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（北京）水資源與環(huán)境學院,北京100083; 2 北京城市排水集團有限責任公司,北京100044)

1編制背景

近十年來，我國污水處理設施建設飛速增長。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)達國家，如美國，水和污水處理能耗達到市政公用事業(yè)用能1/3，占總能耗的3%，全年耗電量達約560億kW·h，這其中2/3以上的能耗和費用是用于污水和污泥處理。在我國雖然還遠未達到這一數(shù)字，但2010年底已達到全國總用能的1%。隨著我國城鎮(zhèn)化建設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)品能耗限額標準十分必要，對我國建設節(jié)約型社會有很大的指導意義。

目前我國單位產(chǎn)品能耗限額標準共有22項國家標準，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)出臺的產(chǎn)品能耗限額標準相較于其他四大行業(yè)更為細致，城市供水和污水處理行業(yè)目前還沒有能耗標準。

2012年2月為了落實《首都標準化戰(zhàn)略綱要》和《北京市“十二五”時期標準化發(fā)展規(guī)劃》，順利開展2012年北京市地方標準制修訂工作，北京市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局對申報的地方標準項目進行了立項審查，制定了《北京市百項節(jié)能標準制修訂項目計劃》，在2012~2014年間分步實施，《污水單位產(chǎn)品能耗限額》是其中一項。

2編制依據(jù)

2.1能耗定義及統(tǒng)計范圍

綜合能耗：用能單位在統(tǒng)計報告期內(nèi)實際消耗的各種能源實物量，按規(guī)定的計算方法和單位分別折算后的總和。對企業(yè)，綜合能耗是指統(tǒng)計報告期內(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)的能耗量應以實測為準。

綜合能耗計算的能源指用能單位實際消耗的各種能源，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、焦爐煤氣、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算種類。耗能工質(zhì)主要包括新水、軟化水、壓縮空氣、氧氣、氮氣、氦氣、乙炔、電石等。

2.2各種能源折標煤系數(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準煤，表1列舉了城鎮(zhèn)污水處理廠所用能源的種類及折標準煤參考系數(shù)。

2.3國內(nèi)現(xiàn)有污水處理廠的實際能耗情況

本文對在住房和城鄉(xiāng)建設部統(tǒng)計在內(nèi)的全國3000多座污水處理廠電耗數(shù)據(jù)進行了分析整理（因統(tǒng)計問題，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)的標準技術(shù)要求提供了依據(jù)。

3編制成果

3.1標準范圍主要組成部分、范圍和技術(shù)要求

該限額標準分8大項21小項，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)計范圍、計算方法和節(jié)能管理與措施。從范圍來說，本標準規(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)計范圍及節(jié)能管理與措施。同時，本標準適用于城鎮(zhèn)污水處理廠處理單位污水能源消耗的計算、管理、評價和監(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值見表3。

3.3統(tǒng)計界區(qū)

生產(chǎn)系統(tǒng)包括格柵、預處理系統(tǒng)、生化反應系統(tǒng)及回流系統(tǒng)等，不包括生物污泥脫水、污泥消化系統(tǒng)、污泥運輸和處置等；輔助生產(chǎn)系統(tǒng)包括供電系統(tǒng)、機修車間和庫房等，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、司機班、車間浴室、休息室、更衣室等；企業(yè)內(nèi)儲存、轉(zhuǎn)換、計量供應（包括外銷）損耗。

3.4.計算方法

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

3.5節(jié)能管理與措施

3.5.1節(jié)能管理措施

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

（2）應按建立能耗統(tǒng)計體系，建立能耗測試數(shù)據(jù)、能耗計算和考核結(jié)果的文件檔案，并對文件進行受控管理。

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

3.5.2耗能設備

（1）電動機系統(tǒng)、泵系統(tǒng)、通風機系統(tǒng)、電力變壓器等通用耗能設備應符合相關(guān)的用能產(chǎn)品經(jīng)濟運行標準要求，達到經(jīng)濟運行狀態(tài)。

（2）中小型三相異步電動機、容積式空氣壓縮機、通風機、清水離心泵、三相配電變壓器等相應耗能設備應符合能效標準中節(jié)能評價值的要求。

3.5.3節(jié)能技術(shù)措施

（1）污水處理系統(tǒng)應正常、連續(xù)和穩(wěn)定運行，提高系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗和清潔生產(chǎn)。

（2）應加強設備日常維護工作，防止出現(xiàn)設備意外停機，經(jīng)常開停設備的情況。

（3）宜采用精細節(jié)能降耗系統(tǒng)，實現(xiàn)鼓風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器，以節(jié)省投資、增強節(jié)能減排能力。

4存在的問題分析及標準改進方向

（1）因北京地區(qū)污水處理廠升級改造，中心城區(qū)所有的污水處理廠將全部達到再生水，且計量方式采用處理量作為統(tǒng)計量，故本標準以處理單位水量污水電耗和能耗計算。

（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，且原建設部在《城市污水處理工程項目建設標準》中對污水處理廠按規(guī)模進行分類，因此本標準按規(guī)模分類，同時對來水水質(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)升級改造要增加除臭設施，故先進值暫時未列出，在修訂時增加,可以看出污水處理廠能耗還會增加。

（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較強，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。

參考文獻略。

本文發(fā)表于《給水排水》雜志2014年11期。