當(dāng)前，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)快速發(fā)展，污水處理廠數(shù)量急劇增多，排放標(biāo)準(zhǔn)日漸提高，由此導(dǎo)致的污水處理廠能耗占全國(guó)總能耗的比例也將逐漸增大。如何通過技術(shù)改造和運(yùn)行優(yōu)化降低污水處理廠的水電耗，將對(duì)污水處理廠的正常運(yùn)行和良性發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用。
近日，“十一五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目“城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術(shù)”項(xiàng)目順利通過了驗(yàn)收。該項(xiàng)目重點(diǎn)針對(duì)城市污水處理廠能耗高的問題，選擇幾種目前城市污水廠應(yīng)用廣泛的污水處理工藝，重點(diǎn)開發(fā)節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)，采用工藝優(yōu)化和重組有效降低能耗。項(xiàng)目通過相應(yīng)的示范工程，使所開發(fā)的技術(shù)逐步工業(yè)化；通過建立城市污水處理廠節(jié)能降耗的成套技術(shù)方法、控制策略與操作規(guī)程以及城市污水廠節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)與工藝的設(shè)計(jì)規(guī)則和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，提高了污水處理工藝節(jié)能降耗的設(shè)計(jì)與管理水平，帶動(dòng)了我國(guó)污水處理領(lǐng)域的技術(shù)提升，為我國(guó)污水處理廠新技術(shù)工藝的構(gòu)建提供了科技支撐，為工程實(shí)施提供了技術(shù)支持。
構(gòu)建污水處理廠能耗審計(jì)體系框架
“城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術(shù)”項(xiàng)目共有6個(gè)課題：城市綜合節(jié)水規(guī)劃關(guān)鍵技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系研究、城市供水廠綜合節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)研究、城市供水管網(wǎng)系統(tǒng)漏損控制技術(shù)研究與應(yīng)用示范、城市供水用戶端綜合節(jié)水技術(shù)研究與示范、城市再生水景觀利用關(guān)鍵技術(shù)研究、城市綜合節(jié)水技術(shù)集成與應(yīng)用示范。
在對(duì)全國(guó)1800多座污水處理廠2008年和2009年全年運(yùn)行能耗分析的基礎(chǔ)上，該項(xiàng)目結(jié)合部分典型污水處理工程案例的技術(shù)剖析，完成了全國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀分析，初步提出了基于不同季節(jié)、處理等級(jí)（排放標(biāo)準(zhǔn)）、工程規(guī)模和運(yùn)行負(fù)荷率特征的污水處理廠能耗均值，能耗分析的規(guī)律性顯著。此外，項(xiàng)目還完成了城鎮(zhèn)污水處理廠全流程節(jié)能降耗技術(shù)集成的方案，梳理出覆蓋污水處理廠主要能耗單元的節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)；通過典型污水處理廠能耗物耗平衡分析，構(gòu)建了污水處理廠能耗審計(jì)體系框架，提出了能耗物耗審計(jì)核算方法，確定了各工藝單元的能耗物耗基準(zhǔn)值及測(cè)算方法，并申請(qǐng)相關(guān)軟件著作權(quán)2項(xiàng)。
突破一系列關(guān)鍵污水節(jié)能降耗技術(shù)
針對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠高能耗問題，項(xiàng)目開展了城鎮(zhèn)污水處理和污泥處理處置系統(tǒng)節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，已經(jīng)在環(huán)溝型氧化溝A2/O短流程工藝技術(shù)、內(nèi)源反硝化強(qiáng)化生物除磷脫氮工藝技術(shù)、厭氧微孔曝氣一體化氧化溝技術(shù)、間歇曝氣A2/O氧化溝技術(shù)、基于節(jié)能降耗的SBR工藝專用設(shè)備及其運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)、新型低碳SBR工藝節(jié)能降耗關(guān)鍵技術(shù)、污泥消化液短程硝化與厭氧氨氧化技術(shù)、短程脫氮/反硝化除磷集成技術(shù)、污泥厭氧消化池運(yùn)行優(yōu)化與沼氣高效利用技術(shù)、污泥高效穩(wěn)定好氧發(fā)酵工藝技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)上有所突破，部分關(guān)鍵技術(shù)的工程應(yīng)用成效顯著。
目前我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理廠的運(yùn)行管理還存在一些問題。項(xiàng)目組以污水處理廠運(yùn)行管理節(jié)能降耗為重點(diǎn)開展研究，構(gòu)建了以曝氣池精確曝氣控制系統(tǒng)、SBR低氧微膨脹遠(yuǎn)程診斷專家系統(tǒng)、基于進(jìn)水負(fù)荷的A2/O工藝污水處理廠運(yùn)行調(diào)控技術(shù)、污水處理廠全流程智能控制系統(tǒng)等污水處理廠控制系統(tǒng)和控制技術(shù)，開發(fā)了全流程智能控制系統(tǒng)樣機(jī)，實(shí)現(xiàn)了以節(jié)能降耗為目標(biāo)的污水處理廠智能控制。
項(xiàng)目還在北京清河污水處理廠、無錫城北污水處理廠、北京黃村污水處理廠、深圳小紅門污水處理廠等12座污水處理廠開展了以節(jié)能降耗為核心的生產(chǎn)性試驗(yàn)研究，建立了污水處理廠節(jié)能降耗工程示范，總規(guī)模達(dá)到192.5萬m3/d，總能耗降低10%以上；建立了沈陽(yáng)北部污水處理廠和北京亦莊污水處理廠污泥處理處置示范工程，總能耗降低10%以上。
項(xiàng)目未來推廣和應(yīng)用前景廣闊
項(xiàng)目組認(rèn)為，這一系列技術(shù)在未來的推廣有著十分廣闊的前景。首先，市場(chǎng)比較廣闊。目前，我國(guó)城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)飛速發(fā)展。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部最新的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，截止到2009年底，全國(guó)共累計(jì)建成城鎮(zhèn)污水處理廠1993座，污水處理能力達(dá)到了1.056億m3/d，較2008年底增加約1330萬m3/d。此外，全國(guó)正在建設(shè)的城鎮(zhèn)污水處理項(xiàng)目達(dá)2360個(gè)，總設(shè)計(jì)能力約6400萬m3/d。其中655個(gè)設(shè)市城市2009年底前已有535個(gè)城市建有污水處理廠，累計(jì)建成污水處理廠1368座，形成污水處理能力9271萬m3/d。
其次，城鎮(zhèn)污水處理是以能源消耗實(shí)現(xiàn)污染物去除的一種高耗能行業(yè)，因高能耗造成的高成本已經(jīng)致使大量污水處理廠不能正常運(yùn)行。項(xiàng)目重點(diǎn)針對(duì)污水處理廠的高能耗問題開展研究，以期從設(shè)計(jì)、運(yùn)行和管理方面全方位地進(jìn)行節(jié)能降耗的技術(shù)攻關(guān)，相關(guān)研究成果將對(duì)指導(dǎo)污水處理工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義，有助于節(jié)約能耗、降低成本。
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