培訓(xùn)材料201206-牟潤芝課件

劉浩牟潤芝2012年06月

精細(xì)化管理實現(xiàn)節(jié)能降耗目標(biāo)

概要

當(dāng)前水處理行業(yè)在大力發(fā)展的同時，也逐漸成為能源密集型行業(yè)之一。雖然中國的城鎮(zhèn)污水處理廠數(shù)量已進(jìn)入世界前列，但是污水處理廠運(yùn)行水平還較低，績效管理相對粗放，節(jié)能降耗手段缺乏系統(tǒng)性，而在各地區(qū)行業(yè)監(jiān)管和考核中，水質(zhì)和能效是主要和重要評價指標(biāo)。截止2011年底，全國已建成投運(yùn)的城鎮(zhèn)污水處理廠3135座，數(shù)量是十五末的3.3倍，污水處理能力達(dá)到1.36億立方米/日，僅日耗電量達(dá)到2800萬千瓦時，年耗電量超100億千瓦時，高電耗也產(chǎn)生較高的污水處理運(yùn)行成本。因此，現(xiàn)階段污水處理廠節(jié)能降耗的主線就是增水量，保水質(zhì)，節(jié)電能，降藥耗。在以上背景條件下，介紹一種全流程節(jié)能降耗優(yōu)化運(yùn)行策略，供大家參考借鑒，同時也需要各污水處理廠根據(jù)能耗水平、水質(zhì)狀況及設(shè)備支持程度合理編制適合本廠實際的優(yōu)化運(yùn)行實施方案。污水處理廠全流程能耗組成1全流程節(jié)能降耗優(yōu)化策略2全流程節(jié)能降耗改進(jìn)建議3全流程節(jié)能降耗近期發(fā)展4目錄水處理工藝流程初沉池生化反應(yīng)池二沉池接觸池配水井配水井回流泵站濃縮池膠洲灣出水出泥一級消化池回用水進(jìn)水泵站曝氣沉砂池格柵間加氯間回用水間小風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)機(jī)房二級消化池脫水機(jī)房沼氣火炬及沼氣罐進(jìn)水井污水處理廠全流程能耗組成非正常能耗正常能耗非正常能耗質(zhì)量意外能耗安全事故能耗應(yīng)急處置能耗電力能耗藥劑能耗其他能耗

污泥消化加熱所消耗的熱能、廠區(qū)使用的自來水、運(yùn)輸用油等其他能耗，占5%以下

正常能耗顯著性依據(jù)能耗對污水處理廠的影響大小和可控程度，顯著性如下：1—電力能耗2—藥劑能耗3—其他能耗因此在節(jié)能降耗過程中應(yīng)著重考慮前2項顯著性影響大的因素全流程正常能耗組成電力能耗污水提升泵、鼓風(fēng)曝氣機(jī)、回流污泥泵等設(shè)備電耗，通常占污水處理廠全部能耗的50%以上藥劑能耗隨著水質(zhì)提標(biāo)，化學(xué)除磷、消毒、脫水絮凝、外加碳源等藥劑能耗在污水處理廠能耗比例逐步提高，占45%其他能耗二.全流程節(jié)能降耗優(yōu)化策略生化處理單元預(yù)處理單元總體節(jié)能優(yōu)化污泥處理單元水質(zhì)保障能耗均衡模型構(gòu)建智能監(jiān)控跟蹤驗證1.水質(zhì)水量保障，是污水處理廠節(jié)能降耗的基礎(chǔ)，也是最優(yōu)先約束條件，往往節(jié)能降耗的同時也是工藝指標(biāo)優(yōu)化的過程，節(jié)能降耗與水質(zhì)水量關(guān)聯(lián)性密切。2.節(jié)能降耗并不是追求某一單項成本降低，而是實現(xiàn)全局最優(yōu)和系統(tǒng)均衡策略。3.經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模型構(gòu)建有賴于歷史數(shù)據(jù)積累和正交試驗評價。4.智能監(jiān)控不僅可以實時驗證正常能耗水平，同時對預(yù)防非正常能耗至關(guān)重要。5.任何節(jié)能降耗措施必須通過跟蹤驗證形成閉環(huán)控制，從而加強(qiáng)糾偏糾扭?？傮w節(jié)能優(yōu)化是建立在污水處理廠內(nèi)能平衡基礎(chǔ)生化處理單元圖2精確曝氣系統(tǒng)原理圖圖1污水處理工藝能耗分布（生化處理占59%）二級處理占59%預(yù)處理占17%污泥處理占23%其他處理1%

回流系統(tǒng)

供氧系統(tǒng)

碳源利用除磷藥劑

預(yù)判處置合理設(shè)置碳源利用點，避免DO、MLSS、NO3-N值過高帶來的碳源利用影響，開發(fā)污水處理廠內(nèi)碳源，摸清反硝化速率的曲線關(guān)系和顯著性影響排序加強(qiáng)生物鏡檢，實時監(jiān)測污泥有機(jī)負(fù)荷變化，防止污泥膨脹，在冬春季低溫條件來臨前控制適宜的污泥濃度、DO，減少水量沖擊，及時清理浮泥定期評價生化反應(yīng)段的協(xié)同除磷效果，注意二沉池固液分離，避免SS超標(biāo)帶來除磷負(fù)荷增加，盡量選用在二沉池后端投加化學(xué)除磷藥劑。在保證處理效果情況下，簡化回流方式，即減小回流比或回流量，通常外回流比基本固定，但內(nèi)回流比可以根據(jù)不同的脫氮除磷要求進(jìn)行適時調(diào)節(jié)。分析DO與MLSS、污泥負(fù)荷率間的關(guān)系，前饋控制和反饋控制相結(jié)合，DO儀、NO3-N儀、NH3-N儀組合模型，使供氣量維持好氧生化環(huán)境，同時也避免出現(xiàn)過度氧化導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)碳源不足生化處理單元污泥處理單元提高污泥含固率增強(qiáng)濃縮池、消化池的運(yùn)行質(zhì)量使進(jìn)入脫水機(jī)的污泥含固率得到提高，在同等工況下，實現(xiàn)降低干泥藥耗目的提高消化池污泥分解率，實時監(jiān)測污泥HAC和CaCO3變化，防止污泥膨脹，產(chǎn)生沼氣，消化池自身加熱，沼氣鼓風(fēng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、供暖等能源利用精心比對選定絮凝藥劑，定期開展藥劑供方評價工作，利用變頻加藥系統(tǒng)在不同的進(jìn)泥量、含固率、設(shè)備工況下科學(xué)配藥采用低轉(zhuǎn)速，扭矩、差速穩(wěn)定，進(jìn)泥含固率適宜設(shè)備工況條件，提高上清液固體回收率，必要時可以將上清液回流以促進(jìn)沉淀污泥含固率污泥消化加藥系統(tǒng)設(shè)備工況全流程節(jié)能降耗優(yōu)化控制策略改進(jìn)建議

節(jié)能降耗改進(jìn)建議通過各種優(yōu)化方案的比對,制定適合于本廠實際情況的節(jié)能降耗優(yōu)化運(yùn)行方案。在方案實施過程中,統(tǒng)籌安排、分步實施。在實施方案中要充分評估優(yōu)化運(yùn)行過程中可能對系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生哪些影響，并做好應(yīng)急預(yù)案，

以免影響安全生產(chǎn)與穩(wěn)定運(yùn)行。國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查借鑒，企業(yè)設(shè)備儀表和技術(shù)儲備調(diào)查節(jié)能專業(yè)評價，核算篩選出節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行的重點和盲點，高?？蒲性核?lián)合，進(jìn)行生化模擬和商業(yè)財務(wù)預(yù)測，完善其他范圍節(jié)能降耗策略編制科學(xué)的能耗水質(zhì)關(guān)聯(lián)性指標(biāo)，職責(zé)明晰，專業(yè)培訓(xùn)，提高員工精細(xì)操作水平前期準(zhǔn)備節(jié)能識別激勵機(jī)制點源示范影響因素設(shè)備操作評估策略改

進(jìn)建議設(shè)備—設(shè)備儀表的完好狀態(tài)和精確程度是節(jié)能降耗的基礎(chǔ)，不能出現(xiàn)因節(jié)能降耗而采取頻繁開啟設(shè)備或增加負(fù)荷加劇設(shè)備磨損的手段來進(jìn)行節(jié)能降耗的短期行為。即便是要對部分設(shè)備進(jìn)行改造（如變頻、葉輪改造、自控調(diào)整），也要取得設(shè)備廠家和工藝設(shè)計人員的許可。操作—規(guī)范節(jié)能降耗的培訓(xùn)、操作和規(guī)范，如雨雪天進(jìn)水量的控制，夏冬季節(jié)DO的控制，分段進(jìn)水碳源利用控制，化學(xué)除磷加藥處理，脫水污泥干泥單耗控制等。評估—除在前期進(jìn)行節(jié)能降耗關(guān)鍵點的識別評估外，還要進(jìn)行工藝控制優(yōu)化和設(shè)備優(yōu)化的評估，通過