城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營(yíng)成本控制課件

城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營(yíng)成本控制

與節(jié)能降耗

城鎮(zhèn)污水處理廠運(yùn)營(yíng)成本控制

與節(jié)能降耗1概述截止到2011年，我國(guó)建成投運(yùn)的城鎮(zhèn)污水處理廠超過(guò)3100座，污水日處理能力超過(guò)1.5億立方米，城市污水處理率達(dá)到82.6%。目前污水處理廠多數(shù)為公益事業(yè)，由政府承擔(dān)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的責(zé)任，通過(guò)政府下轄的管理機(jī)構(gòu)或國(guó)有企業(yè)負(fù)責(zé)管理，注重社會(huì)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(shè)、經(jīng)營(yíng)方式。但無(wú)論采取任何方式，要實(shí)現(xiàn)國(guó)家污水處理行業(yè)保本微利的政策，不應(yīng)該只著眼于提高污水收費(fèi)，而應(yīng)致力于污水處理建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的成本控制，特別是長(zhǎng)期的運(yùn)行成本控制，這是促進(jìn)污水處理良性發(fā)展的必然要求。概述截止到2011年，我國(guó)建成投運(yùn)的城鎮(zhèn)污水處理廠超過(guò)3102一段時(shí)期以來(lái)，能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等處理成本問(wèn)題，一定程度上阻礙了我國(guó)城市污水處理廠的建設(shè)。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(chǎn)狀態(tài)。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，成本控制問(wèn)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(wèn)題，合理進(jìn)行能源分配，不但決定了污水處理廠運(yùn)行效益好壞，還是衡量一個(gè)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(lái)污水處理設(shè)計(jì)和運(yùn)行的必經(jīng)之路。

概述一段時(shí)期以來(lái)，能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等處理成本問(wèn)題，一定程度上阻3

運(yùn)行成本的組成折舊費(fèi)污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)成本污水管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)維護(hù)費(fèi)用（1）能耗和藥耗費(fèi)用；（2）設(shè)備（含電氣自動(dòng)化軟硬件設(shè)備）維護(hù)維修費(fèi)用；（3）污泥處置費(fèi)用；（4）技術(shù)改造與設(shè)備、工藝更新的費(fèi)用；（5）人工費(fèi)及社會(huì)福利；（6）管理費(fèi)，辦公費(fèi)等。

運(yùn)行成本的組成折舊費(fèi)污水處理廠的運(yùn)轉(zhuǎn)成本污水管網(wǎng)運(yùn)營(yíng)維4運(yùn)行成本控制狀況及影響因素國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的提高日常運(yùn)行管理進(jìn)水水量水質(zhì)污水處理費(fèi)收費(fèi)偏低運(yùn)行成本控制狀況及影響因素國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的提高日常運(yùn)行管理進(jìn)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(kāi)始控制成本3.設(shè)計(jì)上控制成本4.建設(shè)成本控制5.加強(qiáng)運(yùn)行管理成本控制6.將污水處理廠的部分維護(hù)工作推向市場(chǎng)，減少日常維護(hù)成本7.污水處理產(chǎn)品的有效利用和市場(chǎng)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(guó)內(nèi)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(shè)備是主要的能耗設(shè)備。對(duì)于一般的二級(jí)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(diǎn)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(guó)典型一級(jí)污水處理廠電耗我國(guó)典型一級(jí)污水處理廠電耗8我國(guó)典型二級(jí)污水處理廠電耗我國(guó)典型二級(jí)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(jì)，二級(jí)生物處理廠的單位運(yùn)行費(fèi)用目前國(guó)內(nèi)為0.2~0.6元/(m3·d)，即10萬(wàn)m3/d規(guī)模的處理廠，年運(yùn)行費(fèi)用要達(dá)到730~2190萬(wàn)元，其費(fèi)用中最主要的部分是能源消耗的費(fèi)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(gè)術(shù)語(yǔ)以表示每處理單位體積的廢水所消耗的能量（有時(shí)候是產(chǎn)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(jī)械能耗、化學(xué)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(fù)值，代表產(chǎn)生能量。城鎮(zhèn)污水處理廠能耗現(xiàn)狀據(jù)統(tǒng)計(jì)，二級(jí)生物處理廠的單位運(yùn)行費(fèi)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?yàn)樯氐钠貧庀到y(tǒng)由表面曝氣升級(jí)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(shè)之初根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃|(zhì)水量選擇適宜的工藝、設(shè)備，或?qū)σ呀ㄎ鬯畯S從工藝改造和設(shè)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(shí)施節(jié)能降耗的內(nèi)容（1）對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，在建設(shè)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(xué)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(shí)用的平面布置，使污水處理廠在建設(shè)成本、土地成本、運(yùn)行成本最低化；（4）選用節(jié)能的設(shè)備及裝置，以達(dá)到降低運(yùn)行成本，增加運(yùn)行穩(wěn)定性的目的；（5）加強(qiáng)污水處理廠運(yùn)行管理，向管理要效益；（6）有計(jì)劃地開(kāi)展污水資源再生回用，逐步實(shí)現(xiàn)污水資源化；（7）充分利用污泥能源，實(shí)現(xiàn)污泥資源化。城市污水處理廠實(shí)施節(jié)能降耗的內(nèi)容（1）對(duì)污水處理系統(tǒng)進(jìn)行合14總體規(guī)劃中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)節(jié)能降耗的影響（1）思想輕視，重建設(shè)、輕規(guī)劃，重項(xiàng)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(kāi)發(fā)觀念。（5）缺乏科學(xué)有效的規(guī)劃方法。總體規(guī)劃中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)節(jié)能降耗的影響（1）思想輕視，15總體設(shè)計(jì)與節(jié)能降耗（1）污水處理廠設(shè)計(jì)水量取值指標(biāo)建議靠近下限。（2）污水處理廠設(shè)計(jì)水質(zhì)取值指標(biāo)建議南北方區(qū)別對(duì)待。（3）污水處理廠規(guī)模應(yīng)南北有別。（4）積極大膽使用新工藝。（5）重視土建等專業(yè)設(shè)計(jì)。（6）重視回用水及污泥能量回收?？傮w設(shè)計(jì)與節(jié)能降耗（1）污水處理廠設(shè)計(jì)水量取值指標(biāo)建議靠近下16工藝選型與節(jié)能降耗（1）加強(qiáng)污水處理工藝選擇參謀機(jī)制，為各地區(qū)工藝選型審查把關(guān)。（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(fèi)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(duì)各種工藝進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(duì)于進(jìn)水BOD5負(fù)荷較高(如>250mg.L)或生化性能較差時(shí),可以采用AB法或水解-常規(guī)活性污泥法；進(jìn)水BOD5負(fù)荷較低時(shí)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(qiáng)污水處理工藝選擇參謀機(jī)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(yīng)遵循布置緊湊、遠(yuǎn)近期結(jié)合的原則二、高程上應(yīng)遵循水頭零浪費(fèi)、構(gòu)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(yīng)遵循布置緊湊、遠(yuǎn)18正常生產(chǎn)負(fù)荷生化處理的節(jié)能降耗一、通過(guò)優(yōu)化泥齡實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗二、通過(guò)曝氣池低溶解氧濃度控制實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗三、通過(guò)合理回流實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗正常生產(chǎn)負(fù)荷生化處理的節(jié)能降耗一、通過(guò)優(yōu)化泥齡實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗19節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)和主要節(jié)能途徑污水提升泵站的節(jié)能途徑：采用轉(zhuǎn)速加臺(tái)數(shù)控制方法，定速運(yùn)轉(zhuǎn)以滿足基本流量的要求;調(diào)速泵變速運(yùn)轉(zhuǎn)以適應(yīng)流量的變化，流量出現(xiàn)較大波動(dòng)時(shí)以增減運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)作為補(bǔ)充。節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)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(diǎn)和主要節(jié)能途徑預(yù)處理優(yōu)化節(jié)能途徑：連續(xù)運(yùn)行粗格柵、細(xì)格柵、吸砂機(jī)、初沉池刮泥機(jī)等設(shè)備的生產(chǎn)意義不大，卻會(huì)縮短設(shè)備的使用壽命，增大電耗和故障率，因此此類設(shè)備可采用間歇運(yùn)行模式。例如粗格柵、細(xì)格柵可采用柵前柵后液位差控制開(kāi)停節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)和主要節(jié)能途徑預(yù)處理優(yōu)化節(jié)能途徑：21節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)和主要節(jié)能途徑曝氣設(shè)施的節(jié)能途徑：節(jié)能應(yīng)從提高全廠功率因數(shù)、選擇高效機(jī)電設(shè)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(kuò)散頭的布局和曝氣系統(tǒng)的調(diào)節(jié)都是節(jié)能的有效措施。在污水處理廠的日常運(yùn)行中，曝氣控制的節(jié)能可以通過(guò)精確的控制曝氣量來(lái)保證曝氣池內(nèi)溶解氧含量處于最佳的范圍，使曝氣生化反應(yīng)效果達(dá)到最佳。節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)和主要節(jié)能途徑曝氣設(shè)施的節(jié)能途徑：22節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)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(dāng)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(jí)控制理論的投藥裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)精確投藥，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。節(jié)能降耗的控制重點(diǎn)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(diǎn)和主要節(jié)能途徑加藥污泥脫水降耗