污水處理節(jié)能降耗改造

1、工業(yè)污水處理節(jié)能途徑的實現(xiàn)牡丹江恒豐集團股份公司給排水分廠 葛敬云摘 要：通過對 A-O 工藝污水處理廠運行數(shù)據(jù)分析，對其能耗較大的用電設(shè)備 進(jìn)行改造， 對工藝進(jìn)行調(diào)整， 以達(dá)到降低能源消耗的目的， 使污水處理運營費用 最佳化。關(guān)鍵 詞： 節(jié)能 降 耗恒液 位 自動 控制 系統(tǒng)DO 自動控制系統(tǒng) 高位箱藥品投加一、物理處理過程節(jié)能改進(jìn)污水處理的一級處理一般采用物理處理法， 格柵和砂水分離器是去除污水中 大塊物質(zhì)和砂礫的機械設(shè)備，雖然它們的電機功率較小，一般在 1.5 千瓦左右， 但是也存在著較大的節(jié)約電能空間， 即采取間歇運行的方式。 首先要根據(jù)污水中 的大塊物質(zhì)及砂礫的量來測定格柵即和砂水分

2、離器的運行、 和停止的時間， 在其 電源的控制箱內(nèi)按照自動啟動裝置， 設(shè)置好運行時間后， 格柵和砂水分離器便實 現(xiàn)了自動間歇運行， 只要保證污水中的大塊物質(zhì)能夠被截留， 砂礫在分離器內(nèi)部 沒有堆積，過水水量基本不受影響， 便可以將此運行參數(shù)作為實際運行參數(shù)運行。二、污水提升泵的改造物理處理中一般要匯集污水， 需要建設(shè)污水提升泵站， 以提升匯聚到集水池 內(nèi)的污水，水泵作為排水工程中的通用機械， 消耗著大量的能源。 為了降低能耗， 我分廠在節(jié)能改造過程中設(shè)置了污水提升恒液位自動控制系統(tǒng)， 該系統(tǒng)可根據(jù)污 水集水池液位的變化， 自動調(diào)節(jié)某臺提升水泵的轉(zhuǎn)速和流量， 使污水集水池的水 位保持在恒定的設(shè)定

3、液面， 并滿足污水處理廠對提升系統(tǒng)的需求， 使整個系統(tǒng)始 終保持高效節(jié)能的最佳狀態(tài) 。污水處理廠污水集水池恒液位自動控制系統(tǒng)采用 變頻調(diào)速方式自動調(diào)節(jié)水泵電機轉(zhuǎn)速或加、減泵。改變以往“先啟后?！狈绞剑?自動完成泵組軟啟動及無沖擊切換， 使恒液位平穩(wěn)過渡。 變頻器故障時系統(tǒng)仍可 運行，保證不間斷提升。 通過軟件編程使各排污泵實現(xiàn)輪休， 從而避免了電機起 動過程中對電網(wǎng)和機械設(shè)備造成的沖擊以及人工操作的繁雜性。 自動恒液位提升 系統(tǒng)應(yīng)用的電動機調(diào)速裝置均采用交流變頻技術(shù)，而系統(tǒng)的控制裝置采用 PLC 控制器，自動恒液位排水系統(tǒng)具有標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口， 可與其他上位機聯(lián)網(wǎng)， 為現(xiàn) 代工業(yè)污水處理系統(tǒng)提供

4、了現(xiàn)代化的調(diào)度、 管理、監(jiān)控及經(jīng)濟運行的手段。 液位 傳感器用于檢測污水池里的液位， 通過液位變化的數(shù)值傳輸， 使其與設(shè)定值進(jìn)行 比較，使污水處理廠的污水集水池池保持在恒液位， 由于液位傳感檢測回來的是 模擬量，并不能直接送到變頻器， 所以要通過液位變送器將液位傳感器檢測的模 擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量， 然后再送到變頻器里， 與變頻器的給定值進(jìn)行比較， 然后再 通過變頻器把其比較的信號結(jié)果送到 PLC 里，通過對 PLC 編程，達(dá)到對提升水 泵進(jìn)行控制的目的。 通過對污水集水池提升水泵恒液位系統(tǒng)的完善， 污水提升過 程中避免了液位忽高忽低、 提升水泵頻繁啟動的現(xiàn)象， 減少了人工對水泵及閥門 調(diào)整的操作

5、。三、風(fēng)機自動供氣調(diào)整改造 生化池溶解氧供給的自動控制。 工業(yè)處理過程中， 傳統(tǒng)的溶解氧控制由于污 水處理廠進(jìn)水量波動較大， 常常導(dǎo)致在進(jìn)水量大時供氣不足， 低谷時過剩的現(xiàn)象 發(fā)生，使生化池內(nèi)的溶解氧波動過大影響曝氣池內(nèi)微生物的生長環(huán)境， 從而造成 出水水質(zhì)指標(biāo)不穩(wěn)定或在某些條件下超標(biāo)。 自動調(diào)節(jié)溶解氧系統(tǒng)能夠根據(jù)在線監(jiān) 測的生化池溶解氧數(shù)據(jù)進(jìn)行對供氣量進(jìn)行調(diào)整， 在保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的前提下使風(fēng)機 供氣量最小， 達(dá)到了降低電能消耗和精準(zhǔn)控制溶解氧量的目的。 溶解氧自動控制 系統(tǒng)包括溶解氧在線檢測系統(tǒng)、 PID 調(diào)節(jié)器、風(fēng)機自動調(diào)節(jié)閥門組成。溶解氧監(jiān) 測系統(tǒng)是在生化池的進(jìn)水、 中間、 出水端安裝溶解

6、氧在線監(jiān)測器， 將在線監(jiān)測的 數(shù)據(jù)進(jìn)行計算后傳輸給 PID 傳感器，通過傳感器的信號輸出對風(fēng)機的出口自動 閥門進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到調(diào)節(jié)風(fēng)機風(fēng)量輸出的目的。四、污泥壓濾系統(tǒng)改造壓濾機是污泥脫水的常用設(shè)備， 其配備了驅(qū)動系統(tǒng)、 沖洗系統(tǒng)、 氣體壓榨系 統(tǒng)、上泥系統(tǒng)、濃縮系統(tǒng)、溶藥攪拌系統(tǒng)、污泥傳輸系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)均需要消 耗電能，因此污泥脫水機也存在節(jié)約電能消耗的條件。 驅(qū)動系統(tǒng)一般是有電機及 減速裝置實現(xiàn)驅(qū)動的，我分廠帶機的驅(qū)動電機一為 1.5 千瓦，原來采用摩擦片調(diào) 節(jié)的方式進(jìn)行帶式壓濾機調(diào)速調(diào)整。 因摩擦片更換頻繁且故障率較高， 我分廠將 摩擦片驅(qū)動方式改為鏈輪驅(qū)動， 在壓濾機控制箱內(nèi)部安裝了變頻

7、器， 實現(xiàn)了對壓 濾機車速的變頻控制， 降低了電能消耗。 壓濾機的壓榨系統(tǒng)一般采用壓縮空氣通 過大氣缸將壓力傳導(dǎo)至壓榨輥上， 通過張緊濾帶來進(jìn)行污泥脫水。 空氣壓縮系統(tǒng) 中的氣管、 張緊氣缸、 糾偏氣缸如果存在較大的漏氣現(xiàn)象， 則空氣壓縮機就會頻 繁啟動，增加了電能的消耗， 同時會降低壓濾機的脫水效率， 因此要對氣路系統(tǒng) 進(jìn)行定期維護(hù)， 對氣體過濾器濾芯進(jìn)行定期更換， 保證氣體的清潔及密閉性。 帶 機的濾帶清洗是由多段高壓水泵提供的高壓水來清洗的，因壓力較大，到達(dá)了 0.5 兆帕，能耗較高。對于高壓水泵的進(jìn)水龍頭要定期進(jìn)行清洗，因為一旦進(jìn)水 籠頭進(jìn)水孔發(fā)生堵塞的現(xiàn)象， 會引起提升水量不足、 壓

8、力降低的現(xiàn)象， 會影響壓 濾機的沖網(wǎng)效果，降低壓濾機的運行效率，增加水、電消耗。壓濾機的濾網(wǎng)經(jīng)過 半年以上是運行會發(fā)生局部區(qū)域網(wǎng)眼堵塞的現(xiàn)象， 此時會使在濾網(wǎng)中的污泥發(fā)生 側(cè)滑現(xiàn)象， 而且污泥含水量會上升， 影響壓濾機的運行效率。 對于濾網(wǎng)堵塞的現(xiàn) 象，可以將濾網(wǎng)下機后卷起浸泡在 3-5%的鹽酸溶液中 2-3 天，然后將網(wǎng)子鋪開， 使用高壓清洗機對帶機濾網(wǎng)進(jìn)行高壓清洗， 將堵塞的異物進(jìn)行清除， 恢復(fù)濾網(wǎng)的 過濾能力。五、活性污泥回流系統(tǒng)改進(jìn)A-O 工藝中的活性污泥回流系統(tǒng)因連續(xù)不間斷運行， 也是較大的電能消耗設(shè) 備。改造過程中在回流泵控制箱內(nèi)部安裝了變頻器，通過回流泵變頻器的調(diào)整， 將回流比由

9、原來的 0.8 改為 0.5，減少回來水量，提高了回流污泥的濃度，在保 證出水水質(zhì)的前提下，降低了電能消耗。六、內(nèi)部循環(huán)水工藝改進(jìn) 污水處理過程中存在著濃縮池上清液和壓濾機沖網(wǎng)水的內(nèi)部循環(huán)水， 這部分 污水被接入到污水集水池中， 重新進(jìn)行二次提升處理。 在工藝改進(jìn)過程中， 分廠 首先二沉池排水引入壓濾機高壓水泵集水池內(nèi)， 代替清水進(jìn)行濾網(wǎng)重新， 僅此一 項改進(jìn)，年節(jié)約清水水量近 16 萬噸，大大降低了清水水量的消耗；在對污泥濃 縮池和沖網(wǎng)水改進(jìn)的過程中， 利用液位高差將此部分污水直接接入到了初沉池的 地下進(jìn)水管道中， 不在進(jìn)入集水池進(jìn)行二次提升， 達(dá)到了降低電耗的目的， 同時 不會影響整個污水

10、處理的運行效果。此外對初沉池污泥排泥的工藝進(jìn)行了改進(jìn)， 原來采用定時定流量的方式進(jìn)行污泥提升濃縮， 這樣存在著部分污水也被提升到 了污泥濃縮池。 經(jīng)改進(jìn)， 將排泥方式該為定時不定量的排泥方式， 即排泥人員到 濃縮池上觀察污泥濃度， 當(dāng)污泥濃度較小， 排泥流量較大， 有污水提升到濃縮池 的現(xiàn)象時，即停止污泥排泥泵運行， 減少污水量的提升， 降低污泥泵的運行時間， 降低電能消耗。七、加藥系統(tǒng)改進(jìn)污水處理廠處理的污水中氨氮濃度較低， 因此需要投加氮、 磷營養(yǎng)鹽進(jìn)行補 充，以保證活性污泥中的微生物進(jìn)行新陳代謝； 因初沉池負(fù)荷較大， 需要投加絮 凝劑，提高初沉池的沉淀效率，降低生化池進(jìn)水負(fù)荷。分廠通過改造，在加藥間 內(nèi)部安裝了高位箱， 用加藥磁力泵將溶解后的液體藥品提升到高位箱內(nèi)， 稀釋后 進(jìn)行藥品自動投加。 改進(jìn)后由于存在加藥量的變化， 因此將原液的提升頻次由每 班一次改為每班兩次， 并對加藥量進(jìn)行流量調(diào)整， 經(jīng)檢測， 生化池氨氮濃度改為 高位箱投加后濃度沒有出現(xiàn)明顯波動， 滿足工藝要求； 利用高位箱投加絮凝劑后 初沉池沉淀效果沒有發(fā)生明