城鎮(zhèn)污水處理廠運營成本控制課件

城鎮(zhèn)污水處理廠運營成本控制

與節(jié)能降耗

城鎮(zhèn)污水處理廠運營成本控制

與節(jié)能降耗1概述截止到2011年，我國建成投運的城鎮(zhèn)污水處理廠超過3100座，污水日處理能力超過1.5億立方米，城市污水處理率達到82.6%。目前污水處理廠多數(shù)為公益事業(yè)，由政府承擔建設和運營的責任，通過政府下轄的管理機構或國有企業(yè)負責管理，注重社會效益和環(huán)境效益明顯高于成本控制。污水處理行業(yè)出現(xiàn)了BOT、TOT等多種建設、經(jīng)營方式。但無論采取任何方式，要實現(xiàn)國家污水處理行業(yè)保本微利的政策，不應該只著眼于提高污水收費，而應致力于污水處理建設和運營的成本控制，特別是長期的運行成本控制，這是促進污水處理良性發(fā)展的必然要求。概述截止到2011年，我國建成投運的城鎮(zhèn)污水處理廠超過3102一段時期以來，能耗大、運行費用高等處理成本問題，一定程度上阻礙了我國城市污水處理廠的建設。建成的一些處理廠也因能耗原因處于“建得起，用不起”的停產狀態(tài)。在今后相當長的一段時間內，成本控制問題還將繼續(xù)成為污水處理的瓶頸，能否解決污水廠的能耗問題，合理進行能源分配，不但決定了污水處理廠運行效益好壞，還是衡量一個地區(qū)能否可持續(xù)發(fā)展的重要尺度。做好污水處理廠成本控制與節(jié)能降耗工作，將是未來污水處理設計和運行的必經(jīng)之路。

概述一段時期以來，能耗大、運行費用高等處理成本問題，一定程度上阻3

運行成本的組成折舊費污水處理廠的運轉成本污水管網(wǎng)運營維護費用（1）能耗和藥耗費用；（2）設備（含電氣自動化軟硬件設備）維護維修費用；（3）污泥處置費用；（4）技術改造與設備、工藝更新的費用；（5）人工費及社會福利；（6）管理費，辦公費等。

運行成本的組成折舊費污水處理廠的運轉成本污水管網(wǎng)運營維4運行成本控制狀況及影響因素國家標準的提高日常運行管理進水水量水質污水處理費收費偏低運行成本控制狀況及影響因素國家標準的提高日常運行管理進水水5降低污水處理成本的途徑1.改變觀念，改變體制2.從規(guī)劃開始控制成本3.設計上控制成本4.建設成本控制5.加強運行管理成本控制6.將污水處理廠的部分維護工作推向市場，減少日常維護成本7.污水處理產品的有效利用和市場化降低污水處理成本的途徑1.改變觀念，改變體制6城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀污水處理廠的能源消耗包括電、燃料以及藥劑等方面的消耗。國內外眾多污水廠能耗分析表明，污水提升泵、曝氣系統(tǒng)和污泥加熱設備是主要的能耗設備。對于一般的二級處理工藝而言，提升泵的耗電量占全廠用電的10%~20%，曝氣系統(tǒng)占50%~70%，污泥處置（消化、脫水）占10%~25%，三者的能耗總和占直接能耗的70%以上，因此污水處理廠的節(jié)能重點在于提高提升泵、曝氣系統(tǒng)和污泥處理的用電效率，減少能耗。城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀污水處理廠的能源消耗包括電、燃料以及藥7我國典型一級污水處理廠電耗我國典型一級污水處理廠電耗8我國典型二級污水處理廠電耗我國典型二級污水處理廠電耗9城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計，二級生物處理廠的單位運行費用目前國內為0.2~0.6元/(m3·d)，即10萬m3/d規(guī)模的處理廠，年運行費用要達到730~2190萬元，其費用中最主要的部分是能源消耗的費用。為便于分析和比較污水處理廠的能耗，在此引入“比能耗”這個術語以表示每處理單位體積的廢水所消耗的能量（有時候是產生的能量，如kWh/m3），或去除單位重量的污染物所消耗的能量（如kWh/kgBOD）。將不同處理方法的各單元操作的比能耗相加，就可以比較其能耗大小。系統(tǒng)的總能耗包括機械能耗、化學能耗和熱能能耗。比能耗可以為正值，代表消耗能量；也可以為負值，代表產生能量。城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計，二級生物處理廠的單位運行費用目10處理規(guī)模與比能耗處理規(guī)模與比能耗11不同處理工藝的比能耗不同處理工藝的比能耗12不同處理工藝的比能耗在處理能力相同的情況下，陜西污水廠1(A2/O工藝)與常州污水廠3（氧化溝工藝）比較，常州污水廠3在2011年與2012年的比能耗均比陜西污水廠1高；將常州污水廠2與陜西污水廠2相比較，陜西污水廠2在2011年的比能耗比常州污水廠2稍低，初步比較的數(shù)據(jù)顯示出采用氧化溝工藝污水處理廠的比能耗大于采用A2/O工藝，略大于SBR工藝的污水處理廠。而采用同種工藝的污水處理廠處理能力越低的比能耗越高；陜西污水廠2中2011年的比能耗為0.3487kWh/m3，而2012年的比能耗為0.1438kWh/m3，兩年的比能耗相差較大，主要原因為生化池的曝氣系統(tǒng)由表面曝氣升級改造為底部微曝，從而使能量消耗大大減少，因此污水處理廠從建設之初根據(jù)當?shù)氐乃|水量選擇適宜的工藝、設備，或對已建污水廠從工藝改造和設備替換方面考慮污水處理廠的節(jié)能降耗可取得較好效果。不同處理工藝的比能耗在處理能力相同的情況下，陜西污水廠1(A13城市污水處理廠實施節(jié)能降耗的內容（1）對污水處理系統(tǒng)進行合理規(guī)劃，在建設成本最低的情況下，滿足區(qū)域污水處理功能需要，使污水處理向低能耗，髙效率方向發(fā)展；（2）確定合理的污水處理工藝。在充分利用現(xiàn)有成熟的生物處理工藝的前提下，充分拓寬污水處理工藝的使用范圍，考慮物理化學法污水處理工藝的可行性，使污水處理向節(jié)約土地，能資源回用方向發(fā)展；（3）選擇緊湊實用的平面布置，使污水處理廠在建設成本、土地成本、運行成本最低化；（4）選用節(jié)能的設備及裝置，以達到降低運行成本，增加運行穩(wěn)定性的目的；（5）加強污水處理廠運行管理，向管理要效益；（6）有計劃地開展污水資源再生回用，逐步實現(xiàn)污水資源化；（7）充分利用污泥能源，實現(xiàn)污泥資源化。城市污水處理廠實施節(jié)能降耗的內容（1）對污水處理系統(tǒng)進行合14總體規(guī)劃中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，對節(jié)能降耗的影響（1）思想輕視，重建設、輕規(guī)劃，重項目、輕總體。（2）著重地上、輕地下，重建廠、輕管網(wǎng)，重干管、輕支管。（3）局限于單一的排水專業(yè)規(guī)劃，不具備水資源可持續(xù)發(fā)展觀念。（4）局限于本城市的排水規(guī)劃,缺乏流域綜合開發(fā)觀念。（5）缺乏科學有效的規(guī)劃方法?？傮w規(guī)劃中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，對節(jié)能降耗的影響（1）思想輕視，15總體設計與節(jié)能降耗（1）污水處理廠設計水量取值指標建議靠近下限。（2）污水處理廠設計水質取值指標建議南北方區(qū)別對待。（3）污水處理廠規(guī)模應南北有別。（4）積極大膽使用新工藝。（5）重視土建等專業(yè)設計。（6）重視回用水及污泥能量回收?？傮w設計與節(jié)能降耗（1）污水處理廠設計水量取值指標建議靠近下16工藝選型與節(jié)能降耗（1）加強污水處理工藝選擇參謀機制，為各地區(qū)工藝選型審查把關。（2）大型：采用常規(guī)活性污泥法，其投資與氧化溝及SBR相近，規(guī)模越大，費用甚至更低（3）中型：規(guī)模為(10～20)×104m3/d的，采用傳統(tǒng)活性污泥法、A/O和A2/O法，還是SBR和氧化溝等工藝，有必要對各種工藝進行詳細的技術經(jīng)濟比較，以確定最佳工藝（4）小型：10×104m3/d以下的，適用的方法主要有AB法、SBR法、氧化溝法、AO法、A2O法、水解好氧法等工藝。對于進水BOD5負荷較高(如>250mg.L)或生化性能較差時,可以采用AB法或水解-常規(guī)活性污泥法；進水BOD5負荷較低時可以采用常規(guī)活性污泥法。

工藝選型與節(jié)能降耗（1）加強污水處理工藝選擇參謀機制，為各地17污水處理廠總圖布置與節(jié)能降耗一、平面布置上應遵循布置緊湊、遠近期結合的原則二、高程上應遵循水頭零浪費、構筑物自重抗浮的原則污水處理廠總圖布置與節(jié)能降耗一、平面布置上應遵循布置緊湊、遠18正常生產負荷生化處理的節(jié)能降耗一、通過優(yōu)化泥齡實現(xiàn)節(jié)能降耗二、通過曝氣池低溶解氧濃度控制實現(xiàn)節(jié)能降耗三、通過合理回流實現(xiàn)節(jié)能降耗正常生產負荷生化處理的節(jié)能降耗一、通過優(yōu)化泥齡實現(xiàn)節(jié)能降耗19節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑污水提升泵站的節(jié)能途徑：采用轉速加臺數(shù)控制方法，定速運轉以滿足基本流量的要求;調速泵變速運轉以適應流量的變化，流量出現(xiàn)較大波動時以增減運轉臺數(shù)作為補充。節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑污水提升泵站的節(jié)能途徑：20節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑預處理優(yōu)化節(jié)能途徑：連續(xù)運行粗格柵、細格柵、吸砂機、初沉池刮泥機等設備的生產意義不大，卻會縮短設備的使用壽命，增大電耗和故障率，因此此類設備可采用間歇運行模式。例如粗格柵、細格柵可采用柵前柵后液位差控制開停節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑預處理優(yōu)化節(jié)能途徑：21節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑曝氣設施的節(jié)能途徑：節(jié)能應從提高全廠功率因數(shù)、選擇高效機電設備及減少高峰用電要求等方面入手。采用能耗低的微孔曝氣裝置、優(yōu)化曝氣擴散頭的布局和曝氣系統(tǒng)的調節(jié)都是節(jié)能的有效措施。在污水處理廠的日常運行中，曝氣控制的節(jié)能可以通過精確的控制曝氣量來保證曝氣池內溶解氧含量處于最佳的范圍，使曝氣生化反應效果達到最佳。節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑曝氣設施的節(jié)能途徑：22節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑加藥除磷降耗的途徑：降低除磷藥劑消耗量最好的方法當然就是深挖污水處理系統(tǒng)生化除磷的能力，減少除磷藥劑的投加。除磷劑的投加系統(tǒng)可以使用一些采用了高級控制理論的投藥裝置來實現(xiàn)精確投藥，實現(xiàn)節(jié)能的目的。節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑加藥除磷降耗的途徑：23節(jié)能降耗的控制重點和主要節(jié)能途徑加藥污泥脫水降耗