水厂节能降耗(精选8篇)
水厂节能降耗篇1
在我国经济发展与人民生活水平提高的过程中，电厂都具有非常重要的意义，然而其在促进经济发展的同时却忽视了自身污染排放给社会所带来的不良影响。当前，传统的“先污染，后治理”的理念已经不能够适应经济的发展。因此，电厂在未来的发展过程中必须引进新的发展理念，促进自身的改造与完善，实现电厂锅炉运行的节能降耗。
2电厂锅炉应用过程中存在的问题
电厂锅炉属于动力设备，具有容量大、参数高的特点，不断完善其相关技术能够进一步促进电厂效率的提升。如今，电厂锅炉技术的研究已经取得了一定成果，为绝大部分地区提供了生产、生活的能源。通过对电厂锅炉设备的改造与升级，一方面能够促进其质量的提升与运行性能的改进，另一方面可以提升其节能效果。但是电厂锅炉在应用的过程中依旧存在着一定的问题，对其工作效率造成了严重的影响。动力设备是电厂顺利发电的核心，只有解决了动力设备的效率问题，才能够促进电厂的可持续发展。
3节能降耗技术在电厂锅炉运行中的应用
3、1通过辅机节能技术实现锅炉节能降耗
相关研究表明，电厂锅炉中辅机的效率对动力设备的工作效率有着直接的影响，对节能降耗也具有非常重要的影响。在对电厂锅炉进行设计的过程中，设计人员往往只考虑主体系统的能源使用问题，而忽略辅助系统的节能问题，而实际上电厂锅炉的辅助系统在运行中也是能源消耗的重要环节。因此，同样要重视电厂锅炉辅机节能技术的应用，从而促进锅炉能源利用效率的提高。例如，在风机的改造过程中，通常都是通过对叶轮进行技术改造而实现风机效率的提高与系统能耗的降低，此外，还可以依据风机的负荷情况采用不同的技术实现节能降耗。
3、2通过变频调速技术实现锅炉节能降耗
电厂需要很多的辅机来配合其工作，从而确保锅炉能够正常运行，因此其辅机系统对于电厂锅炉有着非常重要的意义，为主体系统的正常运行提供了重要的保证。辅机系统是一个非常庞大复杂的部分，主要是依靠工作人员的个人素质来对其相关部分进行调整。在辅机系统中，主要通过风机、水泵等来实现锅炉的定速运行。随着电厂规模的不断扩大，机组的负荷也得到了大幅度的提升，通过改变风机出入口挡板或水泵出口阀门的方式虽然能够降低负荷，适应新出现的各种情况，但是这样风机与水泵的工作将会受到影响，工作效率将会进一步下降，不仅不能降低损耗，反而还可能产生副作用。实现变频调速技术在电厂锅炉中的应用，将能更好地解决上述问题，更好地对辅机部件进行合理调整。在变频调速装置应用的过程中，要依据具体的情况进行相应的调整与完善，确保设备保持在最佳的工作状态，提高其运行效率。
3、3通过照明设备设计技术实现锅炉节能降耗
依据电厂的具体情况进行的设计才是最为合理的设计，才能够使其进入到合理交付使用的流程中。在电厂运行过程中，照明是非常重要的环节，为电厂工作人员的安全工作与设备的正常运行提供了前提条件，其效果对电厂的工作效率有着直接的影响。一般情况下，电厂照明都是采用直接灯光照明的方式，这种方式虽然能够很好地解决电厂在晚间工作的需求，但是却忽视了环保节能的理念。为了进一步实现电厂锅炉运行节能降耗的目的，需要运用科学的电厂照明设备设计技术，从不同的位置、角度等方面考虑灯光的布置，实现照明设备布置最优化，在满足照明需求的基础上最大限度地实现节能降耗。
3、4通过燃料管理技术实现锅炉节能降耗
在电厂发电的过程中，燃料管理是非常重要的环节之一。对燃料进行管理涉及采购、运输、进库、使用等多个方面。只有确保燃料的正常供应，才能为用户的生产、生活提供充足的电力能源。在电厂发电成本中，燃料成本所占比重较大。因此，在电厂燃料采购、运输、存储等过程中都应该考虑成本问题。同等的成本选择质量较高的燃料，选择合理的运输方式与存储方式，确保燃料损耗最小化。通过这些措施最大限度地降低成本，减少损耗，最终实现电厂节能降耗的目的。随着电力系统改革的深入，电力系统的燃料将面临着更加激烈的市场竞争，在燃料采购的过程中能够进一步实现节能降耗。
4结语
水厂节能降耗篇2
【关键词】火力发电厂；电气；节能；降耗
我国的发电厂中有五分之四以上的是火力发电厂，火力发电厂已经是我国重要的产能企业，但是同时火力发电厂也是严重的高耗能企业。现阶段我国的能源供应短缺的问题不断凸显，能源问题已经成为国家必须要面对的问题。面对当前能源形势国家大力推动可持续发展战略。在这种大环境下进行火力发电厂电气节能降耗技术研究是极具有现实意义的。我国的火力发电厂虽然在电气节能降耗方面做了一些工作，但是因为我国对电气节能降耗技术的研究起步较晚，所以我国火力发电厂在电气节能降耗方面的相关技术还不完善，还有一些问题需要解决。因此对我国火力发电厂电气损耗问题进行分析，并有针对性的提出节能降耗措施是极有必要的，这对我国火力发电厂的发展也是具有极大的现实意义。
1、火力发电厂电气节能降耗存在的问题
当前阶段火电厂中电气节能降耗方面存在的问题主要有：存在无需调节与操作的电气设备、火力发电厂电气运行不规范、铁磁损耗严重、照明损耗严重、其他电气损耗这几方面的问题。
1、1 存在无需调节与操作的电气设备
火力发电厂中的静电除尘设备运行时，如果发生电场短路的现象，就会导致设备运行过程中电能消耗量较大却无法发挥应有的除尘效果，这会给火力发电厂带来较大的电气损耗。除静电除尘设备外，火力发电厂的其他一些设备，如果未能按照标准荷载进行运行，出现重载、低负荷运载、空载时都会使火力发电厂的电气损耗加大。
1、2 火力发电厂电气运行不规范
火力发电厂的用电率会直接决定火力发电厂的企业效益，因此火力发电厂必须要进行电能管理制度的规范化，但是现在很多火力发电厂的电能管理制度存在漏洞，这就导致了这些火力发电厂的企业效益受到了直接的影响。同时如果火力发电厂的工作人员对于火力发电厂的用电率的关注不够就会导致一些不必要的电气损耗产生：选用的设备功率型号过大、材料选用较多等。
1、3 铁磁损耗严重
在交变磁场的环境下，铁制材料必然会有一些磁滞损耗和涡流损耗。这部分损耗不仅仅会使火力发电厂产生电气损耗，还会使得交变磁场线路内部产生大量的焦耳热，这部分热量会积聚在交变磁场内部，导致交变磁场内部局部温度过高，极大的影响装置的性能，进而使电气损耗进一步的增大。并且这种损耗也会使相应的设备使用寿命降低。
1、4 照明损耗严重
火力发电厂中使用的照明灯具寿命较短，这就导致火力发电厂的照明灯具更换频繁且容易出现故障；火力发电厂中没有能够及时的推广节能灯具，同时针对火力发电厂照明的节能技术开发较少，无法在火力发电厂中起到有效的节能降耗作用；火力发电厂中因为布线问题，照明电路和动力负荷电路一般为一个电路，但是动力负荷电路的电压较高为400/230V，这就使得照明系统所用电压过大，带来照明系统出现电能浪费。
1、5 节能降耗意识不够
火力发电厂自身是能够进行电力产出的，因此火力发电厂的电力节能意识也是非常差的。火力发电厂因为自己产电，所以在进行电力器材的购置时对其是否能够节能降耗是不考虑的，只是会单纯的去考虑电气的效能。火力发电厂缺少对员工节能降耗方面的教育和宣传，导致员工普遍也不具有节能意识，火力发电厂员工多数觉得电气节能降耗问题对其根本不重要。火力发电厂员工节能意识不够自然就导致了在火力发电厂节能降耗问题被员工所忽略，使得火力发电厂的电气能耗较高。
1、6 其他电气损耗
火力发电厂中的电动机在进行运行时必然会导致一些无用功率的消耗，如果选用运行参数无法达到节能要求的电动机则会导致电动机的运行产生大量的电能损耗，导致火力发电厂电气损耗增大。火力发电厂的输送设备、生产设备、生活设施、冷水供应等方面都会产生相应的电能消耗，如果这些设备和设施的管理运行存在问题如：存在私拉乱接现象、长流水现象、暖气泄露问题等，就会导致火力发电厂出现较大的电气损耗。
2、火力发电厂电气节能降耗措施
在对火力发电厂电气节能降耗存在的问题进行分析后，针对这些问题本文有针对性的提出了通过：处理免调节操作设备、制定规范合理的运行管理制度、降低铁磁性损耗、降低照明系统电气损耗、选择合适运行参数的电动机等这几个方面来作为火力发电厂的电气节能降耗措施。
2、1 处理免调节操作设备 针对火力发电厂中存在无需调节与操作的电气设备引起电气损耗的问题，可以采用合理应用节能措施来处理这些无需调节与操作的电气设备。对于轻型机电设备可以采用γ-装置进行连接，同时用自动切换装置处理定子设备；对于重载电器采用装置进行连接；对于轻载电气设备可以采用γ进行连接。针对低荷载和空载的问题，可以采用增加辅助回路的方式来达到电气节能降耗的效果。但是一定要注意，这些针对免调节操作设备的处理，必需要在使火力发电厂能够正常运行的基础上进行，不能因噎废食影响火力发电厂的发电机组的正常运行。
2、2 制定规范合理的运行管理制度 火力发电厂运行管理制度的不规范会带来严重的电气损耗，为了进行火力发电厂的电气节能降耗就必须要制定规范合理的运行管理制度。火力发电厂要高度重视节能降耗，要将节能降耗当做提高运行管理质量、减少运行成本、增加综合效益的有效手段。通过制定规范合理的运行管理制度使员工的行为得到有效的约束，有效的使火力发电厂节能降耗落到实处。制定规范合理的管理制度需要做到以下几点：定期进行经济指标分析会议，对火力发电厂涉及的经济指标进行定期分析研讨，发现问题后及时的进行分析解决，有效的使火力发电厂的电气损耗降到最低；对机电设备进行精细化管理，要责任分解到人，合理的采用节流限量措施，采用多角度、多层次、多渠道进行节能降耗。
2、3 降低铁磁性损耗 针对铁制材料在交变磁场环境下产生的磁滞损耗和涡流损耗，火力发电厂在进行导体选择时可以在综合考虑经济效益的前提下选用由非导磁性材料制成的合金材料，从而达到降低温升，提高设备运行年限的效果。对于钢结构在强交磁场中的使用，要禁止采用单相导体支持钢结构搭建闭合回路。要科学合理的对母线和钢结构的布置进行设计，尽量避免母线和较长钢结构平行，防止出现感应环流。通过这些措施可以有效的降低铁磁性损耗，进而使火力发电厂能够节能降耗。
2、4 降低照明系统电气损耗 火力发电厂中照明系统的节能降耗主要可以通过以下两个方面来进行：使用照明调压器，使照明系统的电压适当的降低，在满足照明需要的前提下利用低压照明可以有效的进行节能降耗；合理的选用节能灯具，节能灯具发展到现在价格已经较为合理，同时节能灯具使用寿命和消耗电能等方面的综合经济指标较为优异，因此火力发电厂可以采用节能灯具进行照明布置，这样也可以使火力发电厂的电气损耗有效的降低。
2、5 培养员工节能降耗意识 火力发电厂要注意对员工节能降耗意识的培养，平常要注意在员工中进行节能降耗的教育和宣传。火力发电厂在对员工进行节能降耗宣传时也要注意强化节能降耗的重要性，要切实使员工养成节能降耗的意识，使员工能够在平常的工作中对电能节约使用。很多节能降耗问题可能都是一些员工们的小的工作习惯，这些主要是依靠员工的自律来进行的，如：工作场所关灯问题，当工作场所无人的时候就应该将所有的灯关掉，这些就需要员工有节能降耗的意识才能进行下去，单纯的进行处罚管理并不能起到很好的效果。同时随着火力发电厂开始进行的精细化的管理，只有让员工们都有了节能降耗的意识才能够使火力发电厂进一步的进行节能降耗工作，使火力发电厂取得更好的效益。
2、6 选择合适运行参数的电动机 要在充分考虑经济效益的前提下，将火力发电厂中的一些低效电动机更换为高效电动机，使火力发电厂中的电动机的运行参数得到提高。电动机进行使用时高效电动机使用的材料具有低损耗、高导磁的特点，因此对电能的消耗较少，同时高效电动机的设计、制造工艺也比较先进，运行的经济指标较好，可以较好的降低各项电气损耗。
2、7 其他节能降耗方法 针对火力发电厂的输送设备、生产设备、生活设施、冷水供应等设备和设施的管理运行存在的：私拉乱接现象、长流水现象、暖气泄露等问题。要在制定火力发电厂运行管理制度中进行责任分解到人，并提出相应的奖惩措施，使这些问题得到解决，降低电气损耗。
3、结语
随着国家经济建设的进一步的加快，节能降耗在经济的发展中越发的重要，降低的能耗就可以更好的转化为经济的效益。就火力发电厂来说，火力发电厂电气节能降耗可以有效的降低用电率，使火力发电厂获得更好的效益。本文主要是对火力发电厂中节能降耗存在的诸如：存在无需调节与操作的电气设备、火力发电厂电气运行不规范、铁磁损耗严重、照明损耗严重、节能降耗意识不够、其他电气损耗这几方面的问题进行分析，最后提出了：处理免调节操作设备、制定规范合理的运行管理制度、降低铁磁性损耗、降低照明系统电气损耗、培养员工节能降耗意识、选择合适运行参数的电动机、其他节能降耗方法这几点有针对性的提高火力发电厂节能降耗水平的方法。但是上文分析的各项火力发电厂节能降耗措施都必须要以保证火力发电厂正常运行为前提，不能因为节能降耗而影响到机组的正常运行。
参考文献
[1]李凯、浅究火力发电厂中的电气节能降耗问题[J]、能源与节能，2012（10）、
[2]陈润萍、火力发电厂电气节能减耗方法新思路[J]、内蒙古教育：职教版，2012（4）、
水厂节能降耗篇3
关键词：污水处理；环保
1、城市污水处理厂的能耗分析
目前，城市污水处理厂大多采用以生物处理工艺为主体的二级或三级处理，通常包括预处理、生化处理和污泥的处理处置3部分、污水处理厂的能源消耗包括电、燃料及药剂等方面的消耗、国内外众多污水厂能耗分析表明，污水提升泵、曝气系统和污泥加热设备是主要的能耗设备、对于一般的二级处理工艺而言，提升泵的耗电量占全厂用电的10%～20%，曝气系统占50%～70%，污泥处置（消化、脱水）占10%～25%，三者的能耗总和占直接能耗的70%以上、因此污水处理厂的节能重点在于提高提升泵、曝气系统和污泥处理的用电效率，减少能耗。
2、城市污水处理厂节能设计的重要性
能源是人们保证生活的基础，有了能源，人们才可以有衣食住行，生活中的每一件事都离不开能源。而环境则是人们维持生活的必须元素。能源和环境是密切相关的，有了节能，才可以保护环境，生产工人算过一笔账：节约一度电相当于节约0、4k标煤，4L净水，减少0、272kg碳粉尘，0、03kg二氧化碳，0、997kg二氧化硫，0、015kg氮氧化物的排放。我国13亿人口，平均每人每天节约一度电，一年下来可以节约2亿多吨原煤，削减煤炭燃烧对空气污染的总量的10%以上。城市的可持续发展始终与能源的保障息息相关，钱易院士比较早地提出了清洁生产、循环经济和可持续发展的问题，这里面主要提到了概念的问题，其中在不同的场合提到了国外的可持续发展的污水处理模式，还介绍了可持续生物除磷脱氮工艺。
还有聂梅生教授在《对水处理技术发展的重新认识》中提出，要对传统观念重新审视，生物处理本质上是高能耗工艺，发展绿色水处理技术是一个趋势。并且，节能降耗的水处理是一个长期的任务。
3、节能降耗措施
关于污水处理厂节能降耗的措施很多，主要可以从优化工艺设计及管路设计，设备选型，加强日常运行管理等方面入手。
3、1靠优化设计创建节能环保型污水处理厂
3、1、1污水处理厂工艺的选择
污水处理工艺的选择是污水处理厂设计的核心，也是决定污水处理厂能耗高低的关键因素。对于城市污水处理厂，因为废水可生化性通常比较好，基于运行费用的考虑，基本上采用生物处理工艺。针对不同的进水水质和处理程度要求，以及处理厂可用地的限制，除了传统的曝气池工艺外，可供选择的工艺很多。如氧化沟工艺：设备简单、易管理，无需二沉池，20世纪90年代中后期比较流行，但曝气设备能耗较传统曝气池工艺高；SBR工艺：节省占地，自控程度高，易于模块式扩建，但设备闲置率高；随着污水回用要求的提出，MBR工艺逐渐得到推广，出水水质优于一级A标准，但设备维护费用及能耗较高。在老污水处理厂的升级改造中，悬浮填料工艺也常有应用。不同的处理工艺对污水处理厂的运行与节能尤为关键。
3、1、2总图设计
污水处理厂进水管高程和最终尾水排放水体的水位通常是由规划给定的，在污水处理厂设计过程中不能更改。为降低无事会会提升高程，应在进行水力高程设计时，考虑尽量将污水处理构筑物布置在地势较低和临近排放水体处，设计时以排放点水位高程为基准，最终排放构筑物内的水面高程只要能满足排放需要即可。同时应设法减少工艺管线内的水头损失。总图布置应紧凑、顺畅，尽量缩短管道输送长度，减少管道的转折、迂回。构筑物间尽量采用渠道连接。同时尽量减少跌水。在进行水头损失计算时应准确，根据经验选择合理的安全余量。
城市污水处理厂的日处理规模基本都在万m3/d以上，如果能减少1m提升高度，每天可以节电几万kW·h，是相当可观的。
3、2靠选用优质设备创建节能环保型污水处理厂
前面提到污水处理厂各个环节的能耗费用相加高达70%以上，所以对设备进行节能降耗改良式势在必行的。污水处理厂的主要耗能设备是污水提升泵、污泥加热没备和曝气系统。其中污水提升泵的用电量在总用电量的10%～20%之间，污泥加热设备的用电量在总用电量的10%～25%之间，而曝气系统则占总用电量的50%～70%。三者用电量相加，高达总用电量的70%以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率，借此实现节能降耗的目标。
3、2、1污水提升泵的组成设施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、内回流泵和出水提升泵。水泵的有效功率为N=-RQH，当R，Q一定时，N和H成正比，由此看出，降低水泵的扬程可以节能降耗。具体通过降低水泵扬程进行节能降耗的办法有：（1）根据污水处理厂设计规模的工程量明确提水泵的类型和数量，而且质量上要选择流量和扬程都要达到安全生产标准的。（2）科学设置液位控制。由于提水泵的耗电量与其扬程是成正比的，也就是说，扬程高，耗电量也大。因此科学合理地设置液位，尽可能利用高水位，就能减扬程，实现泵站节能。
3、2、2在出水处理的设备中，曝气池是厂区内最大的耗能物，要在此环节实现节能降耗，关键要选用氧转移率相对较高的曝气装置。进口的硅橡胶管膜式微孔曝气器长度为750mm，出气量为8m/～m、h），氧利用率为23%，输氧动力效率2、5=3、5kg/（kWh）。与传统曝气器比较，这种新型的曝气器具备氧利用率高、布气均匀、动力效率高以及寿命长等优势，能够极大地降低了耗。
3、2、3传统的多级低速离心鼓风机效率大概在60%，而进口的单级高速离心鼓风机效率大都在80%以上，由此看来，选用进口单级的高速离心鼓风机要比传统的多级低速离心鼓风机更节能。而且进口的单级高速离心鼓风机可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风日导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。
3、3靠加强运行管理创建节能环保型污水处理厂
（1）节能降耗分析。通过分析城市污水处理厂各个处理阶段的能耗情况，明确不同处理单元对能量的需求，确定与污水处理厂能耗密切相关的控制节点，分析各控制环节的节能降耗潜力。（2）建立统一能耗评估指标。建立具有明确的边界界定、统一能耗审计和评估的指标，建立基于不同污水处理工艺、不同工程规模等条件下的污水处理系统能耗评价指标，反映各部分的能耗水平，便于进行工艺间的横向比较，建立污水处理厂不同单元的能耗评估指标。（3）建立节能降耗目标。深入的能耗分析、节能潜力的识别以及能耗管理水平的提升，实现对污水厂运行的精确控制，完成节能降耗的目标
4、总结
污水厂的节能减排是一项综合性工作，涉及到材料、工艺、设备、管理、电气、自动化控制等诸多环节。因此，污水厂的节能技术应从工艺设计、设备选型、运行管理等个个环节人手，处处树立节能意识，不断开发研究节能新工艺；设计人员应加强学习，提高自身水平；污水厂要建立能耗绩效的管理评价体系，在实践中总结节能经验，同时借鉴国外先进管理经验，提高污水处理厂的运行管理水平，使污水处理技术由高能耗向低能、高效的方向发展。
参考文献：
[1]马超，陈向明、浅谈城市污水处理厂中的节能技术[A]、2010年全国给水排水技术信息网年会论文集[C]、2010、
[2]何宏胜，冯生华，倪梦贤、城市污水处理厂设计与运行的几点经验及建议[A]、全国水环境污染治理设施运营管理技术交流研讨会论文集[C]、2006、
[3]赵凯、城市污水处理厂脱水污泥的处理处置与再利用研究[A]、2007水业高级技术论坛论文集[C]、2007、
水厂节能降耗篇4
关键字：污水处理节能降耗 环境保护
Abstract: along with the sewage treatment plant a lot of construction, environmental protection and around the sewage treatment career achievements, the energy consumption of the wastewater treatment plant is paid more and more attention now, how to make urban sewage treatment process to low cost efficient way of the sustainable development in our country by water treatment technology research and application field widely attention、
Key word: sewage treatment saving energy and reducing consumption environment protection
中图分类号：[TU992、3]文献标识码： A 文章编号：
1、引言
近几年，我国各地的环境保护及污水处理事业发展很快，成绩显著，尤其是城市污水处理设施的建设成果令人瞩目。但与世界各国相比,目前我国城市污水处理能力、效率、水平与环境要求差距仍然很大。如何优化污水处理工艺，节能降耗，提高效率，成为当今社会共同的话题。
2、污水处理厂耗能现状分析
长期以来，城市生活污水多采用活性污泥法，它是世界各国应用最广的一种生物处理流程，具有处理能力高，出水水质好的优点。
由于国家对污水处理厂出水水质要求的不断提高，污水处理的点好相应提高到0、15~0、28(kW、h)/m³污水，平均处理成本已达到0、8元/m³，随之而来的搞运行成本便摆在眼前。污水处理厂能耗成本占污水处理厂运营维护成本的60%~90%，主要集中在污水提升、曝气回流、污泥处理与运输等部分。在不同污水处理厂的运行中，实际能耗还与污水厂规模、污水的水质特征、处理程度、处理工艺、运行模式等因素有关。
随着出水水质要求的不断提高，CO2和污泥的排放量也相应增加，这将与我国当前提倡的减排相斥。曝气供氧是CO2的主要来源部位，曝气供氧与混凝沉淀又是污泥的主要产生部位。
因此污水处理厂的节能减排工作应从上述部位出发，提出实现途径，以满足国家和行业要求。
3、 污水处理厂节能降耗实践途径分析
如何使城市污水处理工艺朝着低能耗、高效率、少剩余污泥量等可持续的方向发展，要求污水处理不应仅仅满足单一的水质改善，同时也需要一并考虑污水及所含污染物的资源化和能源化问题，且所采用的技术必须以低能耗和少资源损耗为前提。
3、1 强化预处理降低除碳工艺能耗
预处理投资少，能耗低，管理简单，可去除一定的有机物，可通过强化沉降、分离、絮凝等工序，采用中和法，提高格栅和沉淀池效率，亦可采用水解或AB工艺等方法来强化预处理，从而降低二级处理负荷和能耗成本，达到系统节能的目的。
3、2 除氮工艺的优化
(1) 同时硝化反硝化
同时硝化反硝化是指硝化过程与反硝化过程在同一个反应器中、相同操作条件下同时进行。近年来，在很多实际工艺中发现了同时硝化反硝化过程。
同时硝化反硝化的影响因素主要有：有机碳源、溶解氧、微生物絮体结构等。由于需要实现硝化与反硝化的一体化，所以有机碳源必不可少。进水碳源越充足，同时硝化反硝化就越明显。此外还需要选择适当的污泥负荷，负荷过高，会抑制硝化反应；负荷过低，会大量消耗有机物，使得反硝化的碳源不足。溶解氧也是影响同时硝化反硝化的重要因素之一，一般控制在0、5~1、0mg/L。溶解氧过高，反应器内缺氧区域减小，反硝化受抑制；溶解氧过低，则不利于硝化反硝化的进行。微观上认为微生物絮体内的溶解氧梯度使得同时硝化反硝化发生，所以絮体的大小也是影响因素之一。研究表明，当絮体粒径在50~110微米时可在絮体内形成缺氧区。此外，温度、碱度、pH和污泥龄等也会对同时硝化反硝化产生影响。[3]
(2) 短程硝化反硝化
短程硝化反硝化顺利进行的关键在于HNO2的积累，传统生物脱氮过程中，硝化反应的主要产物是NO3-，一般占95%左右，而NO2-的含量极低。由于亚硝化菌和硝化菌有着密切的互生关系，想要将HN4+完全氧化成NO2-是不可能的。衡量短程硝化反硝化能否顺利进行的标识是NO2-的累积量，以NO2-/( NO3-+ NO2-)的值表示，一般认为累积量至少大于50%。[4]
(3) 厌氧氨氧化
厌氧氨氧化是指在厌氧或缺氧条件下，厌氧氨氧化微生物以NH4+为电子供体，以NO2-为电子受体，将NH4+和NO2-转化为N2的过程。
影响厌氧氨氧化的因素主要有温度、溶解氧、pH值、底物浓度等。研究表明，当温度由15℃逐渐升至30℃的过程中，反应速率随温度的升高而提高。温度小于15℃时反应速率较低，温度大于35℃后，反应速率开始下降。另有研究表明，厌氧氨氧化对DO非常敏感，须在严格厌氧的条件下进行。一般认为最适宜的pH指为7、0~9、0。NO2--N浓度的增加会提高厌氧氨氧化的反应速率，过高的亚硝态氮浓度则会抑制反应的进行。[5]
3、3强化污泥处理
污泥的处理影响着整个污水处理厂的工作效果，对于大型污水处理厂，产泥量大，可采用污泥集中厌氧消化；中小型污水处理厂除选用污泥浓缩脱水机处理外，亦可贮存至一定量后进行厌氧消化。
为使厌氧消化能产生更多的CH4，可以考虑将污水中尽可能多的有机碳进入污泥消化环节，这与传统方式将有机碳通过外部供能转化成CO2比较，将会更加节能，同时由于无需曝气，将会大大减少CO2的排放，达到节能减排目的。[6]
3、4 高效的装置实现节能
3、4、1曝气组件
扩散曝气系统是目前使用最为普遍的充氧方式，曝气设备的充氧能力取决于多个因素，包括：氧曝气头类型，池体形状，扩散器安装深度，水温，环境大气压，曝气器设计以及污水的特征等。氧转移效率(OTE)是衡量曝气系统的重要指标，OTE的改善能有效提高能量利用效率。影响氧转移效率的的因素有水质特征、反应器水深、气泡直径、风量风速、扩散器密度以及曝气头的堵塞情况等。
OTE随着生物反应器中扩散器数量的增加而提高，有些污水厂在设计时根据反应池的尺寸来布置和安装曝气器；还有些污水厂采用将原有的粗孔曝气器更换为微孔曝气器，这样也能大大提高用电效率。
3、4、2水泵
水厂节能降耗篇5
关键词:节能降耗;机泵选择;运行调节
对于自来水厂来说，整个水厂的能源消耗中有一大部分是电力消耗，而在整个电力消耗中，通常有50%以上的用电量是被机泵设备消耗了，而其它一些辅助的设备如排泥机、风机等耗电量所占比例仅约为2%～5%。因此要想降低自来水厂的能源消耗就要重点降低机泵设备的能耗，做好机泵设备的节能降耗措施。对自来水厂的机泵设备采取节能降耗措施可以有效地减少自来水厂的资源浪费，提高了资源的利用效率，降低了企业的能耗成本，同时对于我国建设资源节约型社会有一定的推动作用。因此做好自来水厂机泵设备的节能降耗有着重要的现实意义。
1机泵设备效率下降、能耗增多的原因
机泵设备在社会生产的各个领域都有广泛的应用，城市中它主要用于供水、污水系统以及化工等领域，在使用的过程中，可以将电能转变为机械能再转变为液体的动能，从而实现液体的输送［1］。①自来水厂的机泵设备在长期的使用过程中会受到水和水中一些物质的腐蚀而出现锈蚀的情况。较严重的锈蚀会使得泵轮与泵壳的表面不再平滑，而出现凹凸，从而导致摩擦系数的增大，导致机泵的耗电量增大，设备的效率降低。具体分析即设备在水流长期的冲刷之下，流道的内壁和叶轮的过水面会因为腐蚀而变得越来越粗糙，内流道的阻力增大，使得设备的效率降低，能耗增大。②在机泵设备运行的过程中，叶片背水面会产生负压，导致气穴和蜂窝表面的出现，这样在电化学腐蚀的情况下，叶轮的表面会产生汽蚀，使得设备的能耗较之前增加许多。③自来水厂的机泵设备除了受到水流的冲刷而产生的腐蚀外还会受到一些药剂的腐蚀，比如在水处理的过程中会根据水质的情况来投加一些药物，使水质得到改善，满足自来水厂生产水的需要。而药剂的投加会使得泵壳内积垢，积垢增多到一定程度会使得泵壳的壁厚度明显增加，导致设备的水力效率降低［2］。④机泵设备的加工工艺也会对设备的能耗有较大的影响，粗糙的水泵产品会使得设备的能耗较高，影响了泵体的容积和流体流速，增加了机械磨损等，也会降低水泵的性能，造成运行效率不佳，能耗增加。
2水泵效率的提高
2、1水泵的选择
自来水厂在选择机泵设备的时候应当注意水泵的电动机应选择高效能电机，水泵功率的大小也要与使用要求相匹配，在有条件的情况下可选择增加变频调速控制器。目前城市中的自来水厂所使用的机泵设备大部分是离心泵，该类型的水泵在工作的过程中是通过叶轮高速转动而产生离心力，从而将内流道中的水压入蜗壳里再被甩出，而与此同时叶轮口会形成一段真空，水池水在大气压的作用下直接进入水泵，如此反复进行下去水不断地被向上推压实现液体的抽送。从离心泵工作的过程来看，如果保持叶轮片以及泵壳的表面光滑，可减少表面摩擦力，使得水流的流动更加顺畅，有效地提高机泵的运行效率。而一些结构设计有瑕疵，工艺粗糙的机泵会使得运行的效率大大降低。因此自来水厂要想实现机泵的节能降耗，要选用一些叶轮和泵壳构造较好的设备，这样才能有效地保障机泵设备高效、长期的使用，在提高了设备运行效率的同时也为企业降低了能耗［3］。
2、2水泵的安装质量
对于自来水厂来说，水泵是厂内工艺运行的重要组成部分，自来水厂的机泵通常是全天不间断运行，因此设备的损耗较大，设备很容易达到大修的周期，这就导致设备会比较频繁地进行装卸。在对机泵设备进行安装的过程中如果安装不到位容易使得设备的安装不稳定、不固定，导致运行的时候设备会有较强烈的振动，这就会使机泵的损耗加快，且较易出现堵、漏、跑的情况，对于设备的运行效率产生不利的影响并导致能耗的增加。因此要想使机泵设备的运行效率有保障，就要对水泵的安装重视，提高安装的质量。
2、3水泵的维修
在机泵设备使用的过程中，机泵要按规范进行保养，按时更换机油和轴承等易损件。操作人员要及时巡检设备，掌握机泵的运行状态，发现异常问题的设备要及时停用维修［4］。这样才能使得水泵处在一个比较好的运行状态下，提高水泵的运行效率。有时机泵所出现的并不是很大的问题，比如加一些油就可以使得轴承更好更顺利地进行工作，因此要及时地对轴承内的油进行检查，判断是否需要进行补充，并检测油质的情况，当油质情况不理想时要进行更换，这些小问题的及时发现和解决能够有效避免其发展成为大问题，导致设备产生机械损失。另外，当密封环的间隙宽度超过一定的标准值时也会使机泵设备的运行效率降低，因此在对设备进行检修的时候要对此问题加以重视。
3机泵设备节能降耗措施
3、1使用变频控制，提高机泵节能降耗的控制水平
为了更好地控制机泵的能耗，可以在电气控制方式上进行改进。传统的控制方法是将阀门关闭，这样就可以降低机泵设备的输出，减少了功耗，现在随着技术的不断发展，变频调速的节能控制技术应用越来越广泛，采用变频控制能够实现稳定的供水压力，使得机泵的性能更加地智能和科学。变频调速能够有效地控制机泵的能耗问题。但变频器本身存在电能损耗的缺点，同时电气控制部分成本较高，一旦出现问题，进行维修时的费用以及对技术的要求也高，因此自来水厂应当根据自己的实际情况和需求来选用变频调速器。
3、2合理调度，找出水泵的高效区，优化机组运行
为了实现自来水厂各机泵组设备的性能优化组合，要对机泵设备单独运行时的性能进行测定，对其进行分析，判断其性能以及功效的特点和不同，从而才可以有效地根据机泵的性能来科学的调度使用机泵，实现设备组合的优化。比如可以将运行效率较低的机泵用于水量和压力的调节，不将其作为主机使用，而选用高效区间更广，适用于偏低扬程大流量运行效率高的机泵作为主机［5］。另外，有些机泵的高效区范围较窄，但其适用于偏高扬程，在此种条件下工作性能优良，因此可以用在自来水厂白天高峰供水时段。由此可见，根据不同机泵的性能特点对其进行合理调度使用可以有效地优化整个机组的运行效率，使得能源的消耗得到降低，同时将各机泵的优点发扬，可有效延长其使用的期限。
3、3采取叶轮切削方法，对叶轮进行切割改造
目前一些自来水厂的机泵通常存在配置不合理的问题，主要是机泵的扬程偏高，机泵的特性曲线不吻合，这就使得机泵的运行效率受到影响。在现有的情况下可以通过机械方式解决此类问题。最简单的方法就是对叶轮进行切割，对现有的机泵进行改造。在对叶轮进行切割之前，要根据设备运行的具体参数来计算切割量，在叶轮经过切割后可使电流降低，能够有效地节约机泵的能耗。而且叶轮外径的变化也会导致机泵特性曲线的变化，使机泵运行时可以达到自来水厂实际需要的高效区间，达到节能的效果。
3、4采用高分子喷涂材料
机泵在使用的过程中会受到腐蚀而使得叶轮表面与机泵摩擦阻力增大，使机泵的工作效率降低。因此采用高分子喷涂材料可以使这个问题得以解决。高分子材料的喷涂可使叶轮的表面形成光滑的保护层，降低了运行过程中与水流的摩擦阻力，减少了能耗。且通常来说高分子材料具有较强的耐腐蚀性，可使机泵的使用效率提高。
4结语
自来水厂在城市生活中扮演着重要的角色，由于其用电量较大，能源消耗大，因此对自来水厂进行节能降耗十分有必要。机泵的能耗占到自来水厂能耗的绝大部分，对其采取节能降耗的措施可以有效降低自来水厂的能耗。
作者:张海涛 单位:深圳市水务( 集团) 有限公司
参考文献:
［1］王玉倩、浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施［J］、中国高新技术企业，2013(20):93－94、
［2］唐红霞、基于自来水厂机泵设备节能降耗的措施的探讨［J］、江西建材，2015(1):288－289、
水厂节能降耗篇6
关键词：节能降耗；水厂；变压器；水泵
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
供水企业在整个运行过程中，最大的能耗就是用电，而且电力的消耗在供水能源消耗总量上占据95%以上，如何降低耗能，成了亟需解决的关键性问题。节能降耗，既能有效提高供水企业的经济效益，又能减低对社会资源的消耗，所以意义重大。
二、对水泵节能的方法
近年来，由于城市的不断发展和供水量增加，供水管网改造很快。在传统的自来水厂设计中，进行送水泵选型时，首先考虑水泵应满足最不利工况点的要求，即以供水管网的最高时用水量和压力来计算水泵的设计流量和设计扬程。
根据此法选型的水泵满足了最不利工况点的要求，却忽略了对能耗的考虑。在实际运行中，很多给水厂的水泵工作扬程下降，远离高效区运行，大大降低水泵效率，造成电能的大量浪费。水泵的节能改造，主要是通过改变水泵的运行工况点，使水泵始终运行于高效区间内，且运行工况与管网实际所需一致。改变水泵的工况点，通常可通过两条途径来实现：一是调速运行；另一种途径是叶轮切割改造。
(一)调速运行
调速运行时通过改变水泵的转速，来改变水泵的运行曲线，使水泵的出水压力与管网实际所需一致，从而达到节能的目的。变频调速是调速技术中最好的一种，它是解决能耗问题的最好方法之一，并得以在国内一些水厂应用，取得了很好的经济效益。根据交流电动机工作原理中的转速关系：
n=60f(I-s)／p
从公式中得出：均匀改变电动机定子绕组的电源频率，就可以平滑地改变电动机的同步转速。又由流体力学可知：
P功率=Q浇量×H压力
流量Q与转速N的一次方成正比，压力H与转速N的平方成正比，功率P与转速N的立方成正比，若水泵的效率一定，当要求的调节流量下降时，转速N可成比例的下降，而此时轴输出功率P成立方关系下降，这样就达到了通过调速节能的目的。
举例：一台水泵电机功率为55kW，当转速下降到原转速的4／5时，其耗电量为28、16kW，省电48、8％，当转速下降到原转速的1/2时，其耗电量为6、875kW，省电87、5％。
变频调速其有以下优点:(1)转差率小，转差损失小，效率可高达90%-95%以上;(2)实现平滑的无级调速，精度高，调速范围宽(0--100%)，频率变化范围大((0-50Hz);(3)起动转矩大(可达额定值的1、1倍)，实现软启动减轻启动电流的冲击;(4)提高电网侧功率因数;(5)变频器可采用高速度的16位CPU与专用的大规模集成电路配合，用软件实现V/5自动调整，具有与计算机可编程控制器联机控制的功能，容易实现生产过程的自动控制;(6)安装容易，调试方便，操作简单;(7)不仅适用于水泵，风机类负荷的节能调速，而且也适用于旧设备的改造，对改善工艺条件，提高产品质量都有其明显作用。
变频器调控主要针对装置实际运行负荷偏低、设备负荷过剩较大的情况，变频调速减小流量满足工况需求，节能效果非常明湿。但变频调速设备造价较高，改造投入大，且调速设备的维修技术要求高，因此，变频调速技术在水厂的节能改造中推广尚有一定难度。
(二)叶轮切割改造
切割叶轮是针对装置少数运行不合适的泵进行改造，使其符合运行工况。其原理是根据需要的运行参数，计算切割量，经过切割改变叶轮的外径，使水泵特性曲线按要求发生变化，从而使水泵运行于与管网实际所需一致的高效区间内，达到节能的目的。
根据泵的切割定律：
公式中Q1、H1、Pa1为未切割外径D1时的流量、扬程和轴功率；Q2、H2、Pa2曲切割后外径D2时的流量、扬程和轴功率。
由此可以看出，叶轮切割后，电流降低，泵的轴功率将降低，便达到了节约电力的目的。需要注意的是，切割定律只能用在需要降低流量、扬程和轴功率的场合。同时，叶轮外圆的切割一般不允许超过表规定的数值，以免泵的效率下降过多。叶轮的最大切割量与比转数间的关系见下表：
在和切割前相同流量的情况下泵的扬程降低，同时泵的效率会下降。一般小比转速的泵切割量(要求最大不超过20％)要比大比转速的多。
叶轮切割是改变水泵性能的一种简单易行的方法。目前，大多数自来水厂水泵配置不尽合理，不仅水泵特性曲线不吻合，而且水泵的扬程偏高，水泵难以发挥较高的效率。在工艺要求流量提高，泵的电流总超、跳闸，在扬程够用的情况下，切割泵的叶轮是最简单的方法。因此，叶轮切割改造在水厂的改造中应用较为广泛。
三、对变压器节能的方法
据统计，我国的发电总量的70%左右消耗在电动机上，风机、水泵消耗我国发电总量的40%左右。在自来水行业，变频器上要应用于取水泵房、送水泵房、变压器节能是指随着变压器设计技术和制造工艺的提高，不断生产出更低损耗的变压器，通过设备更新达到节能效果，具体体现为变压器空耗损耗、负载损耗的降低，即效率的提高。变频器除了可以节电，还可以平滑调节取水流量、送水压力，满足制水、供水工艺要求。变压器的主要损耗分为空载时的损耗和负载时的损耗。
(一)降低空载损耗
变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。在变压器的损耗中，铁损所占比重很高，而其中的空载损耗更为突出。为降低变压器的空载损耗，目前在设计变压器时采取的主要措施是改变变压器铁心结构和运用新的铁心材料。
1、更新铁心材料。最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不是由整块铁构成。制作变压器铁芯的材料经历了由加入少量硅或铝的铁片到用0、35mm厚的硅钢片，再到现在较为先进的非晶态磁性材料，如2605Sc、2605 S2。非晶合金铁芯变压器、具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的1/5，且全密封免维护，运行费用极低。
2、改变变压器铁芯结构。叠片式变压器铁心采用全斜无孔不叠上铁扼工艺，卷铁心结构则采用心柱为圆截面或接近圆截面结构。硅钢片用计算机控制下料尺寸，做成圆截面，并且用防渗碳技术对成型铁心进行退火处理工艺，以消除应力。S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60一80。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20一35。晶合金材质的铁心可采用长方形截面、上轭可打开的结构。
(二)调配变压器运行的最佳负荷率
变压器工作在最佳效率时的负荷率为0、5-0、61，如变压器运行在最佳负荷率以下，其效率随负荷率减小下降很快;从最佳负荷率至额定值，其效率缓慢下降至额定效率。变压器的最佳效率，应根据负荷的具体情况合理地配置变压器，对原配置不合理的变压器进行合理的调配，使变压器尽可能工作在最佳负荷率区间，从而提高变压器的运行效率，进而实现节能的目的。
(三)降低变压器负载时的损耗
除了节约变压器空载时的损耗外，还可通过漏磁走向的控制降低变压器负载时的损耗。可采用新型绕组结构、新型导线。根据不同电压等级的绝缘水平采用新型绕组结构，并选用组合导线，如自粘型换位导线、带油道型换位导线。导线的材质选用无氧铜，并根据漏磁的大小来选择导线的尺寸。此外，通过在绕组上下端和箱壁上加装磁屏蔽结构，防止无效换位等手段可降低变压器负载时的杂散损耗。高温超导变压器用超导线材取代了现有的电磁线(铜导线或铝导线)，不仅能降低变压器的损耗，还可以改善整个电力系统的抗短路性能。
(四)选用节能型变压器
选用节能变乐器可以降低变器空载损耗和负载损耗，提高效率。变压器的效率为输出的有功功率与输入有功率之比。变压器效率为输出的有功功率与输人入有功功率之比的百分数，即:
S2N为二次侧额定容量；COS2为二次侧功率因数，一般取0、8；为负载系数，=I2／I2N；P0为空载损耗；Pf为负载损耗。
由公式可知，变压器负载运行时，空载损耗与无关，为一恒定值，负载损耗与成正比，当=P0／Pf时，值最大，也即为最经济运行点。所以，选用更低损耗的变压器是实现变压器节能的重要途径。
四、结语
自来水厂开展节能降耗和降低运行成本的工作，既是国民经济持续发展的需要，也是面向市场经济的必然举措。水泵和变压器的能耗占了自来水厂能耗(电)的大部分，根据各自来水厂的情况，对水泵采用变频调速器调速运行或进行叶轮切割改造等节能措施，同时，通过各种途径降低变压器的空载能耗和负载能耗，能大幅降低自来水的耗电量，达到节能降耗的效果。此外，我们还需要认识到，自来水厂节能是一个综合性课题，也需要综合的手段来开展节能工作，不断提高能源忧患意识和节能意识，形成讲节约的良好风尚。
参考文献：
水厂节能降耗篇7
关键词：污水处理厂；节能降耗；措施
中图分类号：TK01 文献标识码:A
1、概述
污水处理是一个世界性的难题，近年来，随着全球经济的迅速发展，污水处理厂的规模越来越大，因此产生能耗问题也越来越严峻。据统计，处理活性污泥的系统中，其运行成本但能耗成本就占到总成本的30% ~ 80%。美国有官方数据表明：城镇的污水处理厂所耗费的电能占全国总用电量的3%。其还有数据预测，由于人口的不断增长与污物处理的标准越来越高，在未来的15~20年内，污水处理厂的能耗成本将增加20%以上。我国目前经济发展迅速，城镇化进程不断推进，全国大部分的城镇都增加了污水设施，在提升了污水处理率的同时，能耗率也随之上升。在未来的几年，为了适应经济发展的需求，同时也响应国家的号召，污水处理的规模将会越来越大，使得全国范围内的电力资源紧缺日益突出。因此，对污水处理厂的能耗管理和节能降耗措施进行研究，达到节能降耗的目标，这对我国的社会稳定与经济发展都存在极其重要的意义。
2、污水处理厂的能耗分析
2、1国外污水处理厂的能耗分析
西方发达国家比较早产生能源危机意识，这是有其历史渊源的。从上个实际70年代开始，西方欧美等发达国家相继爆发了能源危机，这个局面直接导致欧美等国发达国家在20世纪末能源价格开始飙升。鉴于此，在工业领域内最先由美国掀起了节能技术的研究。此后美国一直引领工业节能技术的潮流，包括对污水处理厂的节能技术研究。美国的污水研究人员曾对全国的公共污水处理设备进行了关于单元过程与单元操作的能耗情况的调查，并在做了一次详尽的污水处理设备能耗分析报告。当时这次调查覆盖了几乎全部的城镇污水处理的生物、物理和化学等方式，甚至对建筑物附属的制冷、制暖等设备也进行了调查。在此基础上，也详尽计算了可回收利用的能量。此后，美国另外几位研究人员E、J、Middlebrooks、C、H、Middlebrooks等根据Wesner的研究结果，估算了每个污水处理系统的最小能耗量。最后，在其分析报告中指出，随着经济规模的扩大以及能源价格的提升，每年用于污水处理的能耗开支将大幅度上升，而选择低流量的污水处理工艺将作为节能能源开支的重要的手段。接着，另外两名研究人员Roberts与Hagan通过分析处理100 mgd 较具典型性的活性污泥污所需要的总能量，研究出了污水处理厂能源消耗的结构，并且首次提出对污水处理厂进行节能降耗，需要建立在资源管理与综合平衡利用的基础上，而不仅仅依靠节省能源的技术。
2、2国内污水处理厂的能耗分析
在上个世纪七八十年代经济刚刚复苏的阶段，我国的污水处理规模尚小，随着改革开放的深入，各类型的工厂如雨后春笋，纷纷屹立在神州大地上，不可避免地产生了污水污染问题，随着能源的消耗越老越多，国家不能不考虑对污水处理厂实施节能降耗的措施。但是，因为我国正处于经济发展的上升阶段，一直以来对此问题的重视程度不够，相关的调查研究也较少。当前，我国城镇污水处理厂处理污水普遍采用生物处理工艺。这种工艺以二级处理或者三级处理为主体，处理的内容通常包括污水、污染物的预处理、生化处理及污泥处理三个部分。而消耗的能源主要是燃料、药剂和电能。
通过国内外许多污水处理厂的数据指出，污水的提升泵、污泥处理设备与曝气系统是主要的耗能设备。从事排水工程的工程师羊寿生曾设计了一个试验，对我国典型一级、二级污水处理厂各单元操作过程作了电能耗费估算，污水厂规模按25000m3Pd，二级处理厂的电能耗值为0、266kWhPm3，用处理单位体积污水的耗电量(kWhPm3)表示估算的结果。结果显示，我国城市污水处理厂能耗主要用于污水、污泥的提升，生物处理的供氧，以及污泥处理这几个工艺过程，其中在二级处理工艺中，污水提升泵的用电量在总用电量的10%~20%之间，污泥加热设备的用电量占总用电量的10% ~25%之间，而曝气系统则占总用电量的50%~70%。三者用电量相加，高达总用电量的70%以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率，借此实现节能降耗的目标。
3、污水处理厂耗能现状分析
随着人民生活水平以及经济水平的提高，国家不断提高污水处理厂的水质，以满足经济生活的需求。现行的污水处理耗能标准达到0、15～0、28（kW・h）/m3污水，全国污水处理的成本开支平均为0、8元/m3，而且这样的成本价格呈现上涨的趋势。相关的部门面对如此高的污水处理成本，正想方设法利用新技术，结合各个地区的特点与各个处理厂的优势，努力探明单元过程的能量需求(energy requirements)，做出污水处理厂的有效运转和管理规划，首先在污水处理厂的规划、设计阶段体现节能目的，然后通过选择污水处理的适合工艺、设别和途径进行节能降耗，国家法律部门加紧制定相关节能减排的规定，对不执行法律法规的个别单位进行严惩警告，切实际落实好污水处理厂的节能降耗工作，以维持国家经济发展的可持续发展过程。
4、污水处理厂节能途径与措施
4、1污水处理厂能量利用审核
传统的污水处理厂进行处理活动时，缺乏利用能量的具体方案和规划，由此造成无节制的能源消耗，甚至能源浪费。针对此问题，相关部门对能量的使用进行审核管理，监督污水处理厂开始提前制定能量利用规划，由管理部门作出审核结果。审核管理不但可以提供使污水处理厂正常运转的数据，还能对污水处理厂的工艺选择以及处理方案有一定的指导性。使用生命周期分析成本的办法，对各单位的组件以及处理系统进行数据分析，并且优化其结构，以此满足降低能耗的要求，节省成本；构建科学的能源利用审核程序和评估标准，用这套程序和标准对各厂的污水处理所需能量进行审核，同时要监督污水处理厂对设备进行维护，对于老旧、存在隐患的设备进行更新换代，对其设备的升级和更换提出建议和方案。通常审核能源利用的程序分为两步：一是研究工程的可行性，包括处理方案的评估；初步的设计方案；项目的工作范围、成本以及财务评价等；二是详细的设计流程，包含施工、试营运、职业培训、运正式行和维护等内容，正常营运一段时间后，依据运行能耗数据检验系统的效率和成本开支。这个审核的过程从工程的预备阶段一直持续到工程运行后的维护、检测阶段，这样可以明确具备节能降耗的单元。
4、2选择恰当的工艺
当前我国城镇的污水处理厂采用最普遍的工艺是：传统的活性污泥法(ASP)、SBR法、AB法、A/O、氧化沟A2/O以及BAF等。在具体选择哪一种工艺时，必须首先对以上这些工艺的特点进行思考，并且结合工程所在地区、气温、地形、电能价格、征地开支、处理厂的规模、出水的达标情况、原来水质情况、对污泥的处置情况等综合思考，然后制定一套技术上有优势、方便管理、成本较低，运行效度高，并且近期利益与远期利益都能兼顾的工艺方案。这样的方案可使污水处理的能耗降到最小值。
一般中小规模的污水处理厂适用SBR法和氧化沟，在节能降耗方面优势较明显；大型的污水处理厂则首选活性污泥法(ASP)，与此同时，还可以根据当地的实际情况，尝试新的节能降耗工艺，例如综合式曝气系统的氧化沟工艺或厌氧处理办法，处于土地资源丰富的中小城镇还可考虑采用人工湿地处理方式，不但管理起来便捷，而且征地费用很低，还可以建构独特的生态景观区，从实际的工程案例来看，是可以达到一定的改善生态环境的作用。目前，我国成功建成的用于污水处理的人工湿地系统，它的成本投入只需要城市常规二级污水处理厂的十分之一，而运营开支为二分之一，甚至更少。例如深圳白泥坑人工湿地处理系统的运行开支只为传统活性污泥法的十分之一。
4、3排放物的资源化实现产出物节能
一般的污水处理厂其产出物为污泥、处理水、残渣等，但是残渣比较少，这方面也比较好处理；而污泥的产出量较大，在处理污泥上则存在一定的问题，其处理的过程和效果对整个污水处理的效果产生极大的影响。通常那些设计水量超过20×104m3/d的大型污水处理厂工程，其污泥的产量也是很大的。针对这种情况，可以采用厌氧消化的办法对污泥集中处理；而对于中小型的污水处理厂，则可采用污泥浓缩脱水一体机进行处理，这样能够降低设备的占地面积，方便管理，有足够的地方储存污泥进行消化。拥有广阔土地，也能够用来让污泥堆肥、干化床和种植植物等，以此来完善低成本的处理系统。浙江某大学的翁焕新教授提出了一种处理污泥的新技术，就是把排出的污泥制造成一种团粒，再依照一定的比例将其与黏土均匀拌合，利用污泥的热值制作轻质节能砖。为了在厌氧消化的过程中产生更多的CH4，尽量对污水中的有机碳实行污泥消化，相比于传统的通过外部能量将有机碳转化为CO2这种方式更节约能源，同时减少曝气环节而降低CO2的排放，实现减排的目标。通常BNR的工艺中，会使用一些反硝化除磷的菌种，这些菌种在进行脱氮除磷的过程中，可抑制消耗化学需氧量，而多出来的化学需氧量将会与污泥一起进行消化，然后转化成CH4；对于污水处理过程中的出水，一般不直接排放，按照城镇的用水需求，将其进行无害化处理，例如重复利用到农业灌溉、工业洗涤、市政工程、建筑工程等方面，这一方面降低了污水的排放率、节省了干净水源；另一方面可以从中产生经济效益，降低污水厂的投资成本，实现可持续发展战略。
4、4采用高效的节能装置
前面提到污水处理厂各个环节的能耗费用相加高达70%以上，所以对设备进行节能降耗改良式势在必行的。污水处理厂的主要耗能设备是污水提升泵、污泥加热设备和曝气系统。其中污水提升泵的用电量在总用电量的10%~20%之间，污泥加热设备的用电量在总用电量的10%~25%之间，而曝气系统则占总用电量的50%~70%。三者用电量相加，高达总用电量的70%以上。所以，对污水处理厂进行节能降耗，重点在于降低污水提升泵、污泥处理设备以及曝气系统的用电率，借此实现节能降耗的目标。
4、4、1污水提升泵的组成设施包括首次提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵、内回流泵和出水提升泵。目前针对节能需求，污水处理厂大多采用从国外进口的高效潜污泵，其工作效率高达80%以上，而且用电量比较低。水泵的有效功率为Ne=rQH，当r、Q一定时，Ne和H成正比，由此看出，降低水泵的扬程可以节能降耗。
具体通过降低水泵扬程进行节能降耗的办法有：（1）根据污水处理厂设计规模的工程量明确提水泵的类型和数量，而且质量上要选择流量和扬程都要达到安全生产标准的。这种高效的潜污泵相比普通的离心泵，更便于安装，而且因为比普通离心泵少了辅助启动的设备和吸水竹，总耗能也较之低很多。（2）科学设置液位控制。由于提水泵的耗电量与其扬程是成正比的，也就是说，扬程高，耗电量也大。因此科学合理地设置液位，尽可能利用竹网的高水位，就能减扬程，实现泵站节能。
4、4、2在出水处理的设备中，曝气池是厂区内最大的耗能物，要在此环节实现节能降耗，关键要选用氧转移率相对较高的曝气装置。进口的硅橡胶管膜式微孔曝气器长度为750mm，出气量为8m3/(m、h)，氧利用率为23%，输氧动力效率2、5=3、5kg/ (kW、h)。与传统曝气器比较，这种新型的曝气器具备氧利用率高、布气均匀、动力效率高以及寿命长等优势，能够极大地降低了能耗。
4、4、3传统的多级低速离心鼓风机效率大概在60%，而进口的单级高速离心鼓风机效率大都在80%以上，由此看来，选用进口单级的高速离心鼓风机要比传统的多级低速离心鼓风机更节能。而且进口的单级高速离心鼓风机可以根据好氧池中混合液溶解氧浓度的变化，自动调节进风日导向叶片角度，从而改变出风量的大小，利于节能。
4、4、4对曝气设备的供氧量进行自动调节。通过鼓风机对系统进行自动控制，由溶解氧探测仪对空气电动蝶阀自行调节，借此控制鼓风机的风量。风量得到控制，好氧的出水DO就可控制在2、0mg/的水平。一般认为自动DO控制是控制曝气系统运行的最好措施，因为它能解决曝气过少或者过度的问题，这样就能对曝气设备的能耗量进行控制。通常采用自动控制的曝气设备可以节能超过25%。
4、5无害高效的药剂实现原料节能
在众多的水处理药剂中，例如杀菌剂、凝聚剂、缓蚀剂、消泡剂、阻垢剂、脱色剂、清洗剂以及絮凝剂等，大部分都是化学方法合成的有机高分子体。目前我国生产水处理药剂的厂家有230家，品种超过100个，平均年总产量达20万吨。在选择药剂的品种和用量时，要根据所要处理污水、污染物的浓度、酸碱值、性质、温度以及杂质等因素而定，与此同时，还要考虑到药剂的高效性、经济成本及其使用时是否会产生二次污染等，力求用最经济的价值获取最高效的效益。比如在使用胶体颗粒处理污水时，混合利用有机混凝剂和无机混凝剂，该药剂并用模式能够将污泥的含水量降到最低，还能提升污泥的脱水性能，这样不但能节约药剂用量，还能提高混凝的效果，同时其投入成本大大降低；调整污泥性能的过程中，可考虑加入PAM和氯化物，但是要注意会不会产生二次污染现象。因为PAM在使用时，会产生聚合单体丙烯酰胺，这是一种强致癌物。运用氯化物去除磷，虽然效率很高可是，需要投入比较高的费用，还会在池子和管道设备生成硬状结垢，给后面的处理工作带来不便，增加了人工费用和设备费用，与节能降耗目标不相符。虽然当前我国污水处理厂使用的有机絮凝剂与无机凝聚剂都是比较经济又便捷的材料，但在处理污水的过程中，存在着耗能高的问题。专门针对节能目的研究的生物絮凝剂，弥补了传统药剂的缺陷。
结语
综上所述，我国污水处理厂的节能降耗工作取得一定的进展，但是在该领域内，最大程度地节能降耗目标尚未能达到，还需要相关专业人员进一步研究，努力的重点方向如下：化工热力学、生物热力学、及能源工程学与污水处理领域基础学科，建构一个较完善的研究体系，从根本上解决水处理能量研究滞后于实践活动的问题，获取科学的、可靠的处理工艺能耗能效的分析评价方法，推动各类研究成果的全面应用。
参考文献
水厂节能降耗篇8
关键词：电厂汽轮机 节能降耗 可行性
中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）06（c）-0085-01
近年来，节能降耗逐渐发展成为电能领域的主流，而随着用电需求量及能源价格的日渐增加，电厂节能降耗更是成为社会关注的焦点。电厂发电的全过程，汽轮机发挥着不可替代的作用，而汽轮机运行过程的节能降耗能力更是关乎到电厂节能降耗的整体效果。因此，电厂汽轮机运行过程，必须控制好能源消耗量，即采取技术性手段及进行技术改造，以实现节能降耗的目的。该文从汽轮机节能运行的可行性角度着手，浅析如何实现电厂汽轮机运行过程的节能降耗。
1 电厂汽轮机节能运行的可行性
汽轮机是实现电厂功能的原动机，而汽轮机组多用来实现动能、热能及电能的转换，且汽轮机多与锅炉、凝汽器、加热器、发电机及泵配套使用，因此引起汽轮机组能耗较高的成因为汽轮机组本体泄漏严重及汽轮机运行能耗大。此外，沙尘及风对空冷凝汽器性能的影响及凝结水溶氧超标均会降低空冷汽轮机组传热效率，从而导致汽轮机运行能耗增加。几十年前，我国便开始尝试对老式汽轮机进行技术改造，因此我国已拥有较为成熟的汽轮机节能改造技术。实践表明，经技术改造后的汽轮机拥有更高的热效率，同时亦能实现对运行能耗及能源转换率的有效控制。此外，此类被改造后的汽轮机运行过程表现出更高的可靠性及安全性。可见，我国完全具备对汽轮机节能运行进行技术改造的能力。据当前成功改造的实践可知，现有汽轮机技术改造产生的费用较新式汽轮机采购的成本，同时汽轮机经改造后的能耗量更低，因此从近远期的经济效益来看，汽轮机组节能改造均具有可行性。
2 电厂汽轮机节能运行的实现
结合前文可知，电厂汽轮机节能运行的影响因素有汽轮机的缸效率、汽轮机组的通流性能、汽轮机的主蒸汽温度与压力、汽轮机的空冷凝器及出力系数。为此，本章节试图从下列方面浅析如何实现电厂汽轮机的节能运行。
提高汽轮机运行环境的真空度。据研究结果显示，电厂汽轮机的水泵及真空泵若要实现配置的最优化，则必须确保汽轮机运行环境达到最佳的真空度，因此汽轮机的日常运行过程，必须合理掌握循环水泵及第二台真空泵的启动运行时间，同时结合实际状况进行启/停操作，以提高汽轮机运行环境的真空度，从而使电厂获取更高的经济效益及社会效益。
控制汽轮机的给水温度。结合汽轮机高能耗运行的成因，本节试图从下列三方面出发，浅析如何实现对汽轮机给水温度的控制：（1）汽轮机组检修过程，对加热器开展检漏处理，即电厂汽轮机检修过程，认真检查高加筒体及水室隔板的密封性，同时对加热器进行检漏。若发现加热器钢管出现漏点，则必须及时处理好，以免引起严重的安全事故。另外，若高加筒体的密封性未达到规定要求，则定会降低水与蒸汽的热交换效率，甚至引起蒸汽短路现象，并最终影响到汽轮机的给水温度。若水室隔板的密封性未达到规定要求，则定会引起端走旁路的现象，并最终降低汽轮机的给水温度。（2）提高投入率，即汽轮机组的启/停操作必须符合相关规程的规定，控制好滑参数的启/停及高加水位的稳定性，同时做好汽轮机运行过程的维护工作，以免导致换热管发生泄漏。此外，及时清除换热管内部的沉积物，以免发生积垢，从而从多方面、多角度来提高汽轮机组的投入率。（3）控制好加热器的正常水位，以确保主/辅设备运行及回热的安全性与经济性。
控制好汽轮机凝汽器的最佳真空度。结合前文可知，凝汽器的最佳真空度关乎到汽轮机运行的节能效果。为此，文章着重从下列方面浅析如何对汽轮机凝汽器最佳真空度的有效控制：（1）维持凝结水位至合理位置。若汽轮机凝结水位太高，则会降低凝汽器的真空度。为此，若汽轮机采用滑参数停机，则既能降低锅炉与汽轮机等的温度及方便设备检修，又能提高锅炉余热的利用率。（2）控制好汽轮机组的密封性，即对汽轮机组的密封性进行定期或不定期的全方位检查，而设备大修过程，应重视对漏洞的检查及处理，以规避凝汽器发生泄漏。（3）控制好循环水的品质，以减缓凝汽器铜管内产生水垢的速度，同时及时清除掉铜管内部已形成的水垢，从而从多方面控制铜管的热交换效率。（4）定期查看射水池的水温及水位。若射水池的水温过高或过度及水位过高或过低，则必须及时进行换水。此外，重视对射水泵的日常维护。
控制好汽轮机的停机方式。汽轮机的非计划停机及正常停机过程，均应采用滑参数来实现停机，以方便对设备的检修及降低设备的温度，同时此种停机方法亦可提高对设备余热的利用率，从而达到节能降耗的目的。
3 结语
该文主要从技术改造角度出发，探究了如何实现电厂汽轮机运行过程的节能降耗，即提高汽轮机运行环境的真空度；控制汽轮机的给水温度；控制好汽轮机凝汽器的最佳真空度；控制好汽轮机的停机方式。研究表明，上述几种办法均对实现汽轮机的节能运行意义重大。但除此以外，该文认为若要切实实现电厂汽轮机运行的节能降耗，仅对汽轮机组进行技术改造是远远不够的，而还应该重视对汽轮机组的运行管理，即电厂汽轮机运行过程采用“定滑定”的运行方式。此种运行方式要求以改变通流面积来提高汽轮机组的运行效率；以低水平的定压调节来控制极低负荷时水循环工况、水泵轴临界转速及燃烧的稳定状态；以加减负荷来控制中间负荷区内汽门开关始终保持在滑压运行状态；以提升汽轮机的主汽压力及主汽温度来提高汽轮机的投入率及给水温度、降低加热器的端差及调整加热器水位至合理位置等。
参考文献
[1] 刘成鹏、提高电厂汽轮机运行经济性的措施分析[J]、大科技，2014（12）：66，67、
[2] 陈壮、电厂汽轮机运行的节能降耗措施研究[J]、科技与企业，2014（4）：253、
[3] 刘芳、有关电厂汽轮机运行中节能降耗的对策研究[J]、城市建设理论研究：电子版，2013（21）、
[4] 董尚军、对电厂汽轮机运行节能降耗的分析[J]、科技致富向导，2013（13）：55，163、
