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城市污水处理厂能耗分析及节能措施探究一、引言城市污水处理厂是处理城市排放的污水，保卫水环境，维护公共卫生的重要设施。
然而，该过程需要大量的电能和燃料，将导致能源消耗和环境污染。
因此，对城市污水处理厂的能耗进行分析并探究节能措施是分外重要的。
二、能耗分析（一）能耗来源城市污水处理厂的能耗主要来自以下几个方面：1. 污水传输：污水从污水收集管道输送处处理厂需要泵站以及输水管道，消耗大量电能。
2. 污水处理：包括初级处理、二级处理和三级处理等，在这一过程中需要加入曝气、搅拌、过滤等过程所导致的能耗。
3. 污泥处理：污泥脱水、干化等处理过程需要燃料消耗。
4. 运行及帮助设备：包括空调、照明、电梯等设备的能耗。
（二）能耗分析对城市污水处理厂的能耗进行分析是为了找出能源浪费的原因，提出合适的节能措施。
通过实地调研和数据统计，我们对能耗分析得出以下结论：1. 污水传输过程占能耗总量的比重较大，泵站的电能消耗占到总能耗的30%左右。
2. 污水处理过程中，搅拌、曝气等设备的电能消耗也较大，约占总能耗的20%。
3. 污泥处理过程中的燃料消耗占总能耗的10%左右。
4. 运行及帮助设备的能耗虽然较小，但也需要引起足够的重视。
三、节能措施探究（一）污水传输1. 优化泵站布局：合理规划泵站位置，缩减水力压力损失，降低输送距离，从而缩减能源消耗。
2. 选用高效节能泵：接受高效可调整泵站，依据实际需求进行调整，降低能耗。
3. 泵站智能控制：引入先进的智能控制系统，通过调整泵站工作状态和流量来节约能源。
（二）污水处理1. 优化工艺流程：针对不同类型的污水，选择适合的处理工艺流程，缩减能耗。
2. 接受高效设备：选用效率高的处理设备，提高污水处理效率的同时缩减能源消耗。
3. 曝气设备节能：依据污水处理厂的实际需求，合理调整曝气设备的运行模式，降低能耗。
4. 污泥处理节能：接受低温干化技术，充分利用余热，缩减燃料消耗。
（三）运行及帮助设备1. 高效照明系统：接受高效节能的LED照明设备，降低能耗。
污水处理技术中的能耗分析在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，水资源的保护和利用变得愈发重要。
污水处理作为水资源保护的关键环节，不仅对于改善环境质量、保障公众健康具有重要意义，同时也是实现可持续发展的必要举措。
然而，在污水处理的过程中，能耗问题一直是一个不可忽视的挑战。
污水处理厂的运行需要消耗大量的能源，包括电能、热能等。
这些能源的消耗不仅增加了污水处理的成本，同时也对环境造成了一定的压力。
因此，深入分析污水处理技术中的能耗情况，寻找降低能耗的有效途径，对于提高污水处理效率、降低运行成本、实现节能减排具有重要的现实意义。
首先，我们来了解一下常见的污水处理工艺及其能耗特点。
活性污泥法是目前应用最为广泛的污水处理方法之一，其通过微生物的代谢作用将污水中的有机物分解为无害物质。
在这个过程中，需要不断地对混合液进行搅拌和曝气，以提供充足的氧气供微生物生长和代谢，这就导致了大量的电能消耗。
此外，生物膜法也是一种常见的污水处理技术，它通过在载体表面形成生物膜来实现对污水的净化。
相较于活性污泥法，生物膜法的能耗相对较低，但在生物膜的更新和维护过程中仍需要一定的能量投入。
在污水处理过程中，污水提升是一个重要的环节，也是能耗的主要来源之一。
为了将污水输送到处理设备中，通常需要使用水泵将污水提升到一定的高度。
水泵的运行需要消耗大量的电能，而且其能耗与扬程、流量等因素密切相关。
因此，合理选择水泵的类型和规格，优化污水提升系统的设计，可以有效地降低能耗。
曝气系统是污水处理中另一个能耗大户。
曝气的目的是为微生物提供充足的氧气，促进其代谢活动。
传统的曝气方式如鼓风曝气和机械曝气，往往存在着能耗高、氧利用率低等问题。
近年来，一些新型的曝气技术如微孔曝气、射流曝气等逐渐得到应用，这些技术在提高氧利用率、降低能耗方面具有显著的优势。
此外，通过精确控制曝气的时间和强度，根据污水的水质和水量实时调整曝气参数，也可以实现节能降耗的目标。
我国城市污水处理厂能耗规律的统计分析与定量识别随着我国城市化进程的加快，城市污水处理工作的重要性日益凸显。
然而，污水处理厂能耗问题一直是困扰行业发展的一个关键难题。
因此，对我国城市污水处理厂能耗规律进行统计分析与定量识别是十分重要的。
首先，我们需要了解我国城市污水处理厂能耗的具体情况。
目前，我国城市污水处理厂的能耗主要包括电能和化学品消耗两个方面。
其中，电能消耗是指处理厂运行所需的电力，包括泵站和设备运转所需的电力；化学品消耗则主要涉及投加的药剂和添加剂。
而对于不同规模的污水处理厂，其能耗情况显然是有所不同的。
为了对我国城市污水处理厂能耗规律进行统计分析与定量识别，我们可以通过以下几个步骤进行研究。
首先，我们需要选择一定数量的城市污水处理厂作为样本。
这些样本需要具备代表性，即包括不同城市、不同规模、不同技术水平的污水处理厂。
通过对这一样本进行能耗数据的收集，可以为后续的分析提供基础数据。
其次，我们可以对收集到的能耗数据进行分析。
可以采用统计学中的常用方法，如平均值、中位数等来描述能耗的集中趋势；同时，通过计算方差、标准差等指标来描述数据的离散程度。
这些分析方法可以帮助我们了解我国城市污水处理厂能耗的整体情况。
然后，我们可以对能耗数据进行比较分析。
通过对不同城市、不同规模、不同技术水平的污水处理厂能耗数据的比较，可以识别出各项因素对能耗的影响程度。
例如，我们可以比较不同城市污水处理厂的能耗差异，找出不同城市间的差异原因；再如，我们可以比较不同规模污水处理厂的能耗，探究规模对能耗的影响。
最后，我们可以建立相关的数学模型，通过回归分析等方法，来定量识别我国城市污水处理厂能耗的规律。
例如，建立能耗与污水处理能力、设备运转率等指标间的回归模型，通过对实际数据的拟合来预测能耗情况。
通过以上的统计分析与定量识别，我们可以更好地了解我国城市污水处理厂能耗规律，并为降低能耗、提高能源利用效率提供科学依据。
同时，这也为我国城市污水处理行业的可持续发展提供了重要参考综上所述，通过对城市污水处理厂能耗数据的收集和分析，我们可以了解能耗的集中趋势和离散程度，比较不同因素对能耗的影响程度，并建立相关的数学模型来定量识别能耗规律。
城市污水处理厂能耗分析及节能降耗措施研究城市污水处理厂是城市环境保护的重要设施，它的运行需要消耗大量能源。
为了降低能耗，提高能源利用效率，减轻对环境的影响，对城市污水处理厂的能耗进行分析及节能降耗措施的研究具有重要意义。
一、城市污水处理厂能耗分析城市污水处理厂的能耗主要包括电能、燃料能和化学药剂三个方面。
电能是城市污水处理厂的主要能源消耗。
城市污水处理厂的能耗主要来自于以下几个环节：1. 进水泵站：进水泵站是将城市污水输送到处理厂的关键环节，在泵站的运行过程中需要耗费大量的电能。
2. 曝气系统：曝气系统是城市污水处理厂中的重点消耗能源的环节，曝气系统的能耗约占整个处理厂的60%。
3. 污泥处理系统：污泥处理系统是城市污水处理厂中的另一个重要能耗环节，其中包括污泥浓缩、脱水、干化等过程。
4. 卫生废弃物处理系统：城市污水处理厂还需要处理一些卫生废弃物，这部分能耗也不容忽视。
以上几个环节的能耗构成了城市污水处理厂的主要能耗源，对其进行深入的分析有助于找到节能降耗的关键环节。
1. 提高设备运行效率：通过合理的设备选型和优化运行方案，可以降低设备的耗能。
采用高效水泵、曝气器等设备，可以有效降低能耗。
2. 优化工艺流程：合理优化城市污水处理厂的工艺流程，提高处理效率，减少能源消耗。
采用生物膜工艺替代传统曝气系统，可以减少曝气系统的能耗，降低运行成本。
3. 循环利用能源：合理利用污水处理过程中产生的生物气体、污泥等资源，进行能源的循环利用。
可以利用污泥发酵产生的生物气体进行发电，将废热用于污泥干化过程等。
4. 强化能耗监控：建立城市污水处理厂的能耗监控系统，实时监测能源的消耗情况，及时发现异常情况并进行调整，对能耗进行精细化管理。
5. 加强员工培训和意识提升：加强员工的节能意识培训，让员工意识到节能降耗对于城市污水处理厂的重要性，提高他们主动采取节能措施的意识和能力。
6. 采用新技术：尝试采用新技术、新设备，如可再生能源设备、智能控制系统等，为城市污水处理厂的节能降耗提供技术支持。
污水处理能耗与能效分析正文：⒈引言⑴背景污水处理是一项关键的环境保护工作，它涉及到废水处理厂的设计、建造和日常运营。
然而，污水处理过程中的能耗一直是一个重要的问题。
本文将对污水处理能耗与能效进行分析，以找到减少能耗的方法，并提高能效，以减轻环境负担。
⑵目的本文的目标是分析污水处理过程中的能耗和能效，并提供一些改进措施，以减少能耗并提高能效。
通过合理调整工艺参数和使用新的技术，可以降低处理过程中所需的能量，并提高废水处理的效果。
⒉污水处理能耗分析⑴污水处理过程污水处理过程通常包括预处理、初级处理、二级处理和三级处理等步骤。
每一步都需要能量输入，如供水、搅拌、通风、加热等。
在本节中，将对各个处理步骤的能耗进行详细分析。
⒉⑴预处理能耗预处理包括物理处理和化学处理，常见的能耗包括污泥浓缩、搅拌和沉淀等过程。
这些过程需要耗费电能、燃料和化学药剂。
⒉⑵初级处理能耗初级处理主要通过物理和化学方法去除大颗粒污染物和悬浮物。
常见的能耗包括搅拌、絮凝剂投加、固液分离等。
⒉⑶二级处理能耗二级处理主要通过生物方法去除有机污染物和溶解物。
常见的能耗包括通风、搅拌、曝气和循环等。
⒉⑷三级处理能耗三级处理主要是对出水进行进一步的去除悬浮物和微生物的处理。
常见的能耗包括过滤、消毒和臭氧处理等。
⑵能效评估指标为了评估污水处理的能效，常用的指标包括去除率、生物污泥产量、能耗比等。
这些指标可以用于比较不同处理工艺和系统的能效。
⒊污水处理能效分析⑴分析方法为了评估污水处理的能效，可以采用模拟和实验的方法进行分析。
模拟可以通过建立数学模型并进行计算得出结果，实验可以通过在实际系统中测量来获得数据。
⑵模拟分析结果通过建立污水处理的数学模型，并进行模拟计算，可以得到不同处理工艺在能耗和能效上的表现。
通过对模拟结果的比较和分析，可以找到一些改进措施，以降低能耗并提高能效。
⑶实验分析结果通过在实际污水处理系统中进行测量和数据采集，可以得到真实的能耗和能效数据。
污水处理厂能源消耗分析与优化方案概述污水处理厂是一个至关重要且不可忽视的基础设施，对于城市的环境保护和公共卫生起着至关重要的作用。
然而，污水处理厂是一个能源密集型行业，其中能源消耗占据了运营成本的相当大比例。
因此，对污水处理厂的能源消耗进行分析和优化，不仅有助于减少运营成本，还有助于减少对环境的负面影响。
能源消耗分析要进行能源消耗分析，首先需要对污水处理过程中的能源消耗进行详细的调查和记录。
污水处理过程中最主要的能源消耗项目包括：泵站能耗、曝气设备能耗、污泥处理能耗和电机能耗。
泵站能耗是污水处理过程中最主要的能源消耗之一。
泵站所消耗的能源与泵的设计和运行效率密切相关。
通过对泵站进行能源消耗分析，可以确定是否存在能源浪费的问题，并提出相应的改进措施。
曝气设备能耗是污水处理过程中另一个重要的能源消耗项目。
曝气设备通常采用离心风机或鼓风机来提供氧气。
对于大型污水处理厂，曝气设备的能耗占据了能源消耗的相当大比例。
因此，通过对曝气设备的能源消耗进行分析，可以确定其运行效率，并提出相应的优化方案。
污泥处理能耗是污水处理过程中另一个重要的能源消耗项目。
污泥处理通常包括污泥脱水、干化以及燃烧等环节。
这些环节中的能源消耗直接影响着能源效率。
通过对污泥处理能耗进行详细分析，可以找到能源浪费的问题，并提出改进措施。
电机能耗是污水处理过程中广泛存在的能源消耗项目之一。
池内混合器、搅拌器和污泥泵等设备通常由电机驱动。
通过对电机能耗进行分析，可以确定电机的运行效率，并提出相应的改进方案。
能源消耗优化方案根据对污水处理厂能源消耗分析的结果，可以提出以下一些优化方案，以降低能源消耗和减少运营成本：1. 引入高效能源设备：在新建或改造污水处理厂时，选择能效高、节能型设备，如高效离心风机、节能型泵站等。
这些设备可以提高能源利用效率，并减少能源消耗。
2. 优化曝气系统：通过对曝气系统的改进，可以减少曝气设备的能耗。
例如，对曝气系统进行合理的气体分配，采用先进的曝气器，可以提高氧气传输效率，从而降低能源消耗。
城市污水处理厂能耗分析及节能降耗措施研究城市污水处理厂是对城市污水进行处理，保障城市环境卫生的重要设施之一。
随着城市化进程的加快和人口规模的不断增加，城市污水处理厂的能耗问题也日益凸显。
如何降低污水处理厂的能耗，提高能源利用效率，减少能源消耗成为亟待解决的问题。
一、城市污水处理厂的能耗分析城市污水处理厂的能耗主要来自于供水泵、曝气器、搅拌器、污泥处理等设备的运行。
曝气器是污水处理厂中最耗能的设备之一，通常占据总能耗的30%~80%。
曝气器的耗能主要来源于送气系统和曝气筒。
在传统的曝气系统中，采用的是常规风机和曝气筒组成的送气系统，其能效较低，导致能耗较高。
还有搅拌器、污泥干化等设备也是污水处理厂能耗的重要来源。
1、改进曝气系统对于曝气系统，可以采用高效能曝气器和变频调速风机进行更新改造，以提高曝气效率，减少能耗。
采用智能控制系统，根据不同的污水处理情况进行调节，优化系统运行参数，以降低能耗。
2、优化污泥处理污水处理厂中的污泥处理也是能耗的重要来源。
采用高效节能的污泥脱水设备，减少污泥的水分含量，降低运行能耗。
污泥干化也是一个重要的能耗环节，采用余热回收、高效干化设备等技术手段，减少污泥干化过程中的能耗。
3、启用可再生能源在城市污水处理厂运营中，可以考虑启用可再生能源，如太阳能、风能等，作为曝气、搅拌等设备的辅助能源，以减少对传统能源的依赖，降低能耗。
4、加强管理与培训加强污水处理厂运营管理，根据实际情况制定合理的运行方案，提高设备利用率，提高系统效率。
对污水处理厂的工作人员进行能源管理培训，提高员工的节能意识，保障设备的正常运行，减少因运行不当而导致的能耗浪费。
5、采用先进技术随着科技的不断进步，污水处理厂能耗管理也得到了很大的提高。
采用先进的节能技术，如膜法生物反应器（MBR）、生物膜反应器（BFR）、反渗透浓缩等设备，能够提高处理效率，降低产生的废水量，从而减少能耗。
通过以上的节能降耗措施研究，可以有效的降低城市污水处理厂的能耗，提高设备的运行效率，减少运行成本，同时也能够减少对环境的影响，提高城市污水处理的整体水平。
城镇污水处理厂的能耗分析及节能降耗措施近年来我国城市化建设进程速度较快，城市每天有大量的污水需要进行处理，这也导致城市水资源匮乏现象十分突出。
目前城镇污水处理厂在对污水处理过程中存在能源消耗量大的问题，为了实现节能降耗的目标，需要对污水处理厂能耗情况进行分析，从而采取有效措施实现污水处理厂的节能。
1、污水处理厂的能耗分析城镇污水处理厂每天都需要对城市生产生活中产生的大量污水进行处理，采取各种方法将污水中的污染物进行分离，从而使排放的水质能够达到规定的标准，这不仅能够有效的保护水资源环境，而且对经济的可持续发展也具有非常重要的意义。
一直以来我国污水处理厂发展都较为缓慢，污水处理厂能源消耗量大的问题得不到有效重视。
近年来人们生活水平提升速度较快，对水质处理有了更高的要求，加之大量污水处理厂的兴建，这也使污水排放标准更为严格。
排放标准的提升，进一步加剧了污水处理过程中能源的消耗量，这使污水处理厂能源消耗问题越来越受到重视。
当前我国污水处理厂在污水处理过程中，在提升污水和污泥、生物处理供氧及污泥处理等工艺过程中存在大量的能源消耗问题，特别是污水生物处理和污泥处理过程中能耗比重更大，在曝气、污水提升及污泥处理等生化处理阶段也存在着较大的能耗。
由于污水处理厂存在着能源消耗大及运行成本高的问题，这对城市污水处理厂的建设和发展起到了较大的阻碍作用，因此需要加大对污水处理工艺和设备能耗能效等问题进行研究，注重新工艺的应用，从而实现污水处理的高效性和低能耗，加快城镇污水处理厂建设，确保水资源环境的安全。
2、城镇污水处理厂节能措施2.1污水提升系统的节能措施水泵作为污水处理厂中非常重要的设备，其在运行过程中存在着大量的电能消耗，因此需要有效的提高水泵的运行效能，实现泵房的节能，从而达到污水处理厂节能降耗的目标。
首先，科学对水泵扬程进行设计，实现水泵的节能。
在对污水厂高程设计过程中，普遍采用估算方法来对水头损失进行计算，而且估算值往往都要高于正确值，这就导致实际设计过程中水泵扬程存在偏高的现象。
污水处理能耗与能效分析前言随着工业化和城市化的进一步发展，污水处理成为了一个非常重要的环境问题。
污水处理站的建设和运行过程中，能耗和能效一直是亟待解决的问题。
本篇文章将对污水处理能耗与能效进行分析，并提出一些改进措施，以减少能耗并提高能效。
1. 污水处理的能耗来源污水处理过程中的能耗主要来自以下几个方面：1.1 泵站能耗在污水处理过程中，需要使用泵站将污水从低处抽送到高处处理。
泵站的能耗主要来自于泵的电能消耗，这需要根据污水处理的情况和要求进行合理的选型和配置。
1.2 污泥处理能耗污水处理中，污泥是必然产生的。
污泥处理过程中的能耗包括：污泥的加热、消解、脱水等过程，以及污泥输送和贮存过程中的能耗。
1.3 溶解氧供给能耗溶解氧是污水处理过程中必需的，它可以提供给微生物进行污水处理反应。
溶解氧的供给主要依靠氧气供应系统，这需要消耗一定的能量。
1.4 污水混合、搅拌和曝气能耗在污水处理过程中，需要进行污水的混合、搅拌和曝气等操作。
这些操作需要使用混合搅拌机、曝气机等设备，这些设备的能耗需要考虑在内。
2. 污水处理能效评价指标评价污水处理能效有很多指标，以下是几个常用的指标：2.1 单位污染物去除能耗单位污染物去除能耗是衡量污水处理能效的重要指标，它表示单位污染物去除所需的能耗。
能耗越低，能效越高。
2.2 单位产水能耗在污水处理中，通常会有一部分水被回用或者排放到环境中。
单位产水能耗表示单位产生可回用水或者排放水所需的能耗，同样是评价能效的指标之一。
2.3 污泥处理效能指数污泥处理效能指数表示单位污泥处理所得的能量或产物输出的效果。
污泥处理效能越高，能效越高。
3. 提高污水处理能效的措施3.1 设备选型和配置的优化设备选型和配置的优化可以通过合理地选择设备和配置设备，以提高污水处理的能效。
例如，可以选择噪音低、效率高的泵、混合搅拌机和曝气机等。
3.2 能耗监测和管理对污水处理过程中的能耗进行监测和管理，可以及时掌握能耗情况，并采取相应的措施进行调整和优化。
污水处理能耗与能效分析污水处理能耗与能效分析1.引言1.1 研究背景污水处理是保护环境和维护公共健康的重要措施。
然而，传统的污水处理过程通常消耗大量能源，导致高能耗和低能效。
因此，对污水处理能耗与能效进行分析和评估，可以指导优化污水处理工艺，降低能耗，提高能效。
1.2 研究目的本文旨在对污水处理能耗与能效进行深入探究，并提供分析框架和方法，以及针对现有污水处理工艺的改进方案。
通过分析能源消耗情况，我们可以找到关键能耗环节，并提出相应的优化策略，以提高污水处理的能效。
2.污水处理能耗分析2.1 污水处理工艺概述对污水进行处理常采用物理、化学和生物处理工艺，包括初级处理、二级处理和三级处理等。
各个处理工艺的能源消耗不同，因此需要进行能耗分析。
2.2 各工艺环节能耗情况2.2.1 初级处理能耗初级处理主要包括预处理，如格栅除渣和沉砂池处理。
这一环节通常消耗较少能源，主要涉及设备的运行和维护成本。
2.2.2 二级处理能耗二级处理主要涉及生物处理工艺，如活性污泥法和固定膜法等。
这些工艺通常需要供氧设备来提供氧气，以满足生物反应所需的氧气平衡。
因此，供氧设备的能耗是二级处理中的主要能耗来源。
2.2.3 三级处理能耗三级处理常采用化学处理工艺，如氧化法和吸附法等。
这些工艺需要消耗化学药剂，如臭氧和活性炭等。
能源消耗主要集中在药剂的制备和投加过程。
2.3 能耗指标分析针对以上各个环节的能耗情况，我们可以计算能耗指标，如单位处理量能源消耗、能源利用率等，以衡量污水处理工艺的能效水平。
3.污水处理能效分析3.1 能效评估指标能效评估指标通常包括能效比、能源利用效率等。
这些指标可以帮助我们评估污水处理工艺的能效水平，并与国际和行业标准进行对比。
3.2 能效改进方案基于能耗分析的结果，我们可以提出一些能效改进方案，以实现能源的节约和效率的提高。
例如，可以引入新的能源回收技术，如污泥利用和沼气产生，来降低能耗并提高能效。
污水处理厂能耗特征分析与能耗指标的建立∗金昌权 汪诚文（清华大学 环境科学与工程系，北京 100084）摘 要：通过分析污水厂能耗特征，将污水处理厂能耗分成预处理、生化处理、污泥处理三个单元进行统计和分析，实现能耗分析单元化便于工艺间比较。
并通过分析各单元能耗的影响因素和特点，设计出预处理单元的能耗利用效率、生化单元曝气系统的污染物去除比能耗、污泥处理单元的吨泥比能耗等能反映能耗水平的指标。
新的指标便于进行能耗评估、比较和分析，为进一步的能耗管理和节能工作提供支持。
关键词：污水处理 节能 能耗指标前言全国污水量巨大，而能耗涉及污水处理厂的运行成本，近年来备受关注。
根据建设部统计数据[1]，2005年全国城市污水排放总量360亿m 3，城市污水处理量186亿m 3，污水处理率51.7%。
城市污水集中处理厂792座，设计能力5725万m 3/d，其中二级以上694座，设计能力4791m 3/d。
以一级污水处理厂[2]0.072kW·h/ m 3，二级污水处理厂0.338 kW·h/ m 3推算，2005年全国城市污水处理厂应消耗电能为61.56亿kW·h。
根据《全国城镇污水处理及再生利用设施建设规划》，到2010年底，年污水处理量达到297亿m 3。
据此推算，到2010年，全国城镇污水处理厂将消耗电能100亿kW·h。
而运行费用高，能量消耗大，处理污染物的巨大费用已经给相关的市政部门、生产部门带来了沉重的经济负担。
如何使污染处理设施在最佳状态下运行，在满足处理要求的同时，使建设费用和运行费用最低，一直是人们关注的问题。
1 国内外能耗分析研究现状国内外对污水处理过程中的能量消耗以及优化运行的研究很有限，大大滞后于与水质特性相关的机理和应用研究。
Wesner [3]对美国污水处理单元过程进行了直接和间接能耗调查，并预计能耗在污水处理设施运行费用中所占的比例将越来越大。
W.F.Owen [4]以直接能耗和间接能耗的概念，阐述和比较了各种污水处理与污泥处理工艺。
Karlsson [5]提出潜在耗氧势（Oxygen Consumption Potential, OCP）的概念，不仅考虑有机碳和氨氮在污水处理过程的耗氧，还考虑氮磷排放导致藻类生长在环境中分解所需耗氧的二级需氧要求。
这一概念考虑了污水工艺出水对生态造成的影响从而拓宽了能耗分析的概念，但是，这种方式不便作为污水厂的运行过程中能耗的衡量手段和能耗管理的依据。
在国内，羊寿生[2]对我国典型一级、二级污水处理厂各单元进行过能耗估算，给出了估算值，但是研究并没有揭示各部分的能耗的影响因素，没有根据各部分能耗的特点给出估算值（统一使用吨水单耗来表示），没能揭示不同单元能耗的特点，不利于进行进一步的节能潜力和途径的分析研究，不便于作为能耗管理的依据。
高旭，龙腾锐等人进行了污水处理工艺单元能量平衡分析研究[6]，提出用∗课题来源：“十一五”国家科技支撑计划重点项目（2006BAC19B06）中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a te r .o r gExergy（能量中可以无损耗地转化为功的部分,即能流中的有用部分）的概念分析污水处理单元能效。
但是这种方法不便对实际运行中的污水处理厂进行能耗分析和评价。
综合以上研究现状不难发现，在能耗分析研究中，没有明确的边界界定、统一的能耗审计和评估的指标，各种工艺间的横向比较难以进行。
现有指标不能反映污水处理厂不同单元的能耗特点，不能有针对性的进行能耗评估，不便于作为能耗管理和节能潜力分析的依据。
因此，有必要根据能耗管理的需要界定污水处理厂能耗分析的边界，并根据实际运行中污水处理厂各部分能耗的特点，建立统一的能耗指标评估污水厂的能耗水平。
新的指标应能反映各部分的能耗水平，便于进行工艺间的横向比较、深入的能耗分析、节能潜力的识别以及能耗管理水平的提升。
2 方法以A 2O，氧化沟和SBR 三种我国采用的典型污水处理工艺为重点（根据建设部统计，这三种工艺在数量和处理能力方面都占到全国80%左右），在全国范围内选择了10座污水处理厂作为重点研究对象，进行了针对污水处理厂实际能耗情况的调查研究。
调研以污水处理厂的能耗计量状况、实际能耗情况、水量水质信息为关注点，收集资料和数据，包括污水处理厂的设计手册和相关资料（含设计图纸），用能计量数据记录，每日的水量记录，进出水水质记录以及与能耗物耗相关的其他记录（污泥相关数据）等，具体内容见表1。
表 1 污水处理厂实际能耗特点调研内容项目 内容 概况 污水处理厂的设计参数、设计手册和相关资料（含设计图纸）计量设备 能耗计量设备的布置、能耗计量状况 设备清单 设备种类、台数、功率、配置的位置 运行时间 设备每天开启的时间记录水量每日的处理水量数据（部分有条件污水处理厂的水量的时变化数据）水质 BOD、COD、SS、TN、NH3-N、TP 等6项 其他 泥饼量、泥饼含水率、部分在线监测设备记录根据设计说明书、设计图纸以及相关资料，确定用能计量设备的结构和能耗的发生点，根据实际计量状况为基础，结合相应时间段内用能设备的运行时间，确定每一部分的能耗，将能耗分解到发生能好的每台设备和装置上。
在此基础上，将全厂能耗按能耗特点分成三个单元来整合处理，即预处理单元、生化处理单元和污泥处理单元，并分析影响各单元能耗的因素和特征。
并针对每一部分的能耗特点，设计能反映单元能耗水平的的评估指标。
部分污水处理厂有深度处理、中水处理、除臭、污泥消化等设施和单元，但这些都不是典型污水处理厂的组成单元，所以在本文中不予分析。
此外办公用电占到整个污水处理厂能耗的比例很小，所以本文没有单独分析这部分能耗。
3 预处理单元中国城镇水网w w w .c h i n a c i t y w a te r .o r g预处理单元的特点是为后续的处理提供预处理，在几种常见工艺当中没有显著区别，均有提升污水、去除水中杂质（各种栅渣、沙、油等）便于后续处理的稳定运行等功能。
具体的包括：格栅间（粗格栅、中格栅、粗格栅后无轴螺旋输送机、压榨机等设备），进水泵房（进水提升泵、细格栅、细格栅后无轴螺旋输送机等设备），沉沙池（砂水分离器、压榨机、搅拌器、曝气沉沙池中用到的鼓风机等设备）、隔油池（部分污水处理厂有设置）等相应子单元。
图1中分别表示了，三座污水处理厂1年时间内，每月预处理单元的吨水单耗数据。
由图1可以看出，这三座污水处理厂的预处理单元的吨水单耗差别明显。
如果仅以这种原有的指标表述，容易得出，B 厂的能耗水平高，C 厂的能耗水平最低的结论，并且很容易得出B 厂的节能空间很大的错误结论。
图1 A,B,C 三座污水厂预处理单元月平均吨水单耗图得出这种错误结论的主要原因是，使用了有一定“误导”性的吨水单耗作为预处理单元的能耗指标。
而预处理单元95%以上的能耗，发生在提升泵房的污水提升过程中。
而污水提升中，除了水量还有一个很重要的因素-提升高度（或者称为扬程）。
正是因为提升高度的缺失导致了吨水单耗指标的“误导”。
根据以上分析，本文以能量利用效率的概念为出发点，以所消耗的能量为输入能，以实际提升所得到的机械势能为输出能，计算预处理单元的能量利用率，具体如式（1）。
×Q Wg h ρη××利用效率 =（1）式中Q-日提升水量，单位：m 3/d，h-提升高度（扬程），单位：m，W-日预处理单元的能耗，单位：kW·h，ρ、g 以常数处理，水的密度ρ=1kg/m 3，重力加速度g=9.8m/s 2。
以预处理单元的能耗利用率作为能耗衡量指标重新计算，得到图2。
由图2可以看出，这三座污水处理厂预处理单元的能耗利用率相近，在70%左右，并没有图1中的悬殊差别。
其中以A 厂为例，进行节能潜力分析。
A 厂全年的预处理单元能耗利用效率为67%，而所配置的提升泵最高效率为86.5%，提升泵占整个预处理单元能耗的96%。
如果能通过优化控制，使得提升泵一直保持最高效率的90%以上，则至少可以降低预处理单元能耗的10%；如果能一直保持最高效率的95%以上，则至少可以降低预处理单元能耗的14%，而这种优化提升泵的方式最多能达到预处理单中国城镇水w w w .c h i n a c i t y r g元18%节能效果。
预处理单元能耗利用率作为指标，不仅便于进行节能分析，还有利于进行节能管理和节能工作的开展。
图2 A,B,C 三座污水厂预处理单元月平均能耗利用率图4 生化处理单元生化处理单元是污水处理厂的核心单元，由图3可以看出，生化处理单元能耗在全长能耗中的比例从50%~70%，是污水处理厂的主要能耗节点。
生化处理单元的特点是通过对污水进行生化处理，也是污水处理厂的核心单元（在一级、强化一级处理中没有生物降解过程，但鉴于我国现阶段污水处理设施的特点以生化处理来命名，在一级、强化一级处理中进行注明即可）。
图3 A,B,C,D,E,F 六厂生化单元能耗占全厂能耗比例图以二级污水处理厂为例，生化处理单元根据不同工艺类型，子单元的构成上有所区别。
主要由初沉池（部分污水处理厂未设）、生化反应池（按工艺类型有几种类型，活性污泥法中的曝气池（还可以有缺氧池、厌氧池）、氧化沟、SBR 池、生物滤池等）、二沉池（在部分工艺中没有单独设置，如SBR 工艺）等相关单元。
虽然生化单元构成复杂，不同工艺还有不同的特点，但是都可以分成两部分，即曝气系统和其他机械系统。
曝气系统，指鼓风机（活性污泥法工艺、SBR 工艺等）或机械曝气（氧化沟等工艺）装置的能耗。
其他机械系统，指生化单元中除曝气系统之外的部分，是为了污水处理的顺利进行的搅拌，污泥的分离，以及保证工艺稳定运行的回流系统，在有脱氮除磷功能的污水处理厂中还包括更为复杂的内回流系统。
具体包括：初沉池污泥泵、中国城w w w .c w a te r .r g刮泥机、回流污泥泵、刮吸泥机、搅拌器、内回流泵、剩余污泥泵，滗水器（SBR 工艺）等。
4.1曝气系统曝气系统的作用是向有氧降解过程提供氧气。
清华大学，朱五星[7]等对污水处理厂的需氧量进行过理论研究，提出了包括有机物降解所需耗氧量与硝化需氧量，同时考虑到污水厂剩余污泥的排放，反硝化过程消耗的反硝化所需要的有机碳源的污水处理厂耗氧量。
污水处理厂的实际需氧量可以表示为：=+−−总需氧量炭化需氧量硝化需氧量污泥排放氧当量反硝化氧当量 （2）需氧量与水质指标以及运行方式有紧密的联系，因此，仅考虑水量影响的吨水单耗来衡量曝气系统的能耗是不适宜的。
国内有以单位BOD、COD 的去除量作为能耗衡量指标的，但是这种指标受到水质构成的局限，不适宜在全国范围内进行比较。
