為滿足（zú）資源節約型（xíng）、環境友好型社會建設需要，近年來我國汙水處理領域發展迅速，各地大量（liàng）興建的汙水處理廠便能夠（gòu）證（zhèng）明這一認知，基（jī）於此（cǐ），本文簡單分析（xī）了AO及AAO汙水處理工藝單元運（yùn）行能耗，並結合實（shí）例詳細論述了AO及AAO汙水處（chù）理工藝單元節能運行策略，希（xī）望由（yóu）此能夠為相關業內人士帶來一定啟發。

1、AO及AAO汙水處理工藝單元運行能（néng）耗分析

1.1 AO及AAO汙水處理工藝單元組成

典型的汙水處理工藝單元一（yī）般由（yóu）格柵、提升泵站、沉砂池、初沉池、二沉池、汙泥處理處置單元、汙泥泵組成。

1.2主要能耗點

1.2.1實例概括

為提升研究的實踐價值，本（běn）文選擇了某地采用AAO汙水處理（lǐ）工藝的S汙水處理廠作為研究對象，該汙水處理（lǐ）廠的總處理量為10×104m3/d，為滿（mǎn）足當地汙水處理需要，汙水處理廠采用的AAO汙水處理工藝增設了轉盤過濾係統(深度處理單元)，並在好氧（yǎng）區中段新建了（le）按（àn）照50%填充率投加的人工填料區，好氧區的活性汙泥濃度、硝化速率（lǜ）、低溫條件下的（de）硝化效果均得到較（jiào）好保（bǎo）證。

1.2.2能耗點分析

表（biǎo）1 改造前後的各單元能耗比例(%)

表1為S汙水（shuǐ）處理廠改造前後的各（gè）單元能耗比例，由此可直觀發現S汙水（shuǐ）處理廠AAO汙（wū）水處理工藝單元的能耗點，即進（jìn）水泵房（fáng）、曝氣係統、汙泥處置，因此節能運（yùn）行改造必須重點圍繞進水泵房、曝氣係統、汙泥處置環節展開。

2、AO及AAO汙水處理工藝單（dān）元節能運行策略

2.1基本策略

2.1.1充分利用新設備、新技術

(1)變頻節能的汙水提（tí）升泵。AO及AAO汙水處理工（gōng）藝單元的汙水提升泵的耗能較高，這是由於汙水提升泵的設計往往僅考慮最大流量、揚（yáng）程等最不利因素，水泵揚程（chéng）偏高、偏離設計揚程等問題往往（wǎng）因此出現，這不僅會大量浪費電能，電機過熱還會直（zhí）接影（yǐng）響汙水提升泵的使用（yòng）壽命。

因（yīn）此，本文建議采用變頻節能的汙水提升泵，由此根據集水池水位（wèi）、流量變化合理控製泵機轉速，即可（kě）保證汙水提升泵（bèng）始終處於高效區（qū）。適當提高泵前水位也能夠較好降低汙水泵送過（guò）程能耗，這一目的可通過提高汙水處理廠前端管網蓄（xù）水水位實（shí）現，在前端（duān）管網的蓄水能力支持下，汙（wū）水泵送過程能耗可實現20%左右的降低。

(2)高效率新型曝氣設備。曝氣池的能耗在AO及AAO汙水處理工藝單元占比較大，因此本文建議引入高效率新型曝氣設備，如新型曝氣頭、混合（hé）曝（pù）氣方式等，新型（xíng）曝氣頭包括淹沒式的多（duō）孔擴散頭或（huò）空氣（qì）噴嘴、可精確控製曝氣（qì）量的（de）微孔曝氣頭，配合基於月份、季節、實際的（de）汙水處理（lǐ）廠曝氣量動態調整（zhěng），即可有效降低曝氣設（shè）備能耗;混合（hé）曝氣方（fāng）式指的是微孔曝氣與機械（xiè）曝氣的結合，這種結合需要將曝氣池分為三個部分，依次為入口缺氧區、表（biǎo）麵（miàn）曝氣完全混合區、推流式漸減微孔曝（pù）氣區。

(3)自動控製技術。基於自動控製技術的曝氣池供氧（yǎng）係統自動調節同樣（yàng）可較好服務於AO及AAO汙水處理工藝單元的節能運行，在現場PLC及相關算法的支持下，自動控製技術可根據曝氣池溶解（jiě）氧濃度自（zì）動進行供（gòng）氣量的調整，汙（wū）水處理的“因變而（ér）變（biàn）”目標（biāo）也能夠由此實（shí）現，汙水處理廠不僅能夠有效降低AO及AAO汙（wū）水處理（lǐ）工藝單元能耗，其出水水質、經濟效益、環（huán）境效益也能夠得到較好保障。

2.1.2探索、應用低碳處理工藝

低碳處理工藝同樣可較好服務於（yú）AO及AAO汙水處理工藝單元的節能運行，反硝化除磷工藝、自養脫氮工藝、碳源循環利用工藝均（jun1）屬於其中代表，以其中的反硝化除（chú）磷（lín）工藝為例，該工藝可實（shí）現生物（wù）脫氮與除磷的合二為（wéi）一，且多餘的COD能（néng）夠在（zài）該工藝支持下轉化為CH4能源，在DPB細菌的支持下（xià），反硝（xiāo）化除磷也（yě）能夠由此（cǐ）同步實現，AO及AAO汙水處理工藝的（de）汙泥回流量、硝化液回流（liú）量均可實現有效降低（dī），低碳處理工藝的節能效果可見（jiàn）一斑（bān）。

2.1.3 優化AO及（jí）AAO工（gōng）藝控製係統

為實現AO及AAO汙水處理工藝單元節能運行，AO及AAO工藝控製係統的優化同樣不容忽視（shì），這一優化需圍繞控製係統的結構（gòu）、算法等方麵展開。該典型結構（gòu）下控製係統的優化需重點關注（zhù）曝氣池的溶（róng）解氧設定值、內外回流量、外加（jiā）碳源投加量、化學除磷藥劑投加量（liàng），而為了將這種關注轉化為合理高效的控製，遺傳算法的應用必須得到重視。

2.2 實例分析

2.2.1 進水泵房

S汙水處理廠進水泵房的能耗控（kòng）製可通過充分利用前端管網蓄水能（néng）力實現，由此（cǐ）減（jiǎn）少（shǎo）泵的開啟（qǐ）台數，進水（shuǐ）泵房（fáng）的能耗自然可實現有效降低，AAO汙（wū）水處理工藝的穩定性與處理效果也能夠得到較好保障。

S汙水處理廠進水泵房由2台115kW(1用1備)、5台130kW(3用2備)的潛水排汙泵組成，采（cǎi）用交替運（yùn）行發那個（gè）是，無無變頻控製係（xì）統，泵吸水揚程為120kPa。汙水處理廠前端管網存在（zài）主提升泵站4座，流量總和為19×104m3/d，泵站到汙水（shuǐ）處理（lǐ）廠最短管道的管徑、長度分別為1.5~2m、5km，汙水管網坡度為0.05%，因此可確定汙水處理廠到4座泵站管道的蓄水能力至（zhì）少為15×104m3。

表2 S汙水處理廠2016年進水泵房能耗

表2為S汙水處理廠2016年進水泵房能耗，1、2、9、10、11、12月S汙水處理廠進水泵房均開啟（qǐ）3台130kW的潛水排汙泵，其餘月份則開啟3台130kW的潛水排汙泵及1台115kW的潛水排汙泵。而通過前端管網蓄水能力利用，可少運行3、4、5、6、7、8月的1台115kW的潛水排汙泵，由此即可實現20%的進水泵噸水耗電量，20%的節（jiē）能效果證明（míng）了提高泵前水位策略的實踐應用（yòng）價值。

2.2.2 曝氣係（xì）統

S汙水處理廠曝氣係統存在鼓風機開啟完全基於運行管（guǎn）理人員經驗問（wèn）題，進、出水水質變化未得到關注（zhù），這種情況屬於我國各地汙水處理（lǐ）廠出現（xiàn）的普遍性問題，因此本文建議通過變頻改造降低曝氣（qì）係（xì）統能耗，這（zhè）一改造需通過進水（shuǐ）水質和水量實現季節性的曝氣係統控製。結合S汙水廠的進、出水水質核算生物池曝氣係統需氧量，即可得出生物池曝（pù）氣係統節（jiē）能結果。

2.2.3 汙泥處置環節

對於正常運行的AAO汙水（shuǐ）處理（lǐ）工（gōng）藝係統來說，進水水質（zhì）、進水水（shuǐ）量（liàng）、溶解氧、汙泥濃度則屬於其汙水處置環節的主要工藝（yì）參數。考慮到進水水質、進水水量無法控製，S汙水廠采用了（le）控製汙（wū）泥濃度的節能運行策略，汙泥（ní）負（fù）荷率為汙泥濃（nóng）度的調控依據，S汙水廠的汙泥負荷率曾長期控製在（zài）0.15kgBOD5/(kgMLSS.d)以下，但由於BOD5的檢測耗時較長，這就使得（dé）汙泥濃度的指導調（diào）控較為滯後，AAO汙水處理工藝單元的能耗因（yīn）此受到了較為負麵影響。最終，S汙水處（chù）理廠選擇（zé）了汙泥的COD負荷率作為曝氣池內（nèi）汙泥（ní）濃度的控製指標（biāo），由此控製剩餘（yú）汙泥排放量、回流汙泥比，汙泥負荷率因此被控製在0.07~0.1kgCOD/(kgMLSS.d)區間，曝氣池氧氣供應量在表4的基礎上實現了進一步降低，降低幅度在10%~20%區（qū）間，由此降低（dī）的鼓風機能耗必須得到重視。

3、結論

AO及AAO汙水處理工藝單元的節能運行具備較高現（xiàn）實意（yì）義，在此（cǐ）基礎上，本文涉及的（de）變頻節能的汙（wū）水（shuǐ）提升泵、高效率新型曝氣設備、自動控製技術、反硝化除（chú）磷工藝等內容，則提供了可行性較高的節能運（yùn）行路徑。而為了更（gèng）好推動我國汙水處（chù）理事業發（fā）展，需要對進（jìn）水預測（cè）模型的建設、工藝沿程測（cè）量探頭（tóu）的增設同（tóng）樣更加重視。