許世偉^1,2 劉菲¹ 白宇² 黎艷² 高媛²

(1 中國地質(zhì)大學(xué)（北京）水資源與環(huán)境學(xué)院,北京100083; 2 北京城市排水集團(tuán)有限責(zé)任公司,北京100044)

1編制背景

近十年來，我國污水處理設(shè)施建設(shè)飛速增長。截至2013年9月底，全國已建成3501座污水處理廠，污水處理能力達(dá)到1.47億m³/d，較2012年底增加處理能力約450萬m³/d。大量污水處理廠的興建，使得污水處理的能耗大增。在發(fā)達(dá)國家，如美國，水和污水處理能耗達(dá)到市政公用事業(yè)用能1/3，占總能耗的3%，全年耗電量達(dá)約560億kW·h，這其中2/3以上的能耗和費(fèi)用是用于污水和污泥處理。在我國雖然還遠(yuǎn)未達(dá)到這一數(shù)字，但2010年底已達(dá)到全國總用能的1%。隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)及污水處理率的提高，城鎮(zhèn)污水處理廠所占的能耗也必將越來越大，因此制定污水處理單位產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn)十分必要，對(duì)我國建設(shè)節(jié)約型社會(huì)有很大的指導(dǎo)意義。

目前我國單位產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn)共有22項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)，分別屬于鋼鐵、電力、有色、建材和化工五大行業(yè),其中：有色金屬行業(yè)出臺(tái)的產(chǎn)品能耗限額標(biāo)準(zhǔn)相較于其他四大行業(yè)更為細(xì)致，城市供水和污水處理行業(yè)目前還沒有能耗標(biāo)準(zhǔn)。

2012年2月為了落實(shí)《首都標(biāo)準(zhǔn)化戰(zhàn)略綱要》和《北京市“十二五”時(shí)期標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展規(guī)劃》，順利開展2012年北京市地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂工作，北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局對(duì)申報(bào)的地方標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目進(jìn)行了立項(xiàng)審查，制定了《北京市百項(xiàng)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃》，在2012~2014年間分步實(shí)施，《污水單位產(chǎn)品能耗限額》是其中一項(xiàng)。

2編制依據(jù)

2.1能耗定義及統(tǒng)計(jì)范圍

綜合能耗：用能單位在統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)實(shí)際消耗的各種能源實(shí)物量，按規(guī)定的計(jì)算方法和單位分別折算后的總和。對(duì)企業(yè)，綜合能耗是指統(tǒng)計(jì)報(bào)告期內(nèi)，主要生產(chǎn)系統(tǒng)、輔助生產(chǎn)系統(tǒng)和附屬生產(chǎn)系統(tǒng)的綜合能耗總和。企業(yè)中主要生產(chǎn)系統(tǒng)的能耗量應(yīng)以實(shí)測為準(zhǔn)。

綜合能耗計(jì)算的能源指用能單位實(shí)際消耗的各種能源，包括：一次能源，如原煤、原油、天然氣、水力、風(fēng)力、太陽能、生物質(zhì)能等；二次能源，如洗精煤、其他洗煤、型煤、焦炭、焦?fàn)t煤氣、其他煤氣、汽油、煤油、柴油、燃料油、液化石油氣、煉廠干氣、其他石油制品、焦化產(chǎn)品、熱力、電力等；耗能工質(zhì)消耗的能源也屬于綜合能耗計(jì)算種類。耗能工質(zhì)主要包括新水、軟化水、壓縮空氣、氧氣、氮?dú)�、氦氣、乙炔、電石等�?/span>

2.2各種能源折標(biāo)煤系數(shù)（見表1）

在城鎮(zhèn)污水處理廠所用的能源在能耗限額中都要折成噸標(biāo)準(zhǔn)煤，表1列舉了城鎮(zhèn)污水處理廠所用能源的種類及折標(biāo)準(zhǔn)煤參考系數(shù)。

2.3國內(nèi)現(xiàn)有污水處理廠的實(shí)際能耗情況

本文對(duì)在住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部統(tǒng)計(jì)在內(nèi)的全國3000多座污水處理廠電耗數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析整理（因統(tǒng)計(jì)問題，沒有提供全國各污水處理廠能耗數(shù)據(jù)），具體電單耗數(shù)據(jù)分布如表2所示�？梢钥闯觯�全國污水處理廠電單耗數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，跟規(guī)模和工藝及出水水質(zhì)有很大關(guān)系，主要還是隨著規(guī)模的上升電單耗趨于下降，工藝方面則趨勢不明顯，這也為后續(xù)的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求提供了依據(jù)。

3編制成果

3.1標(biāo)準(zhǔn)范圍主要組成部分、范圍和技術(shù)要求

該限額標(biāo)準(zhǔn)分8大項(xiàng)21小項(xiàng)，包括前言、范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、技術(shù)要求、統(tǒng)計(jì)范圍、計(jì)算方法和節(jié)能管理與措施。從范圍來說，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了城鎮(zhèn)污水處理廠處理單位污水能源消耗限額的技術(shù)要求、統(tǒng)計(jì)范圍及節(jié)能管理與措施。同時(shí)，本標(biāo)準(zhǔn)適用于城鎮(zhèn)污水處理廠處理單位污水能源消耗的計(jì)算、管理、評(píng)價(jià)和監(jiān)督。

3.2技術(shù)要求

現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理能耗限額限定值和先進(jìn)值見表3。

3.3統(tǒng)計(jì)界區(qū)

生產(chǎn)系統(tǒng)包括格柵、預(yù)處理系統(tǒng)、生化反應(yīng)系統(tǒng)及回流系統(tǒng)等，不包括生物污泥脫水、污泥消化系統(tǒng)、污泥運(yùn)輸和處置等；輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、機(jī)修車間和庫房等，不包括廠內(nèi)除臭系統(tǒng)；附屬生產(chǎn)系統(tǒng)包括辦公室、食堂、司機(jī)班、車間浴室、休息室、更衣室等；企業(yè)內(nèi)儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)換、計(jì)量供應(yīng)（包括外銷）損耗。

3.4.計(jì)算方法

計(jì)算以污水處理廠標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，由進(jìn)水符合污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，到出水符合《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB16918-2002）規(guī)定的一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)水質(zhì)消耗的各類能源折算成標(biāo)準(zhǔn)煤。綜合能耗和綜合電耗的計(jì)算應(yīng)符合《綜合能耗計(jì)算通則》（GB/T 2589-2008）的規(guī)定。污水處理綜合能源消耗計(jì)算按式（1）計(jì)算：

3.5節(jié)能管理與措施

3.5.1節(jié)能管理措施

（1）應(yīng)定期考核單位污水處理能源消耗量，并將考核指標(biāo)分解落實(shí)到各基層單位，建立用能責(zé)任制度。

（2）應(yīng)按建立能耗統(tǒng)計(jì)體系，建立能耗測試數(shù)據(jù)、能耗計(jì)算和考核結(jié)果的文件檔案，并對(duì)文件進(jìn)行受控管理。

（3）應(yīng)根據(jù)GB17167-2006和地標(biāo)的要求配備能源計(jì)量器具并建立能源計(jì)量管理制度。

3.5.2耗能設(shè)備

（1）電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)、泵系統(tǒng)、通風(fēng)機(jī)系統(tǒng)、電力變壓器等通用耗能設(shè)備應(yīng)符合相關(guān)的用能產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)要求，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)。

（2）中小型三相異步電動(dòng)機(jī)、容積式空氣壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、清水離心泵、三相配電變壓器等相應(yīng)耗能設(shè)備應(yīng)符合能效標(biāo)準(zhǔn)中節(jié)能評(píng)價(jià)值的要求。

3.5.3節(jié)能技術(shù)措施

（1）污水處理系統(tǒng)應(yīng)正常、連續(xù)和穩(wěn)定運(yùn)行，提高系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗和清潔生產(chǎn)。

（2）應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備日常維護(hù)工作，防止出現(xiàn)設(shè)備意外停機(jī)，經(jīng)常開停設(shè)備的情況。

（3）宜采用精細(xì)節(jié)能降耗系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)鼓風(fēng)曝氣精確控制和水源熱泵供熱和制冷，減少能耗。

（4）宜采用高效生物降解反應(yīng)器，以節(jié)省投資、增強(qiáng)節(jié)能減排能力。

4存在的問題分析及標(biāo)準(zhǔn)改進(jìn)方向

（1）因北京地區(qū)污水處理廠升級(jí)改造，中心城區(qū)所有的污水處理廠將全部達(dá)到再生水，且計(jì)量方式采用處理量作為統(tǒng)計(jì)量，故本標(biāo)準(zhǔn)以處理單位水量污水電耗和能耗計(jì)算。

（2）通過大量數(shù)據(jù)分析，規(guī)模是影響能耗限額值的最大因素，規(guī)律性較強(qiáng)，且原建設(shè)部在《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)污水處理廠按規(guī)模進(jìn)行分類，因此本標(biāo)準(zhǔn)按規(guī)模分類，同時(shí)對(duì)來水水質(zhì)也做了分析和約束。

（3）因沒有足夠?qū)崪y值，且城鎮(zhèn)污水處理廠后續(xù)升級(jí)改造要增加除臭設(shè)施，故先進(jìn)值暫時(shí)未列出，在修訂時(shí)增加,可以看出污水處理廠能耗還會(huì)增加。

（4）污泥濃縮和脫水部分從污水處理能耗中扣除，核算成污泥處理能耗。

（5）因北京市地域性特點(diǎn)較強(qiáng)，城鎮(zhèn)污水處理廠來水水質(zhì)較高，污染物消減量大，能耗水平比全國平均水平較高。

參考文獻(xiàn)略。

本文發(fā)表于《給水排水》雜志2014年11期。