污水处理厂节能降耗管理途径探讨

崔婷婷

兴安盟乌兰泰安能源化工有限责任公司  内蒙古兴安盟乌兰浩特市  137400

摘要：

在生态环保管控趋严、污水处理行业规模化发展的背景下，污水处理厂能耗偏高、运营成本高的问题愈发突出。污水处理流程覆盖水泵、曝气、污泥处置、药剂投加等多个高耗能环节，能源与物料消耗大，既加重企业运营负担，也与低碳绿色发展理念相悖。本文结合污水处理厂实际运营情况，分析能耗分布特征与偏高成因，从工艺优化、设备运维、智能管控、人员管理、资源回用等方面，探讨节能降耗的可行管理路径，构建长效管控体系，降低电耗、药耗与水耗，提升资源利用率，推动行业低碳可持续发展，为同类污水厂节能管理提供参考。

关键词：污水处理厂；节能降耗；运营管理；工艺优化；智能管控

引言：

双碳战略推进与环保体系完善，推动城镇污水处理设施持续扩容，污水处理行业成为环保核心产业。当前我国污水厂以生化处理工艺为主，流程包含污水提升、生化反应、深度处理、污泥处置等，工艺复杂、机电设备多，电力、药剂、水资源消耗量大。数据显示，污水处理行业电耗在市政公共事业用电中占比较高，中小型污水厂因管理粗放、设备老旧、工艺适配性差，单位水处理能耗超标，高额成本制约稳定运营。

国内多数污水厂存在重处理效果、轻能耗管控的问题，管理模式粗放，缺乏系统化节能体系。老旧厂区设备老化、匹配度低，存在 “大马拉小车” 的能源浪费；工艺参数固化，未随进水水质水量动态调整，曝气过量、药剂冗余投加频发。同时，智能化管控普及不足、人员专业能力欠缺、再生水与污泥资源化利用率低，进一步加剧能源损耗。

节能降耗是贯穿污水厂全流程的综合性工作，在政策收紧、成本上涨的环境下，优化管理模式、挖掘节能潜力、构建长效体系，是污水厂降本增效、顺应低碳趋势的必然选择。本文从能耗成因切入，探索多维度优化路径，融合管理思维与技术手段，助力污水厂实现达标排放与低成本运营。

1 污水处理厂能耗构成及偏高成因分析

1.1 主要能耗构成

污水厂能耗覆盖进水、处理、出水、污泥处置全流程，以电能为主，辅以药剂、水资源、热能消耗，各单元能耗占比差异明显。电能消耗中，曝气系统占全厂电耗 40%\55%，用于生化池供氧；污水提升泵站占 20%\25%，受水位与水泵效率影响大；污泥脱水、输送及辅助设备占 15%~20%。

药剂消耗集中在混凝沉淀、除磷消毒环节，聚合氯化铝、聚丙烯酰胺、碳源等是物料成本核心。水资源消耗含生产、清洗、绿化用水，部分厂区未回用再生水，新鲜水浪费严重。热能多用于污泥干化、冬季保温，老旧厂区热能回收利用率低。整体来看，核心工艺设备是节能降耗的关键。

1.2 能耗偏高核心成因

工艺管控粗放，参数适配性差：主流生化工艺成熟稳定，但实际运营中参数固化、调控滞后。运营人员按固定标准设置溶解氧、水力停留时间、污泥回流比等，未结合水质波动、季节变化调整。雨季水量大、污染物浓度低时仍高功率曝气，冬季微生物活性下降则盲目加药、延长曝气，工艺布局不合理还会增加水泵能耗，冗余环节加剧浪费。

设备运维不完善，能效偏低：机电设备是能耗主要载体，老旧厂区设备老化严重，运行效率衰减；运维制度缺失，管道堵塞、叶轮磨损、阀门密封差等故障未及时处理，导致设备负载异常。同时，设备按峰值水量选型，日常低负荷运行时长期低效，能源浪费显著。

智能化程度低，管控精度不足：大量中小型污水厂依赖人工管控，自动化监测与智能调控覆盖率低，关键指标人工检测存在滞后与误差，工艺调控靠经验，难以实现精准曝气、加药。能耗监测体系不健全，无法单独统计各单元、设备能耗，节能优化缺乏数据支撑，精细化管控难以落地。

人员管理滞后，节能意识薄弱：部分运营人员专业素养不足，缺乏系统节能培训，仅掌握基础操作，不懂工艺与设备节能调控原理。企业未建立完善的节能考核与奖惩机制，员工责任不明，重达标、轻节能，设备空转、药剂浪费、水资源滥用等问题频发，节能措施难以执行。

资源回用率低，浪费严重：再生水、污泥、沼气具备回用价值，但多数厂区回用体系不完善。再生水仅少量用于绿化、清洗，大部分外排；污泥多填埋、简易堆放，生物质能无法利用；沼气直接排空，热能、电能回收不足，加剧综合能耗压力。

2 节能降耗优化管理途径

2.1 优化工艺运行，实现精细化管控

工艺优化无需大规模改造，核心是动态调整参数、提升能效。建立水质水量调控机制，实时监测进水 COD、氨氮、总磷等指标，随负荷与温度变化，调整溶解氧、污泥回流比、排泥量。针对 AAO 工艺采用分区曝气，厌氧、缺氧段严控溶解氧，好氧段精准供氧，可降低曝气系统电耗 10%~15%。

优化药剂投加，搭建智能加药系统，按污染物浓度自动调节药量，合理设置碳源投加点位，选用低成本环保药剂，简化冗余流程、优化水力布局，从源头削减能耗。

2.2 完善设备运维，提升运行能效

构建设备全生命周期管理制度，聚焦运维、改造、负荷匹配三方面。建立常态化巡检保养机制，定期清理管道、修复叶轮、更换配件，做好润滑降温，降低故障与异常能耗。

推进老旧设备改造，更换高效节能电机、变频水泵、低噪风机，为水泵、风机加装变频装置，按负荷自动调节功率，解决 “大马拉小车” 问题。优化设备排班，错峰启用大功率设备，平衡负载，提升能源利用率。

2.3 搭建智能管控平台，强化精准管控

依托物联网、大数据搭建智慧水务平台，实现全流程监测、调控、分析。在各单元布设传感器与能耗仪表，实时采集核心数据，生成能耗报表，定位高能耗环节。搭载智能曝气、加药、泵站系统，通过算法预判水质，自动调整参数，替代人工粗放管控。

搭建远程监控平台，实时排查故障与能耗异常，建立能耗数据库，归纳最优运行参数，形成专属节能方案，持续优化管控模式。

2.4 优化人员管理，打造专业团队

以强化意识、提升能力、完善考核为核心，规范人员管理。定期开展技能培训，覆盖设备操作、工艺调控、节能技术、故障排查等，普及节能政策与要求，扭转重达标、轻节能的思维。

明确岗位节能责任，将能耗降低率、设备完好率、药剂利用率纳入考核，建立奖惩机制，激励员工规范操作，推动节能措施常态化落地。

2.5 推进资源循环利用，降低综合能耗

挖掘污水、污泥、废弃能源的回用价值，构建循环经济模式。建设再生水回用系统，用于厂区生产、市政工程，减少新鲜水取用；采用低温干化、厌氧发酵处理污泥，沼气用于供暖发电，干化污泥制作有机肥、建材原料。

在厂区铺设光伏电站，利用清洁能源供电，回收设备余热用于冬季保温与污泥干化，多维度提升资源利用率，打造低碳运营体系。

结束语：

污水处理厂节能降耗是系统性、长期性工程，需结合工艺、设备、运营现状，从工艺、设备、智能、人员、资源五方面协同发力。污水厂要摒弃粗放管理，树立精细化、智能化、绿色化理念，通过动态调参、完善运维、搭建平台、强化考核、资源回用，削减无效能耗、降低成本。

行业内应加强技术交流，推广成熟节能经验，持续优化技术与管理模式，推动行业向低碳高效转型。未来，随着智能与资源化技术升级，污水厂能源利用率将进一步提升，实现生态、经济、社会效益协同发展，为双碳战略落地提供支撑。

参考文献：

[1] 刘俊。基于低碳目标的污水处理厂能耗控制与工艺优化研究 [J]. 建筑与工程，2025 (02):99-101.
[2] 王磊，陆峰，孙许平.A³O+MBR 工艺生活污水处理厂节能降耗措施 [J]. 中国给水排水，2024 (20):78-82.
[3] 张敏。污水处理厂运行成本分析与节能降耗策略研究 [J]. 资源节约与环保，2025 (10):45-47.

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