探析能效管理平臺對城市污水處理廠污水處理工藝的改進

關鍵詞：城市；污水處理廠；污水處理工藝；能*管理

0 引言

   城市污水處理廠是城市運營的重要基礎設施。隨著城市現代化進程的加*，我國各種污水處理廠及其管理和控制系統逐漸成熟。所有與污水處理相關的技術都應用于污水處理系統，并已成為污水處理廠的主要技術。然而，由于污水處理的性質，一些污水處理廠仍在改進中，尚未充分利用實現其社會*益。因此，有必要對污水處理廠的運行進行有*管理，支持污水處理系統的科學運行，確保城市污水的有*管理，確保城市建設的順利進行。

1 城市污水處理廠能耗分析

   盡管城市污水處理廠通常在環境保護方面發揮著積*作用，但數據分析表明，城市污水處理廠的建筑材料、運營人力和能源資源也會產生一些廢物。隨著城市污水處理廠數量的增加，現代設備和技術無法跟上的節能需求，這可能會導致更大的能源損失。從節能環保的角度，全*升級城市污水處理廠的技術，降低能耗，為社會服務。為此，開展了一系列研究計劃，分析了數據，積*總結了經驗，已取得初步研究成果。城市污水處理廠的能耗分析是為了研究其發展是否符合經濟發展和環境保護要求，從而提出科學合理的減排措施方案，這將有助于實現節能環保的戰略目標。

2 污水處理廠泥漿的發展現狀

  隨著我國經濟的快速發展和城鎮化水平的不斷提高，城市生活污水處理的快速發展導致污泥處理衍生物的產量逐年大幅增加。根據相關統計數據，2014年我國干泥漿產量為8.134億噸。2020年，產量達到14.595億噸。自2014年以來，干泥產量增長了10.23%。截至2020年，全國污水處理率已達到97.53%，但根據泥沙產量的持續增長趨勢，我國的有*泥沙處理率仍然很低，大量污水處理廠通過直排或簡單處理的方式處理污水。全國有*處理率遠低于30%。

  此外，在城市污水處理過程中，污水中30%-50%的污染物富集在污泥中，污泥中含有*原微生物、寄生蟲（卵)、有毒  化合物、重金屬，甚至某些成分。如果沒有穩定的沉積物，無論未來以何種形式出現，大量沉積物中富集的污染物都會帶來二次污染的風險。污泥是廢水處理的產物，殘留物、細*、無機顆粒、病原體、膠體和重金屬的復雜且易腐爛的混合物。沉積物中含有有益的  物、氮、磷和各種微量元素，以及致病微生物和重金屬等有毒有害物質。

   如果沒有專*的處理，它將對環境、地下水等造成二次污染。它還可能對人類健康產生不利影響，同時還需要對沉積物中有益的  元素和微量元素進行資源化利用。

3 污水處理的基本過程

   在廢水處理中，*一步是通過管道將污水輸送到污水處理廠，然后使用科學技術和現代設備對污水進行處理。目前，市場上大多數污水處理廠處理污水的方式大致相同。在整個過程中，使用格柵、沉砂池、 處理、曝氣池、二級沉淀池和氯氣進行消*并排放到  水中。只有經過這些處理階段，污水才能達到標準，并排放到自然水體的環境中。在這個過程中，能源消耗仍然相對較高，尤其是在污水處理的運輸過程中，這需要大量的時間和精力。這導致污水處理廠在保護水資源的同時消耗資源，因此需要節能降耗。在節能方面，污水處理廠應進一步加強技術改進和升級。

4 城市污水處理對環境的影響

4.1 提高水循環利用率

   城市污水處理中*重要的實際工作是通過各種技術手段回收水資源。通過有*的污水處理方法進行有*的污水處理，可以充分提高水資源循環利用的*率。就我國目前的情況來看，由于人口眾多，各地區水資源分布不均，水資源相對稀*。同時，工業在實際實施過程中排放到環境中的污水對水資源造成了一定程度的污染，使缺水現象更加明顯。當前，隨著社會經濟的不斷發展，人民的生活水平不斷提高。為了滿足人們在日常生活和工業生產中的用水需求，人們越來越重視污水處理和水資源回收利用。

4.2 成功有*地實施環境保護工作

  以城市污水處理工作為重*，一方面滿足城市發展和人民生活的需要，另一方面是環境保護工程的重要組成部分。我國提出綠色發展理念后，節能環保意識  到城市規劃的各個方面，*大地推動了我國環保工程的進步。環境保護項目是基于保護環境和污染的有*方法。城市污水是造成環境污染的罪魁禍首之一，因此城市污水處理的*率直接影響城市的整體發展進程和環境質量。因此，加強城市污水處理不僅是一個單獨的環境保護項目，也是一個利用垃圾處理和大氣保護來保護城市的保護網絡，為城市居民提供良好的生活環境，并進一步完善環境保護項目。

5 能*管理解決方案--AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺

       安科瑞電氣具備從終端感知、邊緣計算到能*管理平臺的產品 體系，AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺通過在污水廠源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝保護、監測、分析、治理裝置，用于監測污水廠能耗總量和能耗強度，重*監測主要用能設備能*，保護污水廠運行安*可靠，提高污水廠能*，為污水處理的能*管理提供科學、精細的解決方案。

 

圖1 AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺

5.1 保障供電可靠性

      對污水廠配電系統中35kV、10kV電壓等級配置微機保護裝置及多功能儀表進行保護和監控，對0.4kV配置多功能計量儀表，用于監測各回路的電氣參數和用能情況，可實時監控高低壓供配電系統開關柜、變壓器微機保護測控裝置、發電機控制柜、ATS/STS、UPS，包括遙控、遙信、遙測、遙調、事故報警及記錄等。

      污水廠存在大量的非線性負載，通過監測其配電系統的諧波畸變、電壓波動、閃變和容忍度指標分析其電能質量，并配置對應的電能質量治理措施進一步提高供電可靠性。

 

圖2  AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺主接線圖

5.2.建立能源計量體系

       AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺通過搭建計量體系，采集污水處理廠能源數據，顯示污水處理廠的能源流向和能源損耗，通過能源流向圖幫助其分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區域幫助其了解各工藝環節能源消耗量，并且可細化到樓層、車間、產線、班組、工序，計算產品單耗、單位面積能耗或萬元產值能耗，從而計算出能耗總量和單位能耗。

 

圖3 能源流向圖

 

5.3.數據集抄并實時計量

       AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺提供自定義時間抄表功能，可以在任意時間，任意地點，完成對企業的三級計量體系數據閱覽，減少了人工投入。同時各類保護、儀表主動定時上傳數據，保證了能源時*性，為其節能降耗，提供了基礎數據支撐。

 

圖4 數據集抄報表

5.4. 優化能源結構

       AcrelEMS-SW智慧水務能*管理平臺支持接入分布式光伏電站以及風力發電站，為企業提供分布式電站運行監測和發電日/月/年/累計收益和減排分析，支持自發自用、余電上網。在儲能環節，平臺接入BMS和PCS數據，支持充放電配置策略，并對電池管理系統提供實時預警，根據其負荷特點，削峰填谷，充分使用新能源，降低污水廠碳排放。

 

圖5 分布式光伏電站監測運維

5.5. 提升主要用能設備能*

       污水處理廠中有著大量的電機、水泵，其中污水提升泵和鼓風曝氣能耗占據了工藝能耗中的大多數，平臺針對這些工藝設備進行監測分析，工藝之間橫向比較，尋找具調控潛力的用電設備、工藝單元，幫助用戶發現其能*提升空間并提供解決方案，找到運行區域，顯著降低能源消耗

 

圖6 管網圖和能*監測

5.6. 報警及時推送

       平臺提供能源報警功能，一旦發現跑冒滴漏，能源消耗異常，電參量異常等情況，能提供多種方式的報警，包括但不限于郵件、短信、釘釘推送等。

 

圖7 報警記錄與管理

5.7. 加強運維管理

       加強巡視維護工作，及時發現或消*設備隱患，提高供電可靠性。配置重要設備包括變壓器、電氣柜、高壓電纜、空調主機、水泵、鼓風機等設備信息，配置二維碼，快速在移動端獲取設備信息、設備維修歷史記錄以及解決問題的常用辦法。

       故障預判和快速診斷功能將以往出現問題再采取措施的被動檢修維護政為主動出擊、防患于未然的主動運維模式。既可以使運維管理工作更從容。還大大提高系統的安*性和可靠性。

 

圖8 設備運維檔案

 

5.8. 典型硬件

 

 

6 結語

總之，通過對現有城市污水處理工藝的分析研究，可以發現這些技術在應用中的一些不足。為了有*地解決污水問題，有必要加強管理。地方應制定適當的法律法規，為各項工作提供行政支持。污水處理廠還可以綜合應用各種技術，建立和完善配套設施，確保處理工藝*果得到充分實現。通過合理運用能源管理平臺，利用先進的大數據、云計算等互聯網技術提高污水廠數字化程度，能夠提高污水廠的供電可靠性，實現高*運維和少人值守，找到節能降耗的實際方案，為管理者提供管理手段，降低污水廠的運營成本，促*污水廠的提質增*。污水處理廠還應根據城市發展特點和污水處理要求，建立有針對性的污水處理系統，以促*污水處理工作的可持續發展。

參考文獻

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