解决废水处理能源成本上升的八种方法

在水处理工业中，曝气过程消耗的能源最多。随着电力成本的持续上升，许多作业公司正在重新审视他们当前的流程，并寻找有助于降低运行成本的技术。

任何涉及资本支出(CAPEX)的项目都需要包括投资回报(ROI)的计算。现在，随着能源成本的迅速上升，任何降低能耗的节能项目的投资回报率都将比过去显著缩短，这使其获得批准的机会大大增加。通过这八种方法可以降低运营成本，实现更快的投资回报率。

1.获得投资并展示价值

支持任何投资请求的最佳方式是提供可靠的储蓄数据，显示资金可以多快地收回。实现这一目标的一种方法是进行审计。耗电量通常很容易确定，但你能从中得到什么呢?建议注意测量参数，如鼓风机的输出与仪器的任务。鼓风机显示或永久安装的遗留仪器的信息可能会对操作效率产生错误的印象。最好是用一个独立的仪器来验证实际流量。

有了确切的数据，就可以提出投资的理由。根据目前的电价或未来几年的预测电价，偿还投资所需的时间将大大缩短。例如，一个涉及更换两个涡轮鼓风机的安装每年可节省160兆瓦时。最初的投资回收期预计不到三年，但以目前的能源价格计算，投资回收期将缩短至不到两年。

在污水处理厂中，曝气过程占能源成本的50-80%，这通常是馈送到鼓风机的电能。通过在这一应用中引入更节能的设备，可以最大限度地实现物有所值。

虽然有许多其他地方的能源节约比例可以更高，但如果消耗和/或使用时间是最小的，那么总体上的节省将是很小的。值得检查盆地中的曝气设备，以确保其正常工作，因为这将对空气需求产生重大影响。

解决泄漏和失衡问题应该是当务之急。例如，随着时间的推移，监测背压将有助于了解扩散器堵塞对效率的影响。然而，交换扩散器系统或机械曝气器等部件通常是一项对工艺操作有潜在影响的重大任务。这种类型的翻新通常最好与其他主要升级一起进行，或者当曝气系统达到其使用寿命的尽头时进行。

2.混合和匹配传统鼓风机

虽然许多运营商将努力完成所有遗留鼓风机的完整交换，但逐步完成翻新过程具有显著的优势。一个好的策略是安装足够的设备来满足工艺的基本空气负荷需求，确保新机器持续运行，而旧的、效率较低的设备只在高流量期间被调用。

新技术，如带有磁轴承的鼓风机将没有机械磨损，因此不需要循环工作来平衡磨损。这反过来意味着遗留机器将静止不动，即使它们磨损，较低的运行时间将延长它们的经济寿命，降低维护和服务费用。该策略确保最大限度地节省能源消耗，并将投资的回收时间保持在最低限度。

3.减少项目时间

完成项目所需的时间越少，节约的成本就会越快实现。在许多情况下，集装箱鼓风机可以安装在没有额外的许可证和最低限度的土木建设。

集装箱鼓风机可以作为替代现有设备的永久解决方案，也可以作为替代原有设备的更节能机械的临时解决方案。它们也可以用于预计使用寿命有限的地点，并在以后迁移到另一个地点，最大限度地提高两个地点的效率效益。

4.制定一个循序渐进的过程

即使目标是最终更换所有鼓风机，将项目分成更小的步骤可能是明智的。这将有助于成功地获得必要的预算，这些预算可能来自运营费用(OPEX)和资本支出。有了如此巨大的潜在运行成本节约，OPEX预算的控制者可能会意识到可以实现的好处，并释放资金来启动项目。

每个鼓风机翻新项目将包含一些需要改变电气安装，重新布线或更新控制，以及调整管道以适应新机器。这样的准备工作可以在旧鼓风机仍在原地的情况下进行。鼓风机本身可以被订购在一段时间内交付，以适应资本支出上限。

5.缩小已安装设备

通常，由于许多污水处理厂对于所接收的流量来说过于庞大，所安装的设备也会被过度指定。这是很正常的，因为设计师希望周围的人口在现场设备的生命周期内增长。废水处理过程效率的进步意味着需要更少的空气，而对尽量减少用水的关注意味着流量的增加没有实现，或者流入可能已经减少。

对于曝气过程，由此产生的超大鼓风机远远不是最佳解决方案。相反，可以使用更小、更高效的机器来更好地匹配过程的需求，而不会消耗过多的能源。这可以从增加一个小鼓风机开始，或者如果空间有限，可以将一个大鼓风机换成一个小鼓风机。这样的操作通常可以保持足够的储备能力，以确保遵守当地法规。否则，可以考虑前面提到的容器化解决方案。

6.在需要的地方升级已安装的设备

相比之下，一些装置可能由许多较小的鼓风机组成，这些鼓风机需要协同工作以满足曝气过程的要求。在这种情况下，用一个更高效的模型取代两个单元将降低运营成本，同时最大限度地减少机械和安装方面的资本支出。

较大的鼓风机可能太大，夜间低流量制度。为此，有限数量的遗留，小型鼓风机被保留。老式鼓风机的低效率不会产生大的影响，因为低流量的整体能耗(因此功率)在相关时间内很小。

再次，通过使用新设备作为值班机，初期投资将更快地收回。

7.在基础设施中使用最好的管道

现代高速鼓风机通常比传统鼓风机更小，并且通常可以与现有的曝气管道连接，这可以最大限度地减少土木和材料方面的项目成本，以及完成项目所需的总时间。通过与经验丰富的设计和制造团队合作，有可能在不影响新设备和更高效设备性能的情况下，最大限度地利用现有基础设施。

8.了解控制系统

为了获得最好的投资回报，重要的是要看看用于操作鼓风机的控制。作为更新项目的一部分，审查空气生产的控制基础设施，以及如何对其进行优化，以充分利用新设备并降低曝气过程的运行成本。考虑用一个主控制器替换整个鼓风机组(包括遗留的鼓风机)的遗留控制器是有利的。

随着能源成本的持续上升，通过提高鼓风机的效率所能节省的成本将使初始投资比以前更快地回收。一旦实现了回报，节省的资金将持续数年，使预算能够用于改善其他领域，使处理厂能够满足未来的需求。本文概述了一些策略，希望能提供一些思考的食粮。然而，每个处理厂都是不同的，需要对其进行评估，以发现真正的节能潜力。

-这最初出现在欧洲控制工程网站．由网页内容经理克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．

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