摘要：本文系统介绍并分析了污水处理厂流程中各个处理构筑能耗情况，并针对各个构筑物提出有效节能途径。指出了常用污水好氧处理能耗过高突出问题，建议改用能耗低，造价稍高好氧过滤等处理方法。污水再生利用也是解决污水处理能耗高途径之一。
关键词：污水能耗与功效 好氧过滤 生态处理 自净
Abstract: This paper presents and analyzes the processing to build the power consumption of the sewage treatment plant processes, and propose effective energy-saving way for the various structures. Pointed out the outstanding problems of common sewage aerobic treatment of high energy consumption, it is recommended to switch to low energy consumption, and cost slightly higher aerobic filter approach. Wastewater reclamation and reuse is also one of the ways in sewage treatment and energy consumption.
Key Words: sewage and effectiveness of energy consumption, aerobic filter, ecological treatment, self-purification
中图分类号： [R123.3] 文献标识码：A 文章编号：
前言
为了加强城市污水治理，保护水环境，中央增加了投资力度。1998年分二批下达的城市污水治理项目达117项，投资约300亿元。1999年又下达近百亿国家债券资金，支持城市污水处理厂建设。为了确保污水处理厂建设后的正常运行，国家已明确在水价中增收排污费。一年多来，全国有上百座城市污水处理厂正在建设，按照“七大流域、三大湖泊和重点沿海城市及 其近岸海域要新增城市集中式污水处理能力2000×10４m3/d”和“非农业人口50万以上城市都要建设城市污水处理厂”的目标，在2000年年底前，还有上百座城市污 水处理 厂正立项要求建设。我国现有668个城市中，仅有123个城市有307座不同处理等级的 城市污水处理厂，其中城市污水二级处理率10%左右，全国17000个建制镇，绝大多 数没有排 水和污水处理设施。纵观世界各国，排水系统和污水处理率均有一个逐步发展和逐步完善的 过程。国家提出至2000年我国污水处理率要求达到25%，2010年达到40%，这是根据国家(包括地方)财力，在各方面作出努力后争取达到的目标。为使来之不易的投资取得实实在在的 效益，针对目前城市污水处理中有关建设规模和工艺技术谈一些个人的看法。
一、污水处理厂工艺流程
目前，常用于我国城市污水处理方式为集中污水处理系统和传统三格式化粪池。其它处理构筑物也都是大同小异，主要流程不外乎如此：
污水收集设施工包括污水管道、雨水管道、工厂排放水管道等］→污水提升泵站→格栅拦截→沉砂池→初沉池→曝气池、厌氧池等核心处理工艺流程→二次沉淀池→排水管道或渠排入水体。
其中核心处理流程可分为一级处理和二级及以上深度处理。深度处理流程主要有好氧处理流程、厌氧处理流程及两者相结合处理方法。
目前，好氧处理方法有SBR工艺、UASB工艺、氧化沟、氧化塘等工艺，曝气池里充入空气或氧气，让好氧细菌污水中有机物杂质；厌氧处理流程主要有厌氧流化床、两相厌氧发酵、厌氧滤池等利用厌氧菌进行厌氧发酵方法污水中有机物；另外常用还有像A20及其变种工艺流程都是好氧处理和厌氧处理相结合处理流程，其处理效果往往比单一处理方式好多。
深度处理构筑物不外乎以下几种：曝气池、厌氧池、氧化塘、厌氧反应器及特殊除磷脱氮设备，是它们变种工艺，处理原理都是大同小异。
二、各个处理构筑物能耗分析
2.1污水处理系统
目前，污水处理系统又有集中污水处理系统和分散式处理系统。前者是指各种城市生活污水，经预处理符合管道排放标准工业废水和城市融雪、降水等混合废水城市下水管道收集，然后集中被输往城市污水处理厂，城市污水处理厂再进水水质，综合规划，采用适宜措施集中处理；达到国家排放标准后，排入自然水系一种污水处理方式。一般用于经济比较发达大中型城市。该系统初始投资大，需要敷设相应城市污水管网，运行管理成本很高，经济欠发达区中小城镇有极大应用局限性。
分散式污水处理系统，是指小区或一个工厂设置化粪池或小型污水处理设施，对生活污水进行预处理，对能够利用中水进行冲厕所、洗车、浇洒路面花坛等。分散式处理流程可能导致处理费用提升，这种处理方式是有它优越性，特别是现过于集中污水处理费用越来越高，处理流量也越来越大情况下，分散式处理方式更显示了它优越性。
2.2污水提升泵站能耗分析
人们对环境污染越来越严重这一状况认识和对加强环境保护意识加强，现大多数城市都纷纷建设了污水处理厂，处理流程也由简单一级处理升级为二级或更深度处理。大中型城市来说，普启遍采用集中处理方式。一个污水处理厂处理污水面积都很大，这就需要用提升泵站将远处污水提升到污水处理厂进行集中处理，这些污水提升泵站要保障所有污水都要提升到污水处理厂，还要适应污水量变化要求，一般其流量都是很大，输送路程也很远，再者污水管道一般都埋设较深，泵站需要有很高扬程，电耗十分可观。
电费是污水提升泵站主根能耗，输送路程越远，电价越高，像武汉龙王嘴污水处理厂就设有五个污水提升泵站，将附近很大面积污水汇集起来，其流量不大，目前正扩建工程处理流量也才15万吨。
2.3格栅、沉砂池和初沉池能耗分析
格栅是利用栅条拦截污水中粗大杂质，污水格栅时，栅条阻挡会引起水头损失，这就需要有水泵提升污水以增大污水势能；再者，栅渣机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程主要能耗根源。
沉砂池和初沉池污水中粗大砂粒以及细小悬浮物，污水池子中水损外，刮砂刮泥设施以及其后续处理会有很大能耗，这些能耗都不大。
2.4曝气池能耗分析
曝气池是好氧处理工艺能耗大户，大部分能耗都集中于此。能降低曝气池能耗就相当于解决了好氧处理工艺流程能耗问题。
常规曝气池都是用机械方式向污水中鼓入空气或是从池底充入空气，用搅拌等方式让空气和污水充分混合，使空气均匀分布于污水中，提高好氧使理效果。
污水曝气池里停留时间一般会两个小时以上，其容积是相当大，是采用叶轮旋转曝气通气帽池底鼓入空气方式曝气，电机功率很大，且要昼夜运行，其能耗之大是可想而知了。
2.5厌氧池及厌氧处理设备能耗分析
好氧处理技术之处，厌氧处理工艺也很容易为人们所接受，厌氧处理工艺能耗相对较低，可以产生沼气，回收利用也很方便，厌氧处理过程中，污水停留时间很长，要保证好处理效果，必须要有较好隔绝空气措施。尽管如此，厌氧处理趋势很看好。
2.6二沉池及其它处理设施能耗分析
二沉池是处理后污水进行泥水分离方，现普遍使用二沉池都设有刮渣挡板，出水排泥等装置，二沉池面积也比较大。分离出来污泥还要用污泥泵输送到污泥泵房，污泥压缩处理等也是耗能很大。
现常用污泥机械压缩处理，浓缩后污泥外运填进等方法，耗能巨大，并容易引起二次污染。像污泥中高浓度污染物很容易随雨水再次进入水循环系统，造成二次污染，有关二次污染处理也是很伤脑筋事情。
三、结语
上面提到比较节能污水处理方法主生态处理方法，其中好氧生物滤池尽管很节能，也有它自身限制因素所：
3.1占较大。这种处理方式全靠生物进行氧化分解有机物方式处理污水，污水停留时间很长，处理流量是十分有限，正如前面提到，大部分污水都用分散式处理方式情况下，处理流量都不会很大，这种处理方式是有它优势所。
3.2不能进行反冲洗，容易堵塞。污水滤层时候，会生成很厚生物膜，老化生物膜脱落后很容易堵塞住滤层孔隙，过滤效果会而大为降低。我们只能用孔隙较大滤料层，尽量避免用垂直分层布置方式。
3.3初期造价高，处理费用低。初期造价主要集中滤层铺砌和滤层上面草皮种植上，一经运行，其运行费用是很低。
该处理方案有以下几个方面特点：
3.3.1滤层上面种植植被话，可以将过滤和湿相结合建设，处理
3.3.2这种处理方案只适用于分散式处理方案中，处理流量很小，具体设施可以同家庭小花坛、花园合建，并不会影响建设美观性。处理后水可以直接渗透到附近水池里，用于花坛浇灌，路面浇洒等，可以回用于冲洗厕所。
3.3.3好氧过滤可以结合化粪池共同使用，有化粪池进行初步处理，粗大杂质已经去除，滤层堵塞几率会大大减小。
参考文献：
[1]《污水处理能耗与能效》[美]W.F.OWEN，章北平、车武译，金儒霖校，能源出版社出版。
[2] 这里没有分析污泥处理流程和能耗。
[3] 这里污水处理系统分类是针对污水收集和处理方式而言，分为集中处理和分散处理两种。
[4] 二级及以上深度处理流程未完全列出，只以好氧处理流程中曝气池为例，提出了曝气处理新方法。