我国城市污水处理厂能耗规律的统计探究与定量识别.pdfVIP

我国城市污水处理厂能耗规律的统计分析与定量识别 1 1 2 3 1 杨凌波 　曾思育 　鞠宇平 　何 　苗 　陈吉宁 ( 1清华大学环境科学与工程系系统分析研究所 ,北京 　100084; 2 国家城市给水排水工程技术研究中心 ,天津 　300074; 3 清华大学环境科学与工程系水环境保护研究所 ,北京 　100084) 　　摘要 　采用描述统计 、聚类分析 、非参数检验 、相关分析 、非线性回归分析等方法 ,对我国 559 座 城镇污水处理厂 2006年的能耗状况及其影响因素进行了统计分析和定量规律识别 。目前我国城镇 污水处理厂平均电耗为 0. 290 kW ·h /m3 , 82 % 以上的污水处理厂电耗不超过 0. 440 kW ·h /m3 ,相 当于发达国家 20世纪初或更早期的水平 ,仍存在一定节能潜力 。对能耗有显著影响的因素包括 :污 水处理厂所处地区的自然环境条件和社会经济总体能耗水平 、污水处理工艺类型、污水处理量 、污染 物去除量 、所接纳的工业废水比例等 。研究结果得出我国 9 种主要污水处理工艺的能耗排序 ,污水 处理量 、6类污染物去除量与电耗之间的定量关系 , 以及进水中工业废水比例对能耗的影响程度 。 关键词 　污水处理厂 　能耗 　统计分析 　影响因素 0 　前言 理厂有能耗信息 ,包括 9 座一级处理厂和 529 座二 污水处理属能耗密集型行业 ,其消耗的能源主 级处理厂 ,其余 2 1座工艺不明。由于这些数据属于 要包括电能、燃料及药剂等潜在能源 ,其中电能消耗 非抽样的普查数据 , 因此数据本身可以代表现阶段 为 0. 2 ～0. 4 kW ·h /m3 。由于我国城市污水产生量 我国城镇污水处理厂在工艺 、进出水状况 、处理量 、 巨大 ,处理量也在不断增加 ,污水处理的能耗不容忽 能耗等方面的总体情况 。 视 [ 1 ] 。迄今为止 ,我国对污水处理厂节能方面的研 1　我国城镇污水处理发展概况 究较薄弱 , 国外虽然有一些相关研究 ,但是受地域条 1927年我国第一座污水处理厂建成 ,之后我国 件 、工艺规模 、自动化操作程度等因素的影响 ,不能 污水处理事业逐步发展 , 以 1973 年 、1983 年两届全 直接借用国外的研究结果 [ 2 ] 。进行污水处理厂能耗 国环境保护会议的召开以及 1996 年 “九五 ”计划的 规律的识别及其影响因素的分析是实现污水处理厂 开始为界 ,可大致分为四个阶段 。 节能降耗的重要基础 。 1. 1　污水处理工艺 本研究以全国污水处理厂调研数据为依据 , 以 ( ) 由图 1、图 2 可以看到传统活性污泥法 A S 、氧 SPSS 11. 0为软件工具 ,运用统计分析中的描述性统 化沟 、A2 /O、A /O 是我国最早采用的处理工艺 , “九 计 、聚类分析 、非参数检验 、相关分析 、回归分析等方 五 ”计划以来 SBR、人工湿地 、AB 、延时曝气等工艺 法 ,研究各地区、各种污水处理工艺的能耗情况 ,分 陆续被采用 。从数量上看 ,现今我 国氧化沟 、SBR、 析各种可能影响能耗的潜在因素 ,并对其定量规律 进行识别 。受数据限制 ,能耗以电耗形式表征 。 分析数据主要来自建设部要求各地污水处理厂 自行上报的信息 ,部分数据来 自 《中国城镇污水处 [ 3 ] 理厂汇编 》 。在分析前所有数据都经过数据预处 理和筛查 ,数据可信度较高 。数据覆