2022年8月21日零時(shí)四川省啟動(dòng)突發(fā)事件能源供應保障一級應急響應。

今年7月以來(lái)，四川省面臨歷史同期最高極端氣溫、歷史同期最少降雨量、歷史同期最高電力負荷疊加的嚴峻局面，高溫災害與旱災并行，電力供需矛盾極為突出。為全力以赴保安全、保民生、保重點(diǎn)，盡最大努力減少對全省經(jīng)濟發(fā)展和人民群眾生產(chǎn)生活的影響，堅決打贏(yíng)電力保供攻堅戰，按照《四川省突發(fā)事件能源供應保障應急預案（試行）》規定，經(jīng)批準，決定于8月21日00:00啟動(dòng)四川省突發(fā)事件能源供應保障一級應急響應。

這是2022年1月四川政府辦公廳印發(fā)《四川省突發(fā)事件能源供應保障應急預案（試行）》以來(lái)，四川首次啟動(dòng)最高級別的應急響應（從高到低分別為一級、二級、三級、四級響應）。

污水處理屬于能耗密集型行業(yè)，其消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等，電耗占總能耗的60%～90%。平均電耗約為0.292 KWh/m3，屬于高耗能企業(yè)。污水處理廠(chǎng)節能途徑有以下幾點(diǎn)：

一、預處理單元節能途徑與措施

進(jìn)水泵是預處理單元最大的耗能設備，是該單元節能的關(guān)鍵設備。污水提升泵的節能應綜合考慮整個(gè)提升系統, 主要包括污水提升泵的節能；正確科學(xué)地選擇水泵, 使其在高效率下工作；合理利用地形，通過(guò)減小污水的提升高度來(lái)降低水泵的軸功率;定期對水泵進(jìn)行維護，減少摩擦也可以降低電耗等。

1、合理選擇進(jìn)水泵

污水提升泵的節能應綜合考慮整個(gè)提升系統，必須將水泵系統和管道系統結合起來(lái)，根據系統的特性來(lái)選擇合適的水泵。

由于污水量往往隨著(zhù)季節、天氣、用水時(shí)間等不斷變化，因此選擇的水泵必須滿(mǎn)足系統輸送最大流量的需求。但從經(jīng)濟的角度考慮，采用最大流量選取的水泵實(shí)際上全速運轉的時(shí)間不超過(guò)10%，大部分時(shí)間內水泵處于低效運轉。

因此，為了使水泵處于高效工作狀態(tài)，應根據管道系統的特性曲線(xiàn)選擇合適的水泵。

2、合理選擇電機

水泵電機不能將所有輸入的能量轉變成機械能，電機輸出的機械能與使用電能的比值稱(chēng)為電機效率。電機效率一般為70%～96%，電機在低負荷 下工作一般效率較低。

選擇與水泵負荷相匹配動(dòng)力的電機對于保持電機的高效運轉非常重要。通常選擇大功率的電機來(lái)滿(mǎn)足額外負荷的需求，而大功率的電機在低負荷下的工作效率都比較低。由于無(wú)功電流的增加，功率因數下降，電機在負荷≥75%的條件下工作其效率比較高，而在50%的負荷下工作其效率較低。

最近幾年高效率的電機有了新的發(fā)展，但價(jià)格比較昂貴，費用比標準電機高15%～25%。通常，由于其運行費用較低，在電機投入運行后，該部分投資的回收期很短，一般幾個(gè)月或者數年就可回收增加的成本。

因此，在污水處理廠(chǎng)新建設計或升級改造工程中，應優(yōu)先選用高效電機。

3、合理降低水泵揚程

為了達到節能效果，降低水泵揚程可采取如下措施：

1）設計高程時(shí)，盡量做到一次提升，避免多次提升污水。盡量利用重力流、自流經(jīng)過(guò)處理構筑物，避免由于多次反復提升帶來(lái)的能量消耗。

2）設計構筑物的進(jìn)、出水口形式和管道之間的連接方式時(shí)，要合理選用設備的型式，減少處理流程的水頭損失。各構筑物和管線(xiàn)的布置應緊湊、簡(jiǎn)潔，避免不必要的拐彎和長(cháng)距離輸送，這既可以減少水頭損失，又可以降低污水一級提升泵的揚程，這將大大降低電能消耗。

3）改固定堰為可調堰，非淹沒(méi)堰為淹沒(méi)堰，落差可由35-40cm減少到10cm。充分考慮構筑物的特征和構筑物之間的相互關(guān)系，合理集中布置某些構筑物，如污泥濃縮池與調節池或初沉池集中。

4）當實(shí)際條件允許時(shí)，可把某些處理單元合建，如中和反應池與沉淀池，反應池與氣浮池或濾池，調節池與濃縮池，格柵與沉砂池等，以此降低土建工程量。一些國家總水位差比較小，如日本，關(guān)鍵在于初沉池、曝氣池、二沉池都采用方形平流式，三池合建，首尾相連，水流通暢，最大限度減小了水頭損失。

5）在平面設計時(shí)，充分考慮構筑物的特征與構筑物之間的相互關(guān)系，合理集中布置某些構筑物，如把污泥濃縮池與調節池或初沉池集中，節省土地資源，減少水力輸送環(huán)節，降低能耗。

4、定期維護及檢修

定期對系統進(jìn)行檢修，消除閥門(mén)、管線(xiàn)、水泵內的結垢，保證管線(xiàn)不滲漏；定期維護皮帶、齒輪、軸承和過(guò)濾器，防震和隔熱也是水泵節能的有效措施。

水泵像其他機械設備一樣，隨運行時(shí)間的延長(cháng)磨損不斷加大，流量和泵揚程也會(huì )有所下降，及時(shí)維護與檢修盡管增加了額外的檢修費用，但檢修后通過(guò)消除水泵結構的表面粗糙度可提高水泵的效率，使水泵保持高效工作。

二、二級處理單元節能途徑與措施

二級處理單元的能耗主要集中在鼓風(fēng)機、攪拌器和內外回流泵上。其中，鼓風(fēng)機是全廠(chǎng)最大的耗能處理單元，因而對于二級處理單元及全廠(chǎng)的節能重點(diǎn)應該在鼓風(fēng)機的節能降耗上。

1、鼓風(fēng)機的合理選型

鼓風(fēng)機選型時(shí)，首先應具有充足的壓力，鼓風(fēng)機向曝氣池充氧，必須克服管路阻力、曝氣池液位高程及曝氣頭堵塞、水位變化等帶來(lái)的額外阻力。

風(fēng)機流量是風(fēng)機選型的關(guān)鍵參數，在小流量范圍內，一般羅茨鼓風(fēng)機的成本最低，性?xún)r(jià)比較好；在中流量范圍內，多級離心風(fēng)機成本比羅茨鼓風(fēng)機稍高，但是其能耗低、效率高，性?xún)r(jià)比較好；在大流量范圍內，單級離心風(fēng)機成本最低，能耗也最低。

在風(fēng)機選型時(shí)應 綜合考慮風(fēng)量、壓力、經(jīng)濟性等參數，盡量采用高效鼓風(fēng)機。

2、曝氣量的精確控制

目前絕大部分污水廠(chǎng)的曝氣調節方式由人工調節曝氣立管的閥門(mén)開(kāi)度，控制精度不高而且勞 動(dòng)強度較大。精確曝氣流量控制系統是一套集成的智能控制系統，為曝氣系統提供自動(dòng)化、精確化的曝氣解決方案。

精確曝氣控制系統采用生物處理模型計算當前的曝氣需要量，并按照該氣量進(jìn)行精確控制，曝氣控制系統會(huì )連續檢測曝氣量，及時(shí)檢測系統中壓力的微小變化，控制系統及時(shí)進(jìn)行調整。

三、污泥處理單元節能途徑與措施

污泥處理單元的節能重點(diǎn)應該在污泥進(jìn)泥泵及污泥濃縮機的節能降耗上。對于進(jìn)泥泵的節能，可參考進(jìn)水泵的節能措施。

以現階段污泥處理系統情況看，要想減少污泥脫水系統的能耗，可從以下3方面入手：選擇高效絮凝劑，確定最佳投加量；精心操作，科學(xué)調整各環(huán)節之間關(guān)系，使壓濾機高效運轉，降低泥餅含水率，達到減少電耗、用水量，降低運輸費用；工作人員嚴格操作維護規程，以降低檢修費用。

其實(shí)，要想從根本上達到節能目的，在污泥處理過(guò)程中，還可通過(guò)如下幾個(gè)主要方面來(lái)進(jìn)行節能。

1、選擇高效低能耗設備

從能耗角度來(lái)看，帶式壓濾機能耗相對較少，但帶式壓濾機比板框壓濾機易發(fā)生堵塞。帶式濃縮脫水一體機濃縮和脫水一體化，無(wú)需設污泥濃縮池及攪拌設備，減少來(lái)占地面積，自來(lái)水耗量小，能耗較低。

臥螺沉降離心脫水機占地少，采用封閉式系統，運行條件好，設備磨損率低，運行費用較低。

2、厭氧沼氣的利用

污水的厭氧處理和污泥的厭氧消化可產(chǎn)生甲烷沼氣，體積約占60%。把產(chǎn)生的沼氣送至鍋爐房燃燒，可用于消化池加溫、污水廠(chǎng)取暖等，同時(shí)沼氣還可用于發(fā)電可回收大量電能，一般大中型城市污水二級處理廠(chǎng)的沼氣發(fā)電量可補償全廠(chǎng)用電量的30%，降低了污水廠(chǎng)電能消耗及運行費用。

四、分布式光伏助力污水處理廠(chǎng)“節能降耗”

2020年4月，國家5部委曾出臺文件，鼓勵污水處理企業(yè)綜合利用場(chǎng)地空間，采用“自發(fā)自用、余量上網(wǎng)”模式建設光伏發(fā)電項目。2021年11月，浙江省能源局正式印發(fā)全國首個(gè)針對整縣推進(jìn)分布式光伏開(kāi)發(fā)試點(diǎn)工作的省級實(shí)施工作導則，文件明確對現有污水廠(chǎng)和自來(lái)水廠(chǎng)的光伏安裝比例要求達到90%以上。

2022年6月13日，生態(tài)環(huán)境部等七部門(mén)印發(fā)《減污降碳協(xié)同增效實(shí)施方案》中指出，在污水處理廠(chǎng)推廣建設太陽(yáng)能發(fā)電設施，同時(shí)，開(kāi)展城鎮污水處理和資源化利用碳排放測算，優(yōu)化污水處理設施能耗和碳排放管理。

在污水處理廠(chǎng)的成本結構中，其消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等，電耗占總能耗的60%～90%。，平均電耗約為0.292 KWh/m3，屬于高耗能企業(yè)。住建部統計數據顯示，目前我國共有污水處理廠(chǎng)5000多座（不含鄉鎮污水處理廠(chǎng)和工業(yè)），污水處理能力達2.1億立方米/日。據此測算，污水處理廠(chǎng)單日耗電量高達6132萬(wàn)KWh。因此，在“碳中和”目標以及“能耗雙控”政策下，污水處理廠(chǎng)的“節能降耗”就成為重中之重，而分布式光伏發(fā)電則成為最佳解決方案。

光伏發(fā)電成本持續降低，加之污水處理廠(chǎng)空間龐大的天然優(yōu)勢，污水處理廠(chǎng)的主要處理單元，如初沉池、曝氣池、二沉池擁有較大的表面空間，廠(chǎng)區內的綠化地帶和辦公建筑屋頂也能安裝光伏電池組件，具備在污水處理廠(chǎng)實(shí)施光伏發(fā)電系統的基本硬件條件。目前看來(lái)，污水處理廠(chǎng)+光伏模式具備廣闊的前景。實(shí)際上國內有不少污水處理廠(chǎng)已建成或正在建設光伏發(fā)電站。