一、前言
目前，我国城市污水处理率低，环境污染压力大。然而，目前的处理技术大多面临着资金投入高的问题，目前迫切需要低能耗、低生态污水处理技术。此外，随着人民生活水平的提高和城市化进程的加快，我国城市污水排放量不断增加。我国水污染控制的重点已经从工业点源控制转向城市生活污水污染控制。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，引起了人们和政府部门的极大关注。
但是，污水处理的成本也是一个大问题。为了更好地处理污水和废水，减少环境污染，我们必须以最经济的方式处理污水。这涉及污水能量消耗和功效。问题。以下是对污水处理厂整个污水处理过程的分析，发现当前常见污水处理过程的不足之处，并提出更好的解决方案，使未来的污水处理更容易，更全面，污水将是环境污染污染减少到最低限度。
二、污水处理厂工艺流程
目前，我国城市污水处理普遍采用集中式污水处理系统和传统的三式化粪池。其他处置结构相似，主要流程如下：
污水处理设施(包括污水管、雨水管、工厂排放管等)>污水提升泵站>格栅拦截器>沙沉淀池>一级沉淀池>曝气池;厌氧池的核心处理工艺>二沉池>排水管或排水管[1]
核心处理流程可分为一级处理和两级以上。深加工过程主要包括好氧处理过程，厌氧处理过程和两者的结合。
目前，好氧处理方法主要有SBR法、UASB法、氧化沟法、氧化池法等。好氧菌在曝气池内充入空气或氧气，去除污水中的有机杂质。主要的厌氧处理工艺包括厌氧流化床、两相厌氧发酵、厌氧过滤器等厌氧发酵去除污水中有机物的方法。其他的，如A20及其变种，都是好氧和厌氧过程，其处理效果往往比单一过程好得多。
先进的处理结构有曝气池、厌氧池、氧化池、厌氧反应器和专用除磷脱氮设备，或它们各自的不同工艺，但处理原理基本相同。
三、各处理结构的能耗分析
3.1污水处理系统
目前，污水处理系统具有集中式污水处理系统和分布式处理系统。前者指的是各种城市生活污水。经过预处理以满足管道排放标准的工业废水和城市融雪和降水等混合废水通过城市污水收集，然后集中到城市污水处理厂。然后，城市污水处理厂根据水的水质，综合规划，集中处理和适当的措施;一种污水处理方法，符合国家排放标准后排入天然水系统。一般用于经济较发达的大中城市。该系统初期投资大，需要铺设相应的城市污水管网。运营管理成本很高，对经济欠发达地区的中小城镇有很大的应用限制。
分散式污水处理系统是指在区、厂内设置化粪池或小型污水处理设施，对生活污水进行预处理，对厕所进行冲洗、洗车、铺面花坛洒水等。虽然分散处理工艺可能导致较高的处理成本，但这种处理方法有其优势，特别是在废水处理成本越来越高，处理流量也越来越大的情况下，分散处理方法显示出其优势。
3.2污水泵站能耗分析
随着人们对日益严重的环境污染的认识和环保意识的增强，大多数城市都建立了污水处理厂。该流程也从简单的初级处理升级到二级或更深层次的处理。但对于大中型城市，普什市仍在采用集中化的方式.污水处理厂有很大的污水处理面积，因此有必要使用起重泵站将远距离污水提升到污水处理厂集中处理。这些污水提升泵站不仅要确保所有污水都升级到污水处理厂，一般来说，污水排放很大，运输距离也很长，污水管道一般埋得很深，泵站需要很高的扬程，耗电量很大。
电费是污水泵站的主要能源消耗。运输距离越远，电价越高。武汉龙王嘴污水处理厂有五个污水泵站，附近有大面积的污水收集。它仍然不大，目前正在扩建的工程加工流程仅为15万吨。
3.3网格、沉砂池、初沉池能耗分析
格栅用于截留污水中的粗杂质。当污水通过格栅时，栅极带的屏障会造成水头损失，因此有必要用泵来提升污水，以增加污水的势能。此外，钢渣的机械破碎也是一个耗能过程。这两种能源是格栅工艺的主要能源。
用沉砂池和一次沉淀池去除污水中的粗砂颗粒和细悬浮物。除污水在池中的水分损失外，砂刮除泥设施及其后续处理还会产生大量的能耗，但这些能耗并不大。
3.4曝气池能耗分析
曝气池是好氧处理过程中的主要耗能设备，大部分能耗集中在曝气池。降低曝气池的能耗相当于解决好氧处理过程的能耗问题。
传统的曝气池是以机械的方式将空气泵入污水或将空气从水箱底部充满，并通过搅拌将空气与污水混合，使空气在污水中均匀分布，提高了好氧调节的效果。
曝气池污水停留时间一般在2小时以上，且体积较大。无论是通过旋转叶轮曝气，还是通过加气帽进入储罐底部的空气中，电机的功率都很大，必须日夜运行。能源消耗是可以想象的。
3.5厌氧池和厌氧处理设备的能耗分析
除好氧处理技术外，厌氧处理工艺也容易被人们接受。厌氧处理工艺能耗较低，可产生沼气。回收利用也很方便。但是，在厌氧处理过程中，污水停留时间很长，为了保证良好的处理效果，有必要采取更好的空气隔离措施。然而，厌氧处理的发展趋势是有希望的。
3.6二沉池及其它处理设备的能耗分析
二次沉淀池是处理后的污水分离泥浆和水的场所。目前二沉池一般采用刮隔板、出水排泥等装置，二沉池的面积也相对较大。分离后的污泥也通过污泥泵输送到污泥泵房，污泥的压缩处理也消耗了大量的能量。
目前，采用污泥机械压缩处理，浓污泥输送等常用方法，耗能大，容易二次污染。像污泥这样的高浓度污染物很容易再次进入雨水循环系统，造成二次污染。二次污染的处理也很麻烦。
四、污水处理各环节节能途径
4.1回收减少先进加工
我国城市污水处理废水的回用，在城市污水处理厂建设上投入了大量资金，但污水处理后的再生水还没有得到充分利用，在城市污水处理决策中应充分考虑污水的回用问题。发展再生水在农业灌溉、绿色灌溉、城市杂用、生态恢复和工业冷却等方面的利用。
城市污水的回收利用应根据用户的需求和用途，合理确定水的水量和水质。对于废水回收，可提供先进的处理技术，如凝结，过滤，消毒或自然净化。因此，在缺水城市和水污染严重的地区，在规划远距离输水之前，应积极实施城市污水回用项目，非投资或低投资，节水减污工作应当完成。
城市污水再生利用的规划建设，应当根据客观需要和可能的原则，根据长期规划确定最终规模，主要根据现状水量和需水量确定实施规模。城市污水再生利用的技术选择和工程实施，应当考虑国情、实际情况和用户需求。城市污水回用规模、处理程度、处理工艺、输水方式、回用水水质和使用用途的选择，不仅要符合要求，而且要经济合理。目前城市污水回用应以农业灌溉、市政杂用、景观用水、生活杂用、工业冷却、生态环境和地表水补充为主。
然而，城市污水再生和使用再生水的过程应确保公众和经营者的健康和安全，以及周围环境的安全。特别是，应有效控制病原体的污染和传播。再生水的使用应符合与废水再利用有关的国家和地方水质标准和条例。处理工艺的选择，特别是工艺的可靠性和安全性的保证，必须经过专家的严格批准，并经主管部门的评估和批准。
4.2环境自净和生态处理以减少能源消耗
城市污水处理厂的污水也可视为水文循环的一个组成部分。符合质量要求的出水排入河水体内，使河水体能够维持或成为下游使用的原水源，不仅经济上可行，而且可以减少。冒险并发挥河流的自净能力。
正是因为自然环境本身具有很强的污水处理能力，我们可以采用生态的方法来处理污水，这不仅能取得良好的处理效果，而且节约了大量的处理成本，是实现两头兼顾的最佳途径。
目前，许多生态治理方法都存在着占用土地多、流量少的问题。因此，生态处理方法应因地制宜，应用于人工湿地、土壤微生物滤池、植物浮床等较多开放空间和良好生物生长的地方，是很好的生态处理方法，能耗低，值得推广。
4.3各种处理结构的节能方法
在污水处理过程中，有许多方法可以为每个污水处理结构节省能源。以下是污水处理过程中每种结构的节能方法。
污水提升泵站的节能途径。将现有的集中污水处理改为分散处理，充分利用一级处理后的二次水，可以降低市政污水处理厂的压力，大大降低深度处理的成本。同时，污水提升泵站的水量将适当减少，甚至取消，均采用分散处理方式。污水处理厂仅负责处理厂附近污水量较大的用户排放的污水。
电网的节能途径。尽可能将污水处理设备安装在地势较低的地方，可以降低泵的功率。当污水通过网格时，可以较快的流速通过网格带，必要时用提升泵将污水提升到沉淀池。
曝气设施节能途径[3]。无论是好氧处理设施还是厌氧处理设施，能耗都很大。因为我们必须用电气设备把空气充满污水，但是我们可以使用多层好氧过滤器来降低能源成本。各过滤层的厚度不同，过滤效果也有很大差异。
好氧过滤的具体方法是：污水被网格拦截后，可直接进入第一层好氧过滤层。第一层好氧过滤层的孔隙非常大，一般用粗砂岩填充，主要是污水中的大悬浮物被去除，空气中的氧气被水中的湍流混入污水中。砂。然后污水进入第二层好氧过滤层。该层砂的粒径相对较小，污水在该层中的停留时间较长，主要是由于好氧微生物对有机物的氧化过程。在氧气过滤层中，生物膜很容易形成，类似于生物膜的处理。如果污水中的有机物含量不是很高，则处理后的水基本达到排放标准，也可以收集处理过的水作为中水。如果污水中的有机物含量高，污水可以继续进行下一层的好氧过滤，过滤层的孔隙会更小，处理时间更长，效果更好。在该层中，由于污水的停留时间较长，污水中的N和P也具有更好的去除效果。
经过好氧过滤处理后的出水能满足排放要求，因此无需设置二沉池进行污泥分离。本处理工艺适用于河流、湖泊附近的施工，处理后的水就近排放，无需水管或沟渠即可使用。www.cqmmwater.com
