室空气热湿处理能耗分析 第3篇

山西大学兴建光电科研楼时, 我们把建筑节能放在首位, 始终坚持功能第一、质量第一、造价最低、能耗最小的原则, 并从设计阶段就会同技术人员全方位考虑各专业的设计方案, 把节能工作落 (实) 到了实处。该科研楼有15间实验室需要建造洁净室, 最高级别为百级, 最低级别为千级。通过计算空调负荷和送风量, 发现洁净室特别是100级洁净室净化空调系统的送风量大, 送风焓差小, 所以单位送风量承担的冷负荷很小。而光学实验又要求洁净室内须保持较低的相对湿度, 因此, 只能提高送风温度来满足这一要求。为了使洁净室达到100级、1000级的洁净环境, 应使净化空调系统的送风温度提高 (即送回风温差减小) , 送风状态的相对湿度减小, 才能达到洁净室的要求。因此, 在设计初期就否定了“一次回风经表冷器直接露点送风的全空气系统”方案, 因为用露点送风会使室内相对湿度增加, 无法满足低湿要求。为此, 以百级洁净室为例, 对符合要求的方案如一次回风加再热系统和二次回风系统进行分析比较, 通过分析比较其空气热湿处理过程、设备的配置、耗冷量的大小, 最后确定得出净化空调的最佳的方案。并且通过技术手段, 使其中一间含有百级、千级两个级别的洁净室合用一个系统, 节省了机房面积和吊顶夹层的空间, 降低了初投资, 简化了运行操作。

1 工程概况

山西大学量子光学科研楼共有实验室16间, 其中15间实验室设置洁净室, 这15间实验室, 每间均由准备室、实验间及洁净室构成, 洁净室要求较低的相对湿度。准备室及实验间对空气洁净度无要求, 所以设置舒适空调系统来满足温湿度要求。洁净室内散湿量较小, 实验人员2人~3人, 最多6人~7人。除一间洁净室洁净度要求100级外, 其他洁净室洁净度均为1000级。各实验室要求系统能单独控制, 用电能单独计量, 故设置分散式洁净空调系统。空调系统的冷、热媒均由冷、热源机房统一制备供给。夏季冷媒为7℃/12℃冷冻水, 冬季热媒为60℃/50℃热水。洁净实验室位于-1层~2层, -1层, 1层各有6间1000级的洁净室;2层有两间1000级洁净室, 1间百级、千级两个级别的洁净室。冷热源机房位于-1层, 1层, 2层的空调机房位于楼层的西端。

2 能耗分析

1) 方案1:一次回风加再热系统的热湿处理过程。当风机置于表冷器前时, 如图1所示。空气热湿处理过程为:回风与新风混合到C点后经过风机加压到D点, 然后进入表冷器冷却去湿到达机器露点L点。控制冷水阀开度调节供冷量, 使表冷器出风状态跟踪室内空气湿度, 达到湿度控制目的;空气继而进入再热段, 若有热水或蒸汽, 再热段可用再热盘管, 控制热水 (或蒸汽) 阀开度调节再热量, 使出风状态跟踪室内空气温度, 达到温度控制目的。在夏季, 无热水和蒸汽, 只能用电加热器加热空气, 使送风温度达到要求的O点。空气热湿处理过程如图3所示。图1~图5中W为室外空气状态点;N为室内空气状态点;C为新回风混合点;D为送风机出口空气状态点;L为机器露点 (表冷器出风状态点) ;O为送风状态点。

当风机置于表冷器后时, 如图2所示。

空气热湿处理过程为:回风与新风混合到C点后, 经过表冷器冷却去湿达到机器露点L点, 控制冷水阀开度调节供冷量, 使表冷器出风状态跟踪室内空气湿度, 达到湿度控制目的。空气经送风机加压到D点, 然后进入再热段, 若有热水或蒸汽, 再热段可用再热盘管, 控制热水 (或蒸汽) 阀开度调节再热量, 使出风状态跟踪室内空气温度, 达到温度控制目的。在夏季, 无热水和蒸汽, 可用电加热器加热空气, 使送风温度达到要求的O点, 空气热湿处理过程如图4所示。

由上图可见, 风机置于表冷器前时 (见图1, 图3) , 风机温升 (tD-tC) 使表冷器处理空气的焓差增大, 再热量也较大, 冷热抵消现象严重。即把空气先从D点冷却到机器露点L点, 再通过空气加热器或电加热器加热到送风状态O点, 能耗很大。而当风机置于表冷器后时 (见图2, 图4) , 风机的发热量可被用作再热的一部分 (图4中的LD部分即hD-hL) , 再热量减小, 即由图3的 (hO-hL) 减小为图4的 (hO-hD) , 表冷器处理的焓差也变小, 比图1的方案节能。因此, 对于一次回风加再热系统, 选择风机置于表冷器后的方案 (见图2) , 以此方案与二次回风系统做经济性比较。

2) 方案2:二次回风系统。把系统的回风分成两部分, 一部分回风与新风混合到C点, 然后进入表冷器冷却去湿达到机器露点L点, 控制冷水阀开度调节供冷量, 使表冷器出风状态跟踪室内空气湿度, 达到湿度控制目的。出表冷器的空气再与另一部分回风 (二次回风) 混合到O点, 控制二次回风阀, 调节二次回风比, 使出风状态 (O点) 跟踪室内空气温度达到温度控制目的。在空气热湿处理过程中利用回风中的热量来代替再热量, 没有冷热抵消现象, 非常节能。在单风机系统中, 为引入二次回风, 风机须置于表冷器的下游, 表冷器和二次回风引入口位于机组的负压区内。百级洁净室二次回风系统空气处理过程的焓湿图如图5所示。

两种方案的比较:

1) 方案1 (如图2, 图4所示) 。

室内与室外空气混合到C点后, 先冷却再加热, 除风机温升带来的热量可利用外, 还需要把空气从D点加热到O点才能满足送风温度的要求。否则, 室内湿度达不到要求。这样的方案出现冷热抵消现象, 能耗巨大。但温湿度控制比较简单, 只要控制冷水阀的开度, 即可调节洁净室的相对湿度, 调节热水阀的开度或电加热器即可控制洁净室的温度。

2) 方案2 (如图5所示) 。

一部分回风与室外空气混合到C点后, 经表冷器冷却到L点, 然后再与另一部分回风混合到送风状态O点, 没有再热量, 充分利用回风中的热量来满足送风温度的要求, 节能效果明显。但温湿度控制比较复杂, 既要控制冷水阀, 又要控制二次风阀, 调节起来比较困难。

3 方案的确定

1) 方案1, 一次回风加再热方案, 由于再热量增加了系统的供冷量, 增加了系统的能耗, 尽管控制比较简单, 但由于能耗大, 与当前兴建绿色节能建筑的理念相悖。

2) 方案2, 二次回风方案, 充分利用了回风的热量, 不设置再加热器, 空调机组紧凑, 尽管二次回风量的调节比较复杂, 但完全可以通过技术手段来解决。

根据上述分析比较, 结合百级洁净室湿负荷小 (热湿比大) 的特点, 二次回风系统是最佳的方案, 所以光电实验楼的100级、1000级洁净室净化空调全部采用二次回风系统。位于光电楼2层的100级洁净室的邻室洁净度为1000级, 这两个洁净室服务于一个课题组, 若分成两个独立的二次回风系统, 不仅造价高, 运行管理复杂, 而且吊顶夹层空间也不能满足风管的敷设要求, 若能合为一个二次回风系统, 节能效果更加明显。

百级洁净室采用单向流气流组织方案, 按断面风速计算送风量;而千级洁净室属于非单向流洁净室, 按换气次数计算送风量。规范要求把二者分开设置系统, 在工程中大家也是这么做的。能否通过技术措施把百级和千级洁净室合为一个系统, 分析如下。

百级洁净室与千级洁净室合用一个系统即共用一个组合式空调机组, 采用同一个送风参数送风。通常, 百级洁净室的送风量比千级洁净室的送风量大很多, 根据式 (1) 可知:在百级与千级洁净室冷负荷相差不太大的情况下 (该实验室的100级、1000级洁净室的冷、热负荷相差都不大) , 因系统采用同一送风参数, 送风焓差不变 (也即送风温差不变) , 送风量越大, 在夏季送风带走的热量就越多。所以送风量大的百级洁净室在夏季会出现过冷现象;类推, 送风量大的百级洁净室在冬季会出现过热现象。

式中:QH———消除室内余热的送风量, m3/h;

CL———洁净室的冷负荷, k W;

ρ———空气密度, kg/m3;

Δh———送风焓差, k J/kg。

由上述分析可见, 不采取技术措施直接把百级与千级洁净室合为一个系统, 百级洁净室会出现夏季过冷、冬季过热的现象, 不能满足洁净室温度要求。在该工程设计中由于百级、千级洁净室的系统均较小, 而吊顶夹层空间、机房面积又有限, 在此情况下采用如下技术措施来弥补百级洁净室夏季过冷、冬季过热的缺陷。

在吊顶夹层中增设空气循环机组, 百级洁净室的热湿负荷由集中空调机组承担, 洁净度由空气循环机组与集中空调机组共同承担。

摘要:分析了一次回风加再热系统、二次回风系统的空气处理过程, 并以山西大学光电楼的一间100级实验室为例, 对这两个方案的空气热湿处理过程进行了能耗分析, 结果表明采用二次回风系统的方案最节能。

关键词:建筑节能,净化空调,能耗,洁净室

参考文献

[1]冯树根.空气洁净技术与工程应用[M].北京:机械工业出版社, 2010.

能耗分析报告 第4篇

xx年以来,我单位把节能降耗工作纳入到重要日常工作,使之制度化、经常化管理,制定了节能工作制度、奖惩制度、一票否决制度。加大节能降耗宣传、检查和执行力度。今年全年我单位消耗水xx吨、电xx 度、油xxx 升,分别比201x年下降x %、x %、x %。达到全省制定的公共机构节能计划。

一、电耗能耗分析

对机关照明设备进行了更新,推广使用了一批节能照明灯具和办公设备,节电工作我们坚持从点滴做起,从小事做起的原则,要求办公室无人或下班离开要关闭用电器材和办公设备,做到人走灯息、断电,每周指定一名人员负责检查监督,值班人员积极做好办公楼夜间关闭后的清场工作,确保了无长明灯和未关闭的空调、电脑等用电设备。夏季在机关办公楼楼道内张帖了“节约用水用电”的节能宣传标语,并在办公室使用空调温度不低于 26 度。

二、水耗能耗分析

主要是办公区卫生间水耗。水电工按照制度定期检查大楼的用水情况,加上检查员和督察员每月检查和督察,对管道“跑、冒、漏、滴”及时修理,逐步使用节水器具,降低办公区域用水量。

三、油耗能耗分析

油耗目前主要是机关公务车辆用油。通过制定了油耗定额的制度和加强对驾驶员的管理,加强对车辆使用管理,以及油耗定额关系到驾驶员年终安全奖考评,驾驶员加强了节约油耗的意识。每月组织对驾驶员进行一次业务知识学习、一次车辆保养评比,增强了驾驶员的业务技能,有效的减少了车辆维修费用。

四、存在的问题

一是节能意识还比较薄弱。部分同志对节能工作重视不够,在节能法规的宣传、节能技术改造更新、管理措施落实、干部职工节约意识等方面还做得不够。二是节能管理体制尚不完善。目前,公共机构节能管理工作在机构设置、人员配备、经费保障等方面还不适应节能工作的发展需要,公共机构能源消耗定额支出标准和科学化、规范化的节能管理体系还尚未形成。三是节能技术推广应用不够。由于未完全形成鼓励节能技术推广政策体系,一些先进适用的节能技术,高效能产品尚未推广普及。

五、今后努力方向

金属:降能耗是重点 第5篇

有色金属方面,2011年《目录》也不再仅仅着眼于对矿山的建设和各种材料的制造上,而是更强调对环境的保护和资源的利用。如增加了高效、低耗、低污染、新型冶炼技术开发,高效、节能、低污染、规模化再生资源回收与综合利用的条目。同时,新能源和新技术对有色金属的开发利用提出了新课题。2011年《目录》对信息、新能源有色金属新材料生产,交通运输、高端制造及其他领域有色金属新材料生产都给出了非常具体的指引。

2011年《目录》鼓励类新增了黄金行业,明确了对日益减少的黄金资源的深度开发的方向。仅有的两条条目分别是黄金深部(1000米以下)探矿与开采,以及从尾矿及废石中回收黄金。

在投资方面,具体来说,2011年《目录》鼓励对高性能、高质量及升级换代钢材产品技术开发与应用,包括高强度汽车板、油气输送高性能管线钢、高强度船舶用宽厚板、海洋工程用钢、高速重载铁路用钢等。目前,政府鼓励发展的以航空设备、大型石化成套装置、高技术船舶、海洋工程装备、汽车关键零部件、轨道交通设备等为代表的先进制造业,以及以风电、光伏、核电、超高压电力输运、长距离高压油气运输等为代表的先进能源产业,为钢铁产品的升级换代打开了广阔空间。对钢铁新材料的需求与日俱增,有利于钢铁企业的转型。宝钢股份、太钢不锈、抚顺特钢等公司值得关注。

浅析联合站原油处理系统的能耗管理 第6篇

关键词:能耗,温度,电耗,流程优化

1 联合站能耗状况及特点

冀东油田老爷庙联合站是一座综合性的联合站, 主要承担着原油处理、天然气处理、污水处理三个方面的生产任务。

老爷庙联合站原油处理系统是一个复杂的多级网络系统, 同时又是一个巨大的能量耗散系统。据统计, 原油处理能耗一般占原油生产总能耗的30%~40%, 消耗的热能和电能是油田节能重点对象。

1.1 能耗构成

根据老爷庙联合站的具体情况, 天然气消耗全部为原油处理所用, 电能消耗的84.2%为原油处理所用。而原油处理能耗主要有油气水分离能耗、稳定能耗、储运能耗, 比例及指标见表1。

1.2能耗特点

1) 由于冀东油田各区的地质特点、采油工艺、原油天然气物性等方面的不同, 因而造成各集输单元的工艺组合情况不同, 规模大小也不同, 在产出物的单耗指标管理上不能统一标准。

2) 以热能消耗为主, 能耗量随季节变化而变化的幅度较大。

1.3 同一集输系统, 能量消耗点多, 差异性大, 相互影响, 能耗较为复杂

油气集输生产过程能耗管理存在以下问题:

1) 管理粗放, 实行能耗总量控制, 只是分析同比变化, 控制指标没有针对不同系统的合理需求的精确论证。

2) 缺乏对每一个油气集输单元能耗动态分析管理制度及办法。

3) 油气集输各级管理人员、操作人员缺乏技术管理、精细管理能耗意识、参数控制不精细。

4) 能耗计量手段不完善, 不能实现独立计量, 能耗设备低于高效区的多。

2 能耗管理要素分析

在原油处理生产过程中, 能量消耗主要是动力消耗、热力消耗和油气蒸发损耗。联合站的油气蒸发损耗量较小且分散, 不具备回收条件, 但给环境造成一定的污染。

2.1 脱水原油含水率对系统能耗的影响

油气水分离过程以热力为主, 温度直接影响脱水质量。

由于水的比热是原油比热的二倍, 加热脱水原油时, 在温升相同的情况下, 原油含水率越高, 热能损耗越大, 有效负荷越小;在处理纯原油量相同的情况下, 脱水原油含水率增加导致被加热原油的流量增加, 而且增加的热负荷主要用于加热污水, 导致系统能耗的增加、热能的有效利用率降低。

2.2 原油处理能量转换设备的能量消耗

集输过程使用的能耗设备主要是机泵与加热炉。在减少能耗设备能量损失的技术措施中, 首先条件是选用高效设备。但是油田开发地下状况很复杂, 开发规模不可能确定的很精确, 而且集输系统运行负荷的波动也比较大, 若要求设备完全在高效区运行, 就不能保证系统应急运行。因为, 只有系统的运行负荷与设备高效运行条件相匹配才是合理的。集输系统的负荷与油井产液有关, 并非完全可以人为控制。所以, 单纯地追求设备在高效区运行, 不考虑系统实际工况, 尽管在技术上集输能耗设备在高效区运行, 能量转换过程的损失比较小, 但是设备在高效区运行所获得的节能效益弥补不了因不合理运行所消耗的无功能耗损失。

2.2.1 机泵

联合站原油处理系统中储运过程以外输油泵、稳前稳后泵为主。在储运过程是以动力为主、热力为动力服务, 是油田产品的移送过程;稳前稳后泵随来液量的变化而泵的频率呈现不稳定。因此在能耗管理上, 稳前稳后泵应以提高系统进液平稳度和降低进液含水率为主, 能耗指标动态管理, 降低单耗。原油外输油泵应以控制外输原油的温度, 降低原油的黏度为主, 降低原油外输时的能耗。

2.2.2 加热炉

联合站的热能利用率主要取决于系统的热损失, 系统的热损失越大, 热能利用率越低。加热炉系统的效率越高, 加热炉的热损失越小, 提供给加热介质的热能越多, 联合站的热能利用率就越高。通过对加热炉进行工艺改造, 提高加热炉的效率, 对提高联合站的热能利用率有很大影响。

通过对老爷庙联合站系统的用能状况分析, 可以得到如下结论:

加热炉热负荷都随季节的变化而变化, 加热炉的热损失有:气体不完全燃烧热损失、排烟热损失、加热炉散热损失。

联合站目前使用的加热炉燃烧器都是高效节能燃烧器, 并逐步实施自动控制。因此在化学能向热能转化上, 损失较小。加热炉的散热损失在炉体表面积和保温材料不变的情况下, 散热总量基本不变, 不随负荷变化而变化, 因此加热炉不宜在低负荷下运行, 负荷低相对有效负荷所占比例低。

排烟损失主要受排烟温度和空气过剩系数影响。而这二项参数在现场操作中不具备监测条件更难以控制。因此, 在加热炉的运行能耗控制中应完善技术手段。原油处理生产用加热炉的燃料为天然气燃料, 现场管理只监测加热炉的加热单耗 (即每平方液体每千瓦时耗气量) 来衡量加热炉能耗状况。

预脱水器的分水效率、加热炉效率和站内设备的保温是影响处理系统能耗的主要环节, 其次是输油泵的泵效。提高加热炉效率无论是从提高站原油处理效率, 还是从降低能耗角度, 都具有正效应。

3 能耗技术管理措施

3.1 对空冷器流程进行改造, 焊接一条管线, 使原稳塔出来的气体, 可以同时进入空冷器的原稳和天然气部分, 增加了空冷器的使用效率, 降低了运行频率, 从而降低了耗电量见图1。

3.2 对稳后泵的水冷流程进行了改造, 使给泵冷却形式发生了变化, 从循环水变成自来水直接冷却。同时, 冷却塔和循环泵也停止运行, 减少了不必要的能耗见图2。

3.3 对站内的保温进行了更换和填补, 减低了热损耗。

3.4 编制站原油处理系统各个部分的热力参数控制标准, 对于每个单元都有准确定量, 方便执行和监督。同时严格执行控制标准的力度, 无论是回油温度、加热炉出口温度还是输油温度, 都必须做到准确平稳。同时, 加强化验班组的管理, 确保各个环节的含水率的准确性, 对不同状况都进行精确确定。

3.5 加强岗位员工节能意识的培养和业务素质的提高。通过及时对岗位员工进行新型能耗设备的操作培训, 使之熟练掌握操作方法, 才能确保设备的高效运行。

3.6 在站内建立能耗的动态评价机制, 及时分析能耗变化趋势, 对能耗指标变差的系统, 及时制定应对方案, 采取措施, 优化系统运行。

4 整改效果

2010年全年老爷庙联合站电耗。3月份经过稳后泵的改造以后, 随后的3个月用电量和电损耗逐月降低, 到了7月份投用2台稳定器压缩机以后, 用电量相对4、5、6月有所提高, 直到10月份空冷器的改造后在电耗上又有了明显减低, 但由于进入冬季, 采暖炉的投入使用, 致使电耗有所上升。总的来说, 经过不断的优化, 老爷庙的原油处理系统能耗有了明显降低见图3。

5 下步打算

根据上述的对老爷庙联合站能耗情况的分析, 下一步打算从以下三方面进行深入研究:

1) 导热油的热能利用率不足, 原稳需要的导热油的热量仅占10%~20%之间, 对提高导热油的热能利用率方面进行研究。

2) 加强对高能耗建立节能设施的维护保养制度, 精心维护和充分利用节能设施。加强对变频器、自动控制设备的管理。加热炉由于其连续运行, 控制环节多, 如果不实施定期维护, 长期运行后必然故障率升高, 节能效果变差。

3) 高能耗设备的监测力度和实时性不足, 加强设备的监测力度。能耗设备的运行状况直接影响能耗的有效利用率。目前监测周期不能满足精细管理的要求, 不能实现在实际应用中对各种节能设备进行对比、评价。必须增加运行效率测试频次。同时增强基层管理单位的测试能力, 以便及时发现问题, 及时整改。

6 结论

油田低能耗集输与密闭处理工艺研究 第7篇

1 配备原油处理工艺所需的设备

提高油气集输的效率, 贯彻节能的生产理念, 要依靠先进的节能设备。笔者经过研究和试验测试认为油气水三相分离器和电脱水器在处理原油上降低能耗效果显著, 所以在此作详细的介绍:

1.1 油气水三相分离器

如何将油井采集上来的水和油进行有效的分类, 是集输的源头工作, 经过多年的实践和理论研究油气水三相分离器的效果最好, 能够实现油气水的初步分离。油气水三相分离器将含水的原油密闭沉降处理, 使其降到符合电脱水器的含量要求, 在这一环节中密闭处理技术是最为关键的环节。而分离器的设计应当是符合原油处理的要求, 能够进行快速破乳、有效分离的设备, 这一设备经过多年的研究和改进, 目前具有诸多的有点, 在集输系统中发挥着重要的作用。

油气水三相分离器结合了动量吸收器, 用来减少水珠破裂和泡沫的形成;还加置了补雾器, 促使气体流态变化, 使液体滴落的距离变短, 使天然气资源能够有效分离出来;乳化层微分加热装置的应用使得集输中的阻力大大减小以及乳化液对流向和流速的改变, 乳化液与水滴一经遇见就发生结合, 油与水迅速完整分离。

该设备已经在油田现场得到了应用, 在应用中各种化学因素的沉降脱水规律逐渐被集输系统的工作人员所掌握, 所以在相关的参数调整和设置上更加得心应手, 油气水的分离效果也将越来越高效。

1.2 电脱水设备

电脱水器是目前世界范围内都普遍采用的先进原油脱水技术设备, 电脱水器对提高原油破乳效果明显, 但是电脱水器目前还存在着不完善的地方, 所以在应用中关键是要对游离气进行有效控制。

游离气大量进入电脱水器中将会导致电脱水器无法正常运转, 严重的会影响整个系统的运行, 甚至会引起事故。所以未来保障原油密闭处理工序的顺利完成, 在电脱水器中加装防止游离气进入的装置十分必要, 经过试验研究和应用发现, 立式油气分离器的消气装置效果较好, 在原油进入电脱水器之前的位置安装, 对该系统设备的正常运转有重要作用。

电脱水器经过在某地油田的应用研究, 结果显示在游离气在单位体积的原有液体中含量在0.3m³/m³的条件下能够及时排出电脱水器, 此时原油的脱水分解能够有效顺利进行, 油与水的分离效果较好。笔者认为在控制游离气的技术装置上可以对原有的设备装置进行相应的改造, 例如可以直接在电脱水器上部直接装置一个自动排气阀, 就能使电脱水器内的游离气及时排出;还可以对电脱水器本身的电极设置进行简化处理, 也能起到控制游离气的作用, 一般电脱水器都是四层电极, 改造时直接改为两层电极, 就能在有效的降低能耗的同时实现原油的密闭处理, 使系统正常运转。

2 采用密闭处理工艺进行集输处理

本文所讲的密闭处理工艺是指利用油井井口处的剩余能量完成原油的集输处理过程, 从而节约能耗, 实现资源的有效利用。此外还可以综合利用油井所在矿区的风能、太阳能灯能源支持完成油气输送, 实现降低能耗, 节约成本, 提高经济效益的目标。

原油的集输是连续完成分离、脱水、沉降等工序, 在这一过程中油气连续不断的在压力状态下保持流动状态, 在集输管道和容器中完成上述程序。密闭处理工艺有以下几方面的特点, 值得在集输处理技术上加以吸收应用:

第一, 密闭处理工艺在对原油的处理上能够提高分离器的分离压力, 这样的重压下随气体排出的重烃少, 根据实践调查研究分离压力越大, 分离出的气体体积就越小、天然气密度也变小、甲烷和乙烷的重量也都随之减少;

第二, 密闭处理技术处理原油时, 因为在原油中有溶解气, 所以能够使原油的密度和粘稠度下降, 对集输系统中设备的运行状况都有积极的影响, 油和水的分离效果也表现良好;

第三, 在密闭处理中, 原油乳状液停留时间不长, 所以对分离过程的影响也微弱, 有利于油水的沉降分离工作进行;

此外密闭处理工艺还具有密闭性高、保证生产的连续性强、油气集输过程中耗能少等各方面的特点, 在这样的环境下集输能够使工作效率大幅提高, 还在节省开支, 提高效益上效果显著。目前密闭处理的工艺研究仍在继续, 旨在将设备与工艺不断改进完善, 更好的适应于现场的节能高效生产目的。

3 技术应用的效果分析

油田低能耗集输与密闭处理工艺在实践应用中对油田企业的生产效率和经济效益都有积极的影响和作用。在处理原油上照比传统工艺, 节能效果明显, 对矿区能源的综合利用效果显著, 在节约用电的成本支出上各应用企业有大幅的递减;处理的原油质量和产量都有提高, 油田企业经济效益也有显著地增加;生产不再频繁的受阻中断, 能够有效的实现连续生产, 保障了企业的生产效率提高。

4 结语

低能耗集输密闭处理工艺是目前最为先进有效的技术工艺, 在生产效率和经济效益上表现良好, 未来将成为油田企业油气资源集输的首选。密闭集输处理对提高油气资源的利用效率, 降低分离净化过程中的能耗效果明显, 今后的研究应在现有的技术基础上不断进行改进和完善, 对原油的脱水、稳定以及对外输送环节都要继续改进, 促进节能工艺的发展。未来挖掘油田油气集输的效率, 一定要积极引进吸收国外的先进工艺技术, 来完善我国油田油气集输系统的设备和工艺, 促进我国油田企业生产效率和经济效益的继续提高。

参考文献

[1]成庆林, 余涛, 袁永惠.油气集输系统的能损分布规律研究, [J].华北电力大学学报, 2009[1]成庆林, 余涛, 袁永惠.油气集输系统的能损分布规律研究, [J].华北电力大学学报, 2009

能耗处理 第8篇

1 城镇污水处理厂的主要能耗分析

就我国城镇的污水处理厂而言, 其具有能量消耗大、形式多样等特点。大体上可将污水处理厂的能耗分为两大部分, 即直接能耗和间接能耗。在污水处理过程中, 直接能耗一般都是来源于电能、煤炭以及天然气等能源, 从客观的角度反映了污水处理工艺的主要能耗, 即电能和热能消耗, 其中电能消耗所占的比重较大。表1为城镇典型污水处理厂的电耗详情[1]。

2 城镇污水处理厂的节能降耗策略

2.1 曝气系统节能

在污水处理厂的工艺过程中, 曝气系统是不可或缺的重要组成部分之一, 同时也是能耗最大的一个部分, 约占处理过程总能耗的50~70% 左右, 该环节具有较大的节能潜力。相关研究结果表明, 曝气控制是节能降耗的关键, 为了有效降低曝气系统的能耗, 可在实际生产中采取如下措施:

1) 在设计曝气系统时, 要充分考虑高峰时段供氧能力的预期负荷, 使供养设计规模接近于平均需氧量, 提高曝气系统的总能效, 以达到节能降耗的目的。在布置曝气设备时, 应采取渐减曝气的布置方式, 降低生物池后段溶解氧含量, 避免造成能量浪费。由于不同的污水处理工艺和曝气池池形会形成不同的池中微生物反应规律, 所以在布置曝气扩散装置时, 还必须充分考虑微生物反应规律这一影响因素, 以达到更好的节能效果。

2) 在使用智能系统对曝气量进行控制时, 可根据进水水质和水量的实际变化, 或曝气池各段所需的溶解氧浓度, 对污水处理进行优化控制, 通过调节曝气单元阀门开启度和鼓风机供气量, 能够降低10%~25% 的能耗。如, 某污水处理厂利用溶解氧PLC自动控制系统, 促使鼓气量节省了10%[2]。

2.2 泵的节能

在污水处理厂中, 泵的节能可从以下两个方面着手:

1) 合理运用节能技术措施。a.优化调整水泵的运行台数。在设计水泵机组的过程中, 应当尽可能选用同一型号的水泵, 这样便于维修和管理。选泵时, 要按照污水处理规模确定水泵的类型及数量。b.应用变频调速技术。在污水处理厂设计时, 在条件允许的前提下, 可以适当增加变频调速水泵的数量, 这样能够达到节能降耗的目的。

2) 强化运行管理。在水泵的运行管理方面, 可通过合理启动水泵、更换水泵、保证污水泵在高位运行等方法来实现水泵节能。

2.3 污泥处理系统节能

为有效降低污泥的含水率, 可在污泥处理中采取浓缩、脱水、消化等技术。采用机械脱水可使污泥含水率达到75% , 采用浓缩技术可使污泥含水率达到97% 以上。在污泥处理过程中, 可采取以下节能措施:

1) 选用低耗脱水设备。由于污泥脱水设备的能耗占污泥处理总能耗的一半以上, 所以优选高效低能耗的脱水设备是污泥处理节能的重要途径之一。在污泥量一定的情况下, 合理确定高效低能耗的脱水设备台数和能力, 有利于减少污泥处理费用。下面介绍几种污泥脱水机的能耗状况, 如表2所示, 由此可知:螺旋压榨式脱水机和带式压滤机的能耗较低, 离心脱水机的能耗较高。

2) 加强运行管理。在污泥脱水过程中做到统筹管理, 使各环节有效衔接、协调运作, 确保脱水设备始终处于高效运转状态, 在降低污泥含水率的同时, 减少清水使用量和用电消耗量, 并节约运输费用。操作人员要严格执行各项操作规程, 重视对脱水设备的维护, 在工作实践中不断改进节能方法, 力求延长设备使用寿命, 将设备检修费用降至最低。

3 结论

总而言之, 城镇污水处理厂的节能降耗是一项较为复杂且系统的工作, 其中涉及的内容较广, 既包括技术方面, 又包括运行管理方面。为此, 污水处理厂必须结合自身的实际情况, 通过合理运用各种技术和管理措施, 逐步降低生产能耗。这不但有助于污水处理厂经济效益的提高, 而且还能促进我国污水处理事业的持续发展。

参考文献

[1]陈中颖, 刘爱萍, 刘永.中国城镇污水处理厂主要设备运行状况的能耗调查分析[J].节能与环境保护, 2011.

降低城市污水处理厂能耗的策略研究 第9篇

为了适应经济发展的要求, 城市污水处理的规模将日益扩大, 据了解, 截止2014年第一季度, 我国城镇污水处理厂已累计建成了3622座, 而能耗问题也日益突出。因此, 必须找出相应的策略和措施, 在确保污水处理量和达标排放的情况下, 降低污水处理的能耗, 对于我国的经济发展有着重要的意义。

1 城市污水处理厂营运成本分析

要降低污水处理厂的能耗, 首先应了解其运行成本。目前, 污水处理厂的营运成本主要包括人工费、药剂费、维护费、动力费、其他费用等。其中, 能耗费用包括了药剂费、动力费等, 而其中占比例最大的是动力费用, 即用电费用, 其在营运总成本中所占的比例从30%到80%不等。通过调查多个污水处理厂的数据显示, 消耗电能最多的设备主要是泵和曝气领域, 其中提升泵用电量占使用总电量的10%~20%, 曝气系统占使用总电量的50%~70%, 除此以外, 能耗方面还涉及到污泥处理等。

2 污水处理厂降低能耗的策略

2.1 提升泵降低能耗

作为污水处理厂的主要耗能者之一, 提高提升泵的工作效率, 降低用电费用, 能够有效的降低污水厂的能耗。而目前提升泵的主要问题之一是随着使用时间的增加, 泵的运行工况发生了变化, 从而造成了提升泵的工作效率大大降低。如果使用轴流泵作为提升泵, 可采用变角调节, 即依靠旋转叶轮的翼形叶栅对绕流液体产生的升力来传递能量。如果使用离心泵作为提升泵, 可采用变速调节, 通过改变电机的转速来改变水泵的性能, 达到节能的目的。对于一些成立时间较长的污水处理厂, 现在仍然使用较为落后的水泵, 为了降低能耗, 应购买市场上流行的新型节能水泵, 或根据实际情况, 合理设置水泵的使用数量。

污水处理厂的提升泵一般全日运行, 但不同时间段的流量是不同的。如果将水泵设置成统一的参数, 会出现在流量较低的情况下, 水泵也是处于高能耗运转的状态, 造成了浪费。因此, 可以根据流量的大小, 采取变频技术, 在流量大的时间段, 高频运行, 而在其他的时间段, 可以降低频率, 降低能耗。虽然污水处理厂更换变频设备, 增加了资金投入, 但在后期的运行过程中更加省电, 也减少了日常的维护费用。

2.2 曝气系统降低能耗

曝气系统是污水处理的非常重要的环节, 也是耗能较多的环节。如果能够有效的提升曝气系统的效率, 那么将大大降低污水处理厂的能耗。曝气系统的主要节能措施是改善曝气设备、改良曝气方式。第一, 使用微孔曝气器。为了保证较高的氧利用率, 曝气器扩散的气泡直径应足够小, 以扩大表面积。第二, 在合理的位置安放曝气器。传统的位置是单边曝气或全面曝气, 这两种布置方式都不是很科学, 它并不能将池中的氧气分散均匀, 或者出现前期供氧不足, 后期供氧过剩的现象, 既影响处理的结果, 又会造成能源的浪费。曝气器的合理布置方式是根据曝气池氧气的需求量进行差额供氧, 在细菌和微生物数量多, 氧气需求量高的进水口布置较多的曝气器, 而在细菌和微生物数量少, 氧气需求量低出水口附近, 则可以布置较少的曝气器。

2.3 使用药剂降低能耗

使用药剂的消耗相比于泵和曝气系统的能耗来说, 所占比例较小, 但在一些环节中也可以进一步的降低能耗。污水处理厂的工作人员在使用药剂的时候, 不但要考虑其价格, 还要考虑其使用效果等。要根据所处理污水、污染物的浓度、酸碱值、性质、温度以及杂质等因素而定, 同时要避免在使用药剂的时候出现二次污染等。通过精准计算药剂的品种和药量, 能够在很大程度上降低污水处理厂的药耗。如果采取化学的方式除磷, 则可以尝试使用高分子混凝剂除磷, 能够有效降低药耗。

3 污水处理厂的能量回收和再利用

污水处理所产生的污泥如果处理不得当, 很可能会造成二次污染。而若对其合理处置, 可能会变废为宝。例如:污泥厌氧消化时产生的沼气, 可用来发电, 回收电能。污泥中含有丰富的有机物和微量元素, 经过加工处理、综合利用, 可以成为化肥的原料。

4 总结

随着我国经济的发展, 城市污水处理的规模也将会越来越大, 由于其能耗较大, 造成能源资源短缺的现象也日益严重。我国的污水处理厂在降低能耗方面与发达国家相比还存在着很大的差距, 其主要问题在于技术落后、设备老化等。为了最大限度的达到节能降耗的目的, 找出了能耗较高的环节, 从泵、曝气系统、药剂使用等方面采取措施, 在保证出水达标的前提下, 实现污水处理厂的节能降耗和健康发展。

摘要:随着我国城镇规模增大和人们环境保护意识的提升, 城市污水处理的需求也在不断增强。然而, 城市污水处理是一个高能耗的产业, 污水处理厂能耗问题日益严峻, 必须采取策略和措施降低城市污水处理厂的能耗。本文主要分析了目前污水处理厂的运营成本和能耗情况, 找出能耗较高的环节, 从泵、曝气系统、药剂使用等方面找到相应的策略来降低城市污水处理厂的能耗。

关键词:污水处理厂,节能降耗,策略

参考文献

[1]赵庆良, 胡凯.城市污水处理厂污泥处理的能耗分析[J].给水排水动态, 2009 (02) .

零能耗现代化住宅 第10篇

○徐新明编译

采用最尖端的技术驱动太阳能系统发电的“零能耗住宅”,不仅能使环境得以充分优化,而且也一直是全人类共同的宿愿。

家住加利福尼亚州萨克拉门托市的卡特伊夫妇对每月超过200美元的电费支出金,早已习以为常了。这种为高昂电费而烦恼的日子,终于在去年9月份随着自己的一次搬迁而宣告结束。新居室是140平方米的宽敞的现代化住宅,这是政府在离市中心不远的一片住宅区内,专门兴建的95幢“零能耗建筑”。

从外观上看,零能耗住宅的设计造型跟普通居民住宅没什么两样。但只要进入室内,就会有一种耳目一新的别样感觉。仔细观察,在通常的窗玻璃上敷有一层特制薄膜。当酷暑来临时,它能遮断太阳辐射;当严冬将至时,它又起着防止热量外逸的保暖作用。室内全部采用荧光灯照明,荧光灯的节能效率要比白炽灯高30%以上。热水器在结构上,是将水贮存在容器里。经过太阳能加热的热水不仅可以贮存备用,而且还能通过反复调节的“水龙头”根据水温需要来瞬间自动拧紧或扭松供水水源。水温加热采取气体热源控制方式。

室外的太阳光发电装置完全能够满足全负荷运行。通过安装在屋顶上的太阳能硅板,可提供2千瓦的发电能量。通过安设在车库里的换流装置,将获得的太阳能电力转换成交流电。

现如今,零能耗住宅社区不仅能使电力自给自足,而且还可以将需求过剩的电力通过发电系统转换给电力公司。根据美国的太阳光发电促进政策中的《网络联机监控共享体系》条文框架,太阳能余电出售是合法的。条文还规定,一旦连绵阴雨天使得太阳能自给发电出现不足,则购买太阳能发电余量的电力公司(即受过太阳能恩惠的供电企业)应有义务为之排忧解困,从自己的电网中配送出市场价格的电力,满足零能耗现代住宅的供电需求,而且双方买卖的电力差价为零。

当然,目前制约太阳能广泛普及应用的瓶颈因素依然是太阳能硅板的造价问题。按现在组装一套太阳能硅板系统的成本计算,至少得花费2.5万美元。

在加州,政府已在研究并准备出台一系列税收优惠政策,旨在大幅度降低零能耗住宅的建造费用。而现在的许多州的节能住宅建造费用仍居高不下,令人瞠目。据加州的房地产开发商霍姆兹讲,像内华达等州补发资助金的做法,显然有些杯水车薪、无济无事。另有个别的州,还对补助金的效果与金额数量之间的关系和作用产生质疑。

为了长期获得政府公共事业开发资金的支持,建筑商们在投资初期仍不得不冒一定的风险。毋庸置疑,零能耗现代建筑的市场,怎么说也属于高额投资的领域。开发商们普遍乐观认为,7~12年后收回成本看来还是有希望的。

能耗处理 第11篇

1 城市污水处理的主要工艺及流程

城市污水处理厂处理工艺方案的选择及优化对确保污水处理厂的运行和降耗尤为关键。我国城市污水处理厂根据地理位置、源水水质、投资规模等实际情况采用不同的处理工艺。从国内污水处理厂建设总的趋势看,20世纪80年代建设的市政污水处理厂主要采用常规活性污泥工艺及其改良工艺;20世纪90年代初随市污水处理厂一般常见采用的工艺主要有:常规活性污泥、曝气生物滤池、氧化沟、A/O (A2/O)、百乐克[2]、AB、SBR、CASS、湿地工艺等,不同的处理工艺对污水处理厂的运行与节能尤为关键。

研究污水处理的能耗问题,有必要对污水处理厂的污水处理流程有一定的了解。常用于城市污水处理的主要流程是[3]:污水收集设施→污水提升泵房→格栅→沉砂池→初沉池→曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程→二次沉淀池→排水管道或渠排入水体。污水处理流程选择应注重各构建物的整体最优,而不能单纯追求某一环节的最优。

2 污水厂各构建物能耗及节能管理对策

高能耗是制约城市污水处理厂正常运行的重要瓶颈。污水处理的能耗与所采用的污水处理技术,处理水量、水质、处理方法、处理程度及操作运转方式等有关。其中,污水处理各主要构建物的节能应作为一个重要因素加以考虑。

2.1 污水提升泵房的节能

污水处理厂处理的污水种类多、污水量大,需要用提升泵房将各处的污水提升到污水处理厂集中处理,不仅要保障所有污水都要提升到污水处理厂,还要能够适应污水量变化的要求,一般其流量很大,输程也较远,再者污水管道一般都埋设较深,泵房需要有很高的扬程,其电耗一般占全厂电耗的15%~25%,是污水处理厂的节能重点。

提升泵房的节能应首先从设计入手,正确选泵,使提升泵工况点在高效段内运行;可通过利用先进变频调速器调节污水流量,降低电能消耗;合理布置污水处理流程,减少管道长度及局部阻力,降低污水提升泵扬程。此外,调节泵的运行方式,降低水泵轴功率,加强对水泵的管理和维护也是有效的办法,且节能效果明显。

2.2 格栅的节能

格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质,污水经过格栅时,由于栅条的阻挡会引起水头损失,需要有水泵提升污水以增大污水的势能;另外,栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。可尽量将污水处理设备安装在地势较低的地方,以减小提升泵的功率。污水经过格栅的时候可凭借其较快的流速通过栅条,必要时再用提升泵将污水提升至沉砂池。

2.3 沉砂池的节能

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵房前、倒虹管前,以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损;也可设于初沉池前,以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。沉砂池中有能量消耗的主要是砂水分离器和吸砂机,以及曝气沉砂池的曝气系统,多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。可通过采用重力排砂,避免使用机械排砂以大量节省能耗。

2.4 初沉池的节能

初沉池是一级污水处理厂的主题处理构筑物,或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是悬浮物SS和部分BOD5,可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其有机物的负荷。初沉池包括平流沉淀池,辐流沉淀池和竖流沉淀池。初沉池主要的能耗设备是排泥装置,比如链带式刮泥机,刮泥撇渣机,吸泥泵等,但由于排泥周期的影响,与格栅处理相比,初沉池的能耗较低,可采用静水压力法降低能量的消耗。

2.5 曝气系统的节能

污水处理的好氧生物处理过程,需要进行曝气,曝气设施是好氧处理工艺中能耗最多的部分,是污水处理单元的能耗大户。曝气设施节能无论是好氧处理还是厌氧处理设施,因为在污水处理过程中为保证曝气池中溶解氧的浓度,需用电力设备将空气充入到污水中,电机的功率均很大,且须昼夜运行,能耗非常大。可以通过采用多层好氧过滤的方式减小这一能耗开支。

鼓风曝气系统动力消耗量一般占全厂总电耗的40%~50%,是全厂节能的关键[4]。最根本的节能措施就是减小风量,而减小风量必须要提高扩散装置效率,降低污泥对氧的需求,优化污水外加能量:

(1)改进布置方式。污水处理厂曝气池的传统布置方式是均匀和单边布置的,单边布置原以为有利于保持真正推流,还可以减小风量,但多年的实践和研究表明,这种布置方式氧的转移率较低,能源浪费很大,不如全面曝气效果好。全面曝气可使整个池内均匀产生小旋涡,形成局部混合,同时可将小气泡吸至1/3~2/3深处。

(2)改善曝气设备。采用微孔鼓风曝气器,可以减小气泡尺寸增大表面积,提高氧的利用效率,因而转移速度高,节约风量,可节省近20%的曝气能耗。

(3)风量控制节能。鼓风机的选用是按照最大负荷时在计算需气量的基础上再加上一个足够大的安全系数选定的。日常负荷下,风量均有一定量富余,一般都要适当的减小风量,提高充氧效率,负荷低时更应如此,这不仅是节能的需要,也是防止过曝气,保护处理效果的要求。进行风量控制是曝气系统效果最显著的节能方法,当然风量并非可以任意减小,必须以能够满足污水处理要求为前提,受到多种因素的影响。

2.6 二次沉淀池的节能

二次沉淀池是处理后的污水进行泥水分离的地方。现在普遍使用的池子都设有刮渣挡板,出水排泥等装置,其面积也较大。分离出来的污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房。二次沉淀池的能耗主要是在污泥的抽吸和污水表面漂浮物的去除上,能耗相对较低。

此外,还可以通过采用新型的节能泵,合理调整设备参数,提高泵的运行效率,选择水泵的运行台数等途径实现节能。

总之,能否解决污水处理厂的能耗问题,合理分配能源,已成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素,也是未来新的污水处理厂可行性分析和稳定运行的决定性因素。

摘要:城市污水处理厂是市政设施建设的重要组成部分, 污水处理厂的节能降耗问题是制约城市污水处理行业发展的重要瓶颈。文章结合城市污水处理的主要流程, 从污水提升泵房、格栅、沉砂池、初沉池、曝气系统、二次沉淀池等六个方面分析调研了污水处理厂主要构建物的能耗特点, 提出了相应的节能与管理对策, 以期为城市污水处理厂节能设计、节能运行、节能管理等诸多方面提供决策和管理支持。

关键词:污水处理厂,能耗分析,节能对策

参考文献

[1]朱予建, 张东涛.河南环保30年[J].中国经济周刊, 2009, (3/4) :46-50.

[2]朱雷, 李国强.BIOLAK工艺在废水处理中的应用[J].资源开发与市场, 2009, (1) :10-11.

[3]曹宇, 王恩让.污水处理厂运行管理培训教程[M].北京:化学工业出版社, 2005.

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