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摘要：本文系统地介绍并分析了污水处理厂流程中各个处理构筑的能耗情况，并针对各个构筑物提出有效的节能途径。指出了常用的污水好氧处理能耗过高的突出问题，建议改用能耗低，但是造价稍高的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的途径之一。 关键词：污水能耗与功效 好氧过滤 生态处理 自净 一、前言 目前我国城市污水处理率低、环境污染压力大，但现行的处理技术多数面临高额资金投入的难题，当前迫切需要低能耗、生态型的污水处理技术。并且，随着人民生活水平的提高和城市化的日益加快，我国城市污水排放量持续增长。我国水污染的治理重点已经开始从工业点源为主的控制治理，逐步转变为以城市生活污水污染为主的控制治理。如何经济有效地解决生活污水的污染问题已成为一个亟待解决的难题，引起了人民群众和政府部门的极大关注。 然而污水处理的费用也是一个很大的问题，要想将污水和废水处理好，对环境的污染降到最低，我们就必须以最经济的方式处理污水，这就涉及到一个污水能耗与功效的问题。下面就污水处理厂的整个污水处理的流程进行分析，找到当前常用的污水处理流程中工艺的不足之处，并提出更好的解决方法，使以后的污水处理更加容易，更加全面，将污水对环境的污染降到最低的限度。 二、污水处理厂的工艺流程 目前，常用于我国城市污水处理的方式为集中污水处理系统和传统的三格式化粪池。其它的处理构筑物也都是大同小异的，主要的流程不外乎如此： 污水收集设施［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[①] 其中核心处理流程可分为一级处理和二级及以上的深度处理。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的处理方法。 目前，好氧处理方法有SBR工艺、UASB工艺、氧化沟、氧化塘等工艺，在曝气池里充入空气或氧气，让好氧细菌除去污水中的有机物杂质；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的方法除去污水中的有机物的；另外常用的还有像A20及其变种的工艺流程都是好氧处理和厌氧处理相结合的处理流程，其处理效果往往比单一的处理方式好得多。 深度处理构筑物不外乎以下几种：曝气池、厌氧池、氧化塘、厌氧反应器及特殊的除磷脱氮设备，或者是它们的变种工艺，但是处理原理都是大同小异的。 三、各个处理构筑物的能耗分析 1、污水处理系统[②] 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的工业废水和城市融雪、降水等混合废水经过城市下水管道收集，然后集中被输往城市污水处理厂，城市污水处理厂再根据进水的水质，综合规划，采用适宜的措施集中处理；在达到国家排放标准后，排入自然水系的一种污水处理方式。一般用于经济比较发达的大中型城市。该系统初始投资大，需要敷设相应的城市污水管网，运行管理成本很高，因而对于经济欠发达地区的中小城镇有极大的应用局限性。 分散式污水处理系统，是指在小区或一个工厂设置化粪池或小型的污水处理设施，对生活污水进行预处理，对能够利用的中水进行冲厕所、洗车、浇洒路面花坛等。虽然分散式处理流程可能导致处理费用提升，但是这种处理方式是有它的优越性的，特别是现在过于集中的污水处理费用越来越高，处理流量也越来越大的情况下，分散式处理方式更显示了它的优越性。 2、污水提升泵站的能耗分析 随着人们对环境污染越来越严重这一状况的认识和对加强环境保护意 识的加强，现在大多数城市都纷纷建设了污水处理厂，处理流程也由简单的一级处理升级为二级或更深度的处理。但是对于大中型城市来说，普启遍还是采用集中处理的方式。一个污水处理厂处理的污水面积都很大，这就需要用提升泵站将远处的污水提升到污水处理厂进行集中处理，这些污水提升泵站不仅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的要求，一般其流量都是很大的，输送的路程也很远，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的主根能耗，输送路程越远，电价越高，像武汉的龙王嘴污水处理厂就设有五个污水提升泵站，将附近很大面积的污水汇集起来，其流量还是不大，目前正在扩建的工程处理流量也才15万吨。 3、格栅、沉砂池和初沉池的能耗分析 格栅是利用栅条拦截污水中粗大的杂质，污水经过格栅时，由于栅条的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的势能；再者，栅渣的机械粉碎处理也是耗能过程。这两者是格栅处理流程的主要能耗根源。 沉砂池和初沉池用以除去污水中粗大的砂粒以及细小的悬浮物，除了污水在池子中的水损外，刮砂刮泥设施以及其后续处理会有很大的能耗，但是这些能耗都不大。 4、曝气池的能耗分析 曝气
泵站是体积比较大的成套设备，水泵仅仅是一台泵而已，泵站可以是几台泵连在一起，有时候泵站还带有大型容器。例如灌溉泵站有好几台泵，还带有进水过滤器。
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注水泵的工作原理： 当多级离心泵电机带动轴上的叶轮 高速旋转时，充满在叶轮内的液体在离 心力的作用下，从叶轮中心沿着叶片间 的流道甩向叶轮的四周，由于液体受到 叶片的作用，使压力和速度同时增加， 经过导壳的流道而被引向次一级的叶轮， 。
泵站是体积比较大的成套设备，水泵仅仅是一台泵而已，泵站可以是几台泵连在一起，有时候泵站还带有大型容器。例如灌溉泵站有好几台泵，还带有进水过滤器。
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我个人认为，这种学习是很有益也是很有必要的。当然我们自己有很多好的一面，比如说在渗油漏油处理方面。但是我们既然是去学习就是要去看看人家的保养过程，想想我们以后哪些地方可以学习可以借鉴。只有在不足之处找原因，向优秀的同行找标杆，找解决问题的方法，我们才能真正地提高。所以我们要本着谦虚的心态、本着求教的心态、本着向优秀的同行找标杆的心态去学习。我们去学的恰恰就是与我们的水泵保养的不同之处，我们所不具有或者说没有充分掌握的技能，从细节上去学习，因为大的套路，说实话大家都是略知一二的。我们要学的就是有人家的细微之处。细微之下见精神，体现出一个人的工作态度，体现出一个人的工作技能，体现出一个团队的工作效率，体现出设备的维护管理水平。下面对各方面稍作总结，以便于在今后水泵保养工作中提高和改进。学习他们对材料的重视。据程忠平师傅介绍，盘根的材质和尺寸用得适当好处很重要，我们是专门从上海购买是中石化生产的 28MM牛油盘根，最好先用比28稍微大一点，因为同样尺寸的盘根也略有大小。盘根最好不用敲硬（有时太大小，我们先敲硬），如果敲过的盘根装上去其本身的伸缩弹性就会减小同时增大了对泵轴的磨擦。机油他们使用是是68号机油，润滑脂用是高级耐高温润滑脂（小包装）。学习他们分工明确、配合协调好。以首席工人程师傅作为现场技术负责人，6个机修总体配合协调好，工作中不急不燥，慢活出细工。学习他们工具的准备充分。专用配备小三轮车，车上放着各种专用工具，以方便拿取。电炉、防火布等加工条件较好。学习他们工作场地的选择。特意将转子吊到上面宽敞明亮处进行保养。学习他们的保养方法和技术水平。特别是轴承更换和联轴器的加热方法和安装技巧。几个细节更值得我们学习。一、用斩骨刀加工盘根，使切口更加平。二、在盘根安装时，每根切口相隔90-120度（他们是180度），最后一根是向下。三、石棉纸用于水泵密封时，下面用黄油，上面用机油，以保证下一次打开泵壳时石棉还在下面的泵体。四、联轴器之间的距离最好是3毫米。四、轴承加热和安装方法。想法一：配备三轮车、刀、铲刀、电炉、防火布等工具的补充。想法二：大修工作中也实行技术负责人或项目负责人。想法三：在人员少情况下，走自主培养、自我提高机修专业水平之路。相法四：大修保养中慢活出细工，宁可慢一点，工作做得更加细一点。保养到位了，以后的维护工作也更省事了。想法五：有机会配备外聘机电工1名，以确保大型维修的人员充足。
泵站是体积比较大的成套设备，水泵仅仅是一台泵而已，泵站可以是几台泵连在一起，有时候泵站还带有大型容器。例如灌溉泵站有好几台泵，还带有进水过滤器。
离心泵基础知识 研发中心 方坤才 （编者按：由于办事处人员经常来电询问一些关于水泵的技术问题，在这里特别请研发中心的方坤才工程师有针对性地撰写了一系列培训文章，希望能达到为外办人员解惑答疑的目的。） 一、 离心泵的工作原理 离心泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。吸水室位于叶轮的进水口前面，起到把液体引向叶轮的作用；压水室主要有螺旋形压水室（蜗壳式）、导叶和空间导叶三种形式；叶轮是泵的最重要的工作元件，是过流部件的心脏，叶轮由盖板和中间的叶片组成。 离心泵工作前，先将泵内充满液体，然后启动离心泵，叶轮快速转动，叶轮的叶片驱使液体转动，液体转动时依靠惯性向叶轮外缘流去，同时叶轮从吸入室吸进液体，在这一过程中，叶轮中的液体绕流叶片，在绕流运动中液体作用一升力于叶片，反过来叶片以一个与此升力大小相等、方向相反的力作用于液体，这个力对液体做功，使液体得到能量而流出叶轮，这时液体的动能与压能均增大。 二、 离心泵的基本参数 1、 流量 泵的流量含体积流量和质量流量，体积流量是泵在单位时间内所抽送的液体体积，即是从泵的压出口截面所排出的液体体积。体积流量用Q表示，其单位为立方米每秒（m3/s），升每秒L/S或立方米每小时（m3/h），质量流量则是泵在单位时间内所抽送的液体质量，质量流量q ，其单位为千克每秒（kg/s）或吨每小时（t/h）工程习惯上用t/h作单位。 泵的体积流量Q和质量流量q之间的关系为： Q=q/p (式中p为液体的密度) 2、 扬程 泵扬程是指单位重力的液体通过泵后其能量的增值，即是泵压出口处单位重力液体的机械能减去泵吸入口处单位重力的机械能，其单位为每牛顿液体增加的焦耳数J/N，而能量单位焦耳即是牛顿米，J=N×M，故扬程的单位为米。 3、 转速 泵的转速是指单位时间内泵转子的回转数。泵的转速以n表示，其单位为转每分（r/min）或转每秒（r/s） 4、 功率 泵的功率是指泵的输入功率，以P表示，即是原动机传递给泵轴的功率，又叫轴功率，有时叫制动功率。 泵除输入功率外，还有输出功率，即是液体流过泵时由泵传递给它的有用功率，又叫水力功率，是泵输送液体所需要的功率，不包括损失。也就是质量流量q与单位质量的液体通过泵时能量的增值gH的乘积，以Pu来表示： Pu=Qp×gH/1000 (kw) 输出功率和输入功率之比为水泵的效率 η=Pu/P 三、 离心泵的性能曲线和型谱 离心泵的性能曲线包括流量——扬程（Q-H）曲线，流量——功率曲线（Q-N），流量——效率曲线（Q-η）以及流量——汽蚀余量（Q—NPSHr）曲线。这些曲线都是在一定的转速下，以试验的方法求得的。不同的转速，有不同的性能曲线。 在性能曲线上，对于一个任意的流量点，都可以找出一组与其相对应的扬程、功率、效率以及汽蚀余量值。通常，把这一组相对应的参数称为工作状况，简称工况或工况点。对于离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点。 泵在最高效率点工况下运行是最理想的，但是用户要求的性能千差万别，不一定和最高效率点下的性能相一致。通常泵的工作范围以效率下降6％~9%为界。 四、 离心泵的汽蚀 如果泵在运行中产生了噪音和振动，并伴随着流量、扬程和效率的降低，有时甚至不能工作，当检修这台泵时，常常可以发现在叶片入口边靠前盖板处和叶片进口边附近有麻点或蜂窝状破坏，严重时整个叶片和前后盖板都有这种现象，甚至叶片和盖板被穿透，这就是由于汽蚀所引起的破坏。 汽蚀或汽蚀过程就是流动的液体产生汽泡并随后发生破裂的过程。当流体的绝对速度增加，由于流体的静压力下降，对于一定温度下流体的某些特定质点来说，虽无热量自外部输入，但它们已达到了汽化压力，使得质点汽化，并产生汽泡。沿着流道，如果流体的静压力随之再次升高，大于汽化压力，汽泡就会迅速破裂，产生巨大的属于内向爆炸性质的冷凝冲击，若汽泡破裂不是发生在流动的液体里，而是发生在导流组件的壁面处，则汽蚀会导致壁面材料受到侵蚀。 当泵在汽蚀状况下操作时，即使没有发生壁面材料的侵蚀，也会发现此时泵的噪声增大，振动加剧，效率下降，以及扬程降低。 装置汽蚀余量，又称为有效的汽蚀余量。装置汽蚀余量是由吸入装置提供的，在泵进口处单位重量液体具有的超过汽化压力水头的富余能量。国外称此为有效的净正吸头，即泵进口处（位置水头为零）液体具有的全水头减去汽化压力水头净剩的值，用NPSHa表示。它的大小与装置参数及液体性质有关，因为吸入装置的水力损失和流量的平方成正比，所以NPSHa随流量增加而减小，NPSHa—Q是下降的曲线。 泵汽蚀余量（NPSHr）和泵内流动情况有关，是由泵本身决定的。NPSHr表征泵进口部分的压力降，也就是为了保证泵不发生汽蚀，要求在泵进口处单位重量液体具有超过汽化压力水头的富余能量，即要求装置提供的最小装置汽蚀余量。 泵汽蚀余量与装置参数无关，只与泵进口部分的运动参数有关，运动参数在一定转速和流量下是几何参数决定的，这就是说NPSHr是由泵本身（吸水室和叶轮进口部分的几何参数）决定的
泵站是体积比较大的成套设备，水泵仅仅是一台泵而已，泵站可以是几台泵连在一起，有时候泵站还带有大型容器。例如灌溉泵站有好几台泵，还带有进水过滤器。