當前，我國城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)快速發(fā)展，污水處理廠數量急劇增多，排放標準日漸提高，由此導致的污水處理廠能耗占全國總能耗的比例也將逐漸增大。如何通過技術改造和運行優(yōu)化降低污水處理廠的水電耗，將對污水處理廠的正常運行和良性發(fā)展起到很好的推動作用。
近日，“十一五”國家科技支撐計劃重點項目“城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術”項目順利通過了驗收。該項目重點針對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用廣泛的污水處理工藝，重點開發(fā)節(jié)能降耗關鍵技術，采用工藝優(yōu)化和重組有效降低能耗。項目通過相應的示范工程，使所開發(fā)的技術逐步工業(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)能降耗關鍵技術與工藝的設計規(guī)則和評價標準，提高了污水處理工藝節(jié)能降耗的設計與管理水平，帶動了我國污水處理領域的技術提升，為我國污水處理廠新技術工藝的構建提供了科技支撐，為工程實施提供了技術支持。
構建污水處理廠能耗審計體系框架
“城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術”項目共有6個課題：城市綜合節(jié)水規(guī)劃關鍵技術和標準體系研究、城市供水廠綜合節(jié)水關鍵技術研究、城市供水管網系統(tǒng)漏損控制技術研究與應用示范、城市供水用戶端綜合節(jié)水技術研究與示范、城市再生水景觀利用關鍵技術研究、城市綜合節(jié)水技術集成與應用示范。
在對全國1800多座污水處理廠2008年和2009年全年運行能耗分析的基礎上，該項目結合部分典型污水處理工程案例的技術剖析，完成了全國城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現狀分析，初步提出了基于不同季節(jié)、處理等級（排放標準）、工程規(guī)模和運行負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，項目還完成了城鎮(zhèn)污水處理廠全流程節(jié)能降耗技術集成的方案，梳理出覆蓋污水處理廠主要能耗單元的節(jié)能降耗關鍵技術；通過典型污水處理廠能耗物耗平衡分析，構建了污水處理廠能耗審計體系框架，提出了能耗物耗審計核算方法，確定了各工藝單元的能耗物耗基準值及測算方法，并申請相關軟件著作權2項。
突破一系列關鍵污水節(jié)能降耗技術
針對我國城鎮(zhèn)污水處理廠高能耗問題，項目開展了城鎮(zhèn)污水處理和污泥處理處置系統(tǒng)節(jié)能降耗關鍵技術研發(fā)，已經在環(huán)溝型氧化溝A2/O短流程工藝技術、內源反硝化強化生物除磷脫氮工藝技術、厭氧微孔曝氣一體化氧化溝技術、間歇曝氣A2/O氧化溝技術、基于節(jié)能降耗的SBR工藝專用設備及其運行優(yōu)化技術、新型低碳SBR工藝節(jié)能降耗關鍵技術、污泥消化液短程硝化與厭氧氨氧化技術、短程脫氮/反硝化除磷集成技術、污泥厭氧消化池運行優(yōu)化與沼氣高效利用技術、污泥高效穩(wěn)定好氧發(fā)酵工藝技術等關鍵技術上有所突破，部分關鍵技術的工程應用成效顯著。
目前我國城鎮(zhèn)污水處理廠的運行管理還存在一些問題。項目組以污水處理廠運行管理節(jié)能降耗為重點開展研究，構建了以曝氣池精確曝氣控制系統(tǒng)、SBR低氧微膨脹遠程診斷專家系統(tǒng)、基于進水負荷的A2/O工藝污水處理廠運行調控技術、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，開發(fā)了全流程智能控制系統(tǒng)樣機，實現了以節(jié)能降耗為目標的污水處理廠智能控制。
項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性試驗研究，建立了污水處理廠節(jié)能降耗工程示范，總規(guī)模達到192.5萬m3/d，總能耗降低10%以上；建立了沈陽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。
項目未來推廣和應用前景廣闊
項目組認為，這一系列技術在未來的推廣有著十分廣闊的前景。首先，市場比較廣闊。目前，我國城鎮(zhèn)污水處理事業(yè)飛速發(fā)展。根據住房和城鄉(xiāng)建設部最新的統(tǒng)計結果，截止到2009年底，全國共累計建成城鎮(zhèn)污水處理廠1993座，污水處理能力達到了1.056億m3/d，較2008年底增加約1330萬m3/d。此外，全國正在建設的城鎮(zhèn)污水處理項目達2360個，總設計能力約6400萬m3/d。其中655個設市城市2009年底前已有535個城市建有污水處理廠，累計建成污水處理廠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現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致使大量污水處理廠不能正常運行。項目重點針對污水處理廠的高能耗問題開展研究，以期從設計、運行和管理方面全方位地進行節(jié)能降耗的技術攻關，相關研究成果將對指導污水處理工程的設計、建設和運行具有重要的指導意義，有助于節(jié)約能耗、降低成本。
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