城市污水处理厂节能潜力研究

摘要

随着我国生态文明建设的推进及节能减排的实施，全国城市污水处理厂的建设数量迅猛增加，到2014年3月底，污水日处理能力已逾1.53亿立方米，为保护国家的水环境资源发挥了重要的作用。然而城市污水处理行业属高耗能行业，其稳定运行带来了很大的能源消耗，加大了我国的能源压力。因此，对污水处理厂能耗现状进行研究，提出有针对性的节能降耗方案与措施，加强用能管理，充分挖掘污水处理厂的节能潜力，这对缓解我国的能源短缺、节能减排具有积极重要的意义。
　　本文通过对湖北不同工艺、不同规模的五座城市污水处理厂开展实例调研，研究分析各污水处理厂能耗的现状、构成以及特点，同时结合能耗影响因素，运用因子-层次分析法构建污水处理厂节能水平综合评价体系模型，并运用该模型评价了五座污水处理厂的节能水平，针对最具节能潜力的污水处理厂提出了针对性的节能方案，将实施方案前后的节能水平进行比较，并对实施方案进行效益预测，主要结论如下：
　　（1）五座污水处理厂平均单位吨水电耗量、药耗量分别为0.13~0.23 kWh/m3、0.11~0.52 g/m3，每吨干污泥药耗为1.65~17 kg/t，去除单位COD耗电量为0.93~1.94 kWh/kg、去除单位TN耗电量为1.91~17.85 kWh/kg、去除单位TP耗电量为7.86~164.55 kWh/kg。
　　（2）五座污水处理厂的全厂节能系统利用率均不高，为56.87％~74.71％；生化处理单元能耗最高，预处理单元能耗次之，生化处理单元能耗占总能耗的36.71％~63.84％，主要能耗设备为曝气设备和鼓风设备。
　　（3）运用因子-层次分析法构建污水处理厂节能综合评价体系模型。首先通过因子分析法对污水处理厂能耗影响因素变量进行客观评价，对多个因素进行“降维”处理，提取主要因子作为后续层次分析法目标树的二级指标，并计算出各二级指标的权重，再通过构建层次分析模型，将原始影响因素作为三级指标并进行主观评价，得出的三级指标权重最后进行折合处理，最终构建污水处理厂节能综合评价体系模型。
　　（4）本文从源头预防、过程控制、末端治理、加强管理等方面进行节能方案分析。根据能耗最高的E污水处理厂运行的实际情况与能耗特点，提出了有针对性的技术上可行、经济上合理的节能优化方案，并进行节能方案后节能水平综合评价、经济效益和环境效益预测。节能优化措施实施后，节能水平综合评分由3.1958提升至3.655，年产生经济效益222456.25元，节电297.5MkWh，节水625t，折算成标煤、碳排减量分别为120.3506 tce、2801.84t。

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第1章 绪论

1.1选题背景及意义

1.2文献综述

1.3主要研究内容及技术方法

1.4论文特色与创新

第2章 能耗分析及节能潜力研究方法

2.1能耗分析方法

2.2节能潜力研究方法

2.3本章小结

第3章 典型城市污水处理厂节能潜力研究

3.1污水处理厂能耗实例调查

3.2节能潜力研究

3.3本章小结

第4章 城市污水处理厂节能方案分析

4.1节能方案分析

4.2模型分析

4.3本章小结

第5章 结论与建议

5.1结论

5.2存在的问题

5.3建议

参考文献

攻读硕士期间已发表的论文

致谢