A2O工艺的节能途径效果与潜力

22WATER&WASTEWATERINFORMATION水网年会报道10/2010A2/O工艺的节能途径、效果与潜力（北京城市排水集团有限责任公司，北京100038）1节能途径（见图1）2设备设施2.1曝气器通过试验来测试曝气器的性能，试验测试结果表明：氧总转移系数平均下降57%，并且随着曝气量的增加而增加。由于旧曝气器污堵严重，造成单个曝气器供气量下降，紊流程度降低，从而使氧从气相传递到液相的速度下降。新刚玉微孔曝气器的Ea和Ep分别在20%和4kgO2/kW·h以上，与中大孔的穿孔管曝气器（6%～7%和2～3kgO2/kW·h）相比有明显提高。旧刚玉微孔曝气器的Ea和Ep分别为8.9%～14.1%和1.5～2.1kgO2/kW·h，氧的利用效率略高于中大孔曝气器，但是动力效率均略低，其原因是由于微孔曝气器的阻力损失较大造成的。2.2沼气拖动鼓风机北京小红门污水处理厂建有5个一级厌氧中温卵形消化池，单池体积为12300m3，设计每日总进泥量为3000m3/d，停留时间20d，控制温度35℃。设置了3台沼气拖动鼓风机，可替代部分电动鼓风机为曝气池供气。设置了3台沼气锅炉，其中1台用于冬季供暖，2台用于消化池自身加热。投入运行的电拖动鼓风机由5台减少到4台。沼气拖动鼓风机的节电潜力巨大。沼气拖动鼓风机的节电潜力巨大。2009年小红门厂消化池平均每天进泥量为1153m3/d，平均产气量10362m3/d，平均节电量为1.2万kW·h/d。按照设计参数进行测算，消化池平均每天进泥量为3000m3/d，平均产气量将达到30000m3/d，沼气产量可满足沼气锅炉和沼气拖动鼓风机的同时运行，运行时间达到60台时/d，全厂节电量将达到30%以上。3节能效果3.1单元优化节能（1）强化反硝化节能。充分利用进水中的碳源进行反硝化，可以减少曝气池中用于氧化有机物的能耗。有反硝化TN,2.61～10.57kW·h/kg；无反硝化TN,3.78～11.05kW·h/kg；增加电耗10%～40%。（2）利用初沉池节能。初沉池可以去除30%～50%的有机物，为了增加反硝化所需要的碳源，取消初沉池已经成为一种趋势，因为初沉池增加了进入好氧池的有机物量，曝气能耗增加。增加了活性污泥中的无机物含量。增加了好氧池中的污泥浓度，曝气能耗增加。（3）利用初沉污泥水解调节碳氮比例。污泥回流量控制在进水的20%，水力停留时间HRT为4h。（4）水解酸化后的脱氮效果。活性初沉池中典型的污泥层高度为0.22～0.54m，仅为普通初沉池池边水深的5%～12%。经过水解酸化改造后的活性初沉池出水中的VFA、SBOD5等值与未改造的普通初沉池相比都有所增加。3.2精确曝气节能（1）西朗污水处理厂利用出水氨氮控制DO水平。实现了基于出水氨氮控制的低溶解氧运行，生化反应池溶解氧：好氧一段和好氧二段的设定值分别为0.7～1.3mg/L和0.7～1.9mg/L，与传统的2～3mg/L溶解氧控制值相比节能效果较为明显。（2）清河污水处理厂二期DO手动控制改为精确自动控制（20万m3/d）。北京清河污水处理厂二期采用精确曝气流量控制技术，在实现稳定的同步生物脱氮除磷前提下，溶解氧与鼓风机联合控制，实现节能的目标。甘一萍王佳伟图1污水处理厂节能途径管理水平日益提高国家排放标准日益提高降低电耗节能要求的提高设备设施维护管理强化脱氧除磷生物过程优化全流程各单元优化调控提出优化控制策略水质达标节能降耗