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太原污水處理廠承擔水環(huán)境改善的重要任務，但也是能耗密集型企業(yè)。其能耗范圍較廣，污水處理廠電耗一般占總能耗的70%~90%，因此污水處理廠的能耗一般多指電耗。據(jù)統(tǒng)計，我國2014年污水處理廠電耗占全國總電耗的0.26%，算上工業(yè)廢水處理和污泥處理，所占比例將超過2%。如何合理評估污水處理能耗和降低能源消耗是目前污水處理領(lǐng)域關(guān)注的熱點。

1污水處理電耗評估指標

目前以處理水量和污染物的去除量為電耗評估指標。

以處理水量為電耗評估指標

我國基本是以處理水量為電耗評估指標的，且污水處理收費也是按水量為單位進行收費。據(jù)報道，我國目前城市污水處理電耗平均水平為0.29~0.40 kW·h/m3。以處理水量為電耗評估指標有比較大的缺陷，這一評估指標使用的前提是污水處理廠的進水水量、水質(zhì)（COD、氨氮、SS、總氮和總磷等）波動比較小，各污水處理廠進水水質(zhì)水量情況比較接近，差別不大。另外，我國污水管網(wǎng)采用雨污分流，但實際上有時雨水、污水也會混合一起進入污水處理廠，導致進水污染物被一定程度稀釋，計算出的電耗偏低。

2以污染物的去除量為電耗評估指標

污染物的去除量為電耗評估指標又可細分為：以年服務人口當量為電耗評估指標、以COD去除量為電耗評估指標、以總懸浮固體去除量為電耗評估指標、以總氮去除量為電耗評估指標。

德國、澳大利亞等國家采用的是以年服務人口當量為電耗評估指標。每1人口當量可以按COD或者BOD進行折算，一般是每天1人口當量60 g BOD或者120 g COD。北美地方的污水廠一般每天1人口當量80 g BOD或160 g COD，或每天1人口當量產(chǎn)生400 L污水來進行折算。

幾種常用電耗評價指標的適用性對比見表 1。

表1  幾種主要評價指標的適用性對比

由表1可知，以污染物的去除量為電耗評估指標更準確一些，但是依然存在不足。首先，污水中污染物評價指標比較多，包括SS、COD、BOD、TN、TP、NH3-N等。選取單一種類的污染物去除量為電耗評價指標不全面。其次，每個污水廠進出水水質(zhì)不一樣，處理標準也不一樣。隨著對水環(huán)境質(zhì)量改善要求的提高，污水處理廠的處理排放標準逐漸提高，要求越來越嚴，所以需要考慮采用全面覆蓋所有污染物去除效果的一個綜合指標來進行電耗評估。

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能量流分析

能量流分析是將進出污水處理系統(tǒng)的各種污染物按照能量的方式統(tǒng)一計量，將污水處理廠的運行效果從物質(zhì)角度的多指標評價轉(zhuǎn)化成從能量角度的單一指標評價。能量流的定義如式（1）所示。

應用能量流評估方法需要計算污水中的能量，這里用化學潛能來代表�；瘜W潛能指的是廢水中的有機物完全氧化成CO2和H2O時釋放出的熱能。污水中常見的有機物與化學潛能的對應關(guān)系：每1 g COD相當于14 kJ化學潛能，每1 g VSS相當于22.15 kJ化學潛能。

林濤等應用比能耗和能量流兩種評價指標分析A2/O污水處理工藝的能耗情況，發(fā)現(xiàn)能量流評價指標相當于多個比能耗組成的分析系統(tǒng)，是一個更綜合、更全面的評價方法。就整體而言，能量流評價是一個新方法，應用很少，目前還不太完善，今后需要考慮納入反硝化過程和除磷反應。

2能耗基準

由于污水處理能耗較高，對污水處理劃定能耗基準有助于幫助污水處理廠建立合適的能耗評價體系，進一步降低能源消耗。確定能耗基準的方法比較多，大致可以分為歸一化方法、統(tǒng)計學方法、編程技術(shù)三類。

1歸一化方法

使用歸一化方法劃定能耗基準應用特別多，主要是因為該方法比較簡單，結(jié)果通俗易懂，但其依賴于大量污水處理廠的樣本分析。為了在不同的污水處理廠劃定能耗基準，需要一定的評價指標，比如以服務人口量為標準、以處理單位水量為指標或以污染物的去除量為指標等。但是單一的評價指標過于簡單，并且應用的前提是假設所有的污水處理廠在污水處理類型、規(guī)模、地理位置都是一個度量標準。單一的評價指標只適合于污水處理廠不同功能的單個處理環(huán)節(jié)。

L. B. Yang等在2006年對中國599個污水處理廠運行和能耗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，最后采用7個三水平的能耗指標建立了能耗基準線。將建立的這一能耗基準線對3個污水廠的能耗進行評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)適應性比較好，能達到節(jié)省能耗、提高能源效率的目的。通過能耗基準的劃定，3個污水廠在曝氣方面節(jié)省能源效果顯著。

C. Belloir等對英國2座具有初級處理、二級出水和深度處理的污水處理廠建立了能耗基準。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，找到能耗最高的設施能有效提高能耗基準劃定的效率。建立能耗基準需要對污水廠有全面的認識，需要知道污水廠出水水質(zhì)參數(shù)、現(xiàn)場操作情況和污水廠工程布局。

利用單一或多個評價指標進行歸一化能耗基準的劃定有兩個方面的缺陷。第一，對于處理規(guī)模相差很大的污水處理廠不存在線性關(guān)系，不能直接套用；第二，單一評價指標只能反映污水處理廠的部分功能。因此，通常歸一化方法只應用于處理規(guī)模和污水水質(zhì)比較類似的污水處理廠。