探析能效管理平台对城市污水处理厂污水处理工艺的改进

关键词：城市；污水处理厂；污水处理工艺；能*管理

0 引言

   城市污水处理厂是城市运营的重要基础设施。随着城市现代化进程的加*，我国各种污水处理厂及其管理和控制系统逐渐成熟。所有与污水处理相关的技术都应用于污水处理系统，并已成为污水处理厂的主要技术。然而，由于污水处理的性质，一些污水处理厂仍在改进中，尚未充分利用实现其社会*益。因此，有必要对污水处理厂的运行进行有*管理，支持污水处理系统的科学运行，确保城市污水的有*管理，确保城市建设的顺利进行。

1 城市污水处理厂能耗分析

   尽管城市污水处理厂通常在环境保护方面发挥着积*作用，但数据分析表明，城市污水处理厂的建筑材料、运营人力和能源资源也会产生一些废物。随着城市污水处理厂数量的增加，现代设备和技术无法跟上的节能需求，这可能会导致更大的能源损失。从节能环保的角度，全*升级城市污水处理厂的技术，降低能耗，为社会服务。为此，开展了一系列研究计划，分析了数据，积*总结了经验，已取得初步研究成果。城市污水处理厂的能耗分析是为了研究其发展是否符合经济发展和环境保护要求，从而提出科学合理的减排措施方案，这将有助于实现节能环保的战略目标。

2 污水处理厂泥浆的发展现状

  随着我国经济的快速发展和城镇化水平的不断提高，城市生活污水处理的快速发展导致污泥处理衍生物的产量逐年大幅增加。根据相关统计数据，2014年我国干泥浆产量为8.134亿吨。2020年，产量达到14.595亿吨。自2014年以来，干泥产量增长了10.23%。截至2020年，全国污水处理率已达到97.53%，但根据泥沙产量的持续增长趋势，我国的有*泥沙处理率仍然很低，大量污水处理厂通过直排或简单处理的方式处理污水。全国有*处理率远低于30%。

  此外，在城市污水处理过程中，污水中30%-50%的污染物富集在污泥中，污泥中含有*原微生物、寄生虫（卵)、有毒  化合物、重金属，甚至某些成分。如果没有稳定的沉积物，无论未来以何种形式出现，大量沉积物中富集的污染物都会带来二次污染的风险。污泥是废水处理的产物，残留物、细*、无机颗粒、病原体、胶体和重金属的复杂且易腐烂的混合物。沉积物中含有有益的  物、氮、磷和各种微量元素，以及致病微生物和重金属等有毒有害物质。

   如果没有专*的处理，它将对环境、地下水等造成二次污染。它还可能对人类健康产生不利影响，同时还需要对沉积物中有益的  元素和微量元素进行资源化利用。

3 污水处理的基本过程

   在废水处理中，*一步是通过管道将污水输送到污水处理厂，然后使用科学技术和现代设备对污水进行处理。目前，市场上大多数污水处理厂处理污水的方式大致相同。在整个过程中，使用格栅、沉砂池、 处理、曝气池、二级沉淀池和氯气进行消*并排放到  水中。只有经过这些处理阶段，污水才能达到标准，并排放到自然水体的环境中。在这个过程中，能源消耗仍然相对较高，尤其是在污水处理的运输过程中，这需要大量的时间和精力。这导致污水处理厂在保护水资源的同时消耗资源，因此需要节能降耗。在节能方面，污水处理厂应进一步加强技术改进和升级。

4 城市污水处理对环境的影响

4.1 提高水循环利用率

   城市污水处理中*重要的实际工作是通过各种技术手段回收水资源。通过有*的污水处理方法进行有*的污水处理，可以充分提高水资源循环利用的*率。就我国目前的情况来看，由于人口众多，各地区水资源分布不均，水资源相对稀*。同时，工业在实际实施过程中排放到环境中的污水对水资源造成了一定程度的污染，使缺水现象更加明显。当前，随着社会经济的不断发展，人民的生活水平不断提高。为了满足人们在日常生活和工业生产中的用水需求，人们越来越重视污水处理和水资源回收利用。

4.2 成功有*地实施环境保护工作

  以城市污水处理工作为重*，一方面满足城市发展和人民生活的需要，另一方面是环境保护工程的重要组成部分。我国提出绿色发展理念后，节能环保意识  到城市规划的各个方面，*大地推动了我国环保工程的进步。环境保护项目是基于保护环境和污染的有*方法。城市污水是造成环境污染的罪魁祸首之一，因此城市污水处理的*率直接影响城市的整体发展进程和环境质量。因此，加强城市污水处理不仅是一个单独的环境保护项目，也是一个利用垃圾处理和大气保护来保护城市的保护网络，为城市居民提供良好的生活环境，并进一步完善环境保护项目。

5 能*管理解决方案--AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台

       安科瑞电气具备从终端感知、边缘计算到能*管理平台的产品 体系，AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台通过在污水厂源、网、荷、储、充的各个关键节点安装保护、监测、分析、治理装置，用于监测污水厂能耗总量和能耗强度，重*监测主要用能设备能*，保护污水厂运行安*可靠，提高污水厂能*，为污水处理的能*管理提供科学、精细的解决方案。

 

图1 AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台

5.1 保障供电可靠性

      对污水厂配电系统中35kV、10kV电压等级配置微机保护装置及多功能仪表进行保护和监控，对0.4kV配置多功能计量仪表，用于监测各回路的电气参数和用能情况，可实时监控高低压供配电系统开关柜、变压器微机保护测控装置、发电机控制柜、ATS/STS、UPS，包括遥控、遥信、遥测、遥调、事故报警及记录等。

      污水厂存在大量的非线性负载，通过监测其配电系统的谐波畸变、电压波动、闪变和容忍度指标分析其电能质量，并配置对应的电能质量治理措施进一步提高供电可靠性。

 

图2  AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台主接线图

5.2.建立能源计量体系

       AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台通过搭建计量体系，采集污水处理厂能源数据，显示污水处理厂的能源流向和能源损耗，通过能源流向图帮助其分析能源消耗去向，找出能源消耗异常区域帮助其了解各工艺环节能源消耗量，并且可细化到楼层、车间、产线、班组、工序，计算产品单耗、单位面积能耗或万元产值能耗，从而计算出能耗总量和单位能耗。

 

图3 能源流向图

 

5.3.数据集抄并实时计量

       AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台提供自定义时间抄表功能，可以在任意时间，任意地点，完成对企业的三级计量体系数据阅览，减少了人工投入。同时各类保护、仪表主动定时上传数据，保证了能源时*性，为其节能降耗，提供了基础数据支撑。

 

图4 数据集抄报表

5.4. 优化能源结构

       AcrelEMS-SW智慧水务能*管理平台支持接入分布式光伏电站以及风力发电站，为企业提供分布式电站运行监测和发电日/月/年/累计收益和减排分析，支持自发自用、余电上网。在储能环节，平台接入BMS和PCS数据，支持充放电配置策略，并对电池管理系统提供实时预警，根据其负荷特点，削峰填谷，充分使用新能源，降低污水厂碳排放。

 

图5 分布式光伏电站监测运维

5.5. 提升主要用能设备能*

       污水处理厂中有着大量的电机、水泵，其中污水提升泵和鼓风曝气能耗占据了工艺能耗中的大多数，平台针对这些工艺设备进行监测分析，工艺之间横向比较，寻找具调控潜力的用电设备、工艺单元，帮助用户发现其能*提升空间并提供解决方案，找到运行区域，显著降低能源消耗

 

图6 管网图和能*监测

5.6. 报警及时推送

       平台提供能源报警功能，一旦发现跑冒滴漏，能源消耗异常，电参量异常等情况，能提供多种方式的报警，包括但不限于邮件、短信、钉钉推送等。

 

图7 报警记录与管理

5.7. 加强运维管理

       加强巡视维护工作，及时发现或消*设备隐患，提高供电可靠性。配置重要设备包括变压器、电气柜、高压电缆、空调主机、水泵、鼓风机等设备信息，配置二维码，快速在移动端获取设备信息、设备维修历史记录以及解决问题的常用办法。

       故障预判和快速诊断功能将以往出现问题再采取措施的被动检修维护政为主动出击、防患于未然的主动运维模式。既可以使运维管理工作更从容。还大大提高系统的安*性和可靠性。

 

图8 设备运维档案

 

5.8. 典型硬件

 

 

6 结语

总之，通过对现有城市污水处理工艺的分析研究，可以发现这些技术在应用中的一些不足。为了有*地解决污水问题，有必要加强管理。地方应制定适当的法律法规，为各项工作提供行政支持。污水处理厂还可以综合应用各种技术，建立和完善配套设施，确保处理工艺*果得到充分实现。通过合理运用能源管理平台，利用先进的大数据、云计算等互联网技术提高污水厂数字化程度，能够提高污水厂的供电可靠性，实现高*运维和少人值守，找到节能降耗的实际方案，为管理者提供管理手段，降低污水厂的运营成本，促*污水厂的提质增*。污水处理厂还应根据城市发展特点和污水处理要求，建立有针对性的污水处理系统，以促*污水处理工作的可持续发展。

参考文献

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