許世偉^1,2 劉菲¹ 白宇² 黎艷² 高媛²

(1 中國地質大學（北京）水資源與環境學院,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。在發達國家，如美國，水和污水處理能耗達到市政公用事業用能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字，但2010年底已達到全國總用能的1%。隨著我國城鎮化建設及污水處理率的提高，城鎮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品能耗限額標準十分必要，對我國建設節約型社會有很大的指導意義。

目前我國單位產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,其中：有色金屬行業出臺的產品能耗限額標準相較于其他四大行業更為細致，城市供水和污水處理行業目前還沒有能耗標準。

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

2編制依據

2.1能耗定義及統計范圍

綜合能耗：用能單位在統計報告期內實際消耗的各種能源實物量，按規定的計算方法和單位分別折算后的總和。對企業，綜合能耗是指統計報告期內，主要生產系統、輔助生產系統和附屬生產系統的綜合能耗總和。企業中主要生產系統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、焦化產品、熱力、電力等；耗能工質消耗的能源也屬于綜合能耗計算種類。耗能工質主要包括新水、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（見表1）

在城鎮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列舉了城鎮污水處理廠所用能源的種類及折標準煤參考系數。

2.3國內現有污水處理廠的實際能耗情況

本文對在住房和城鄉建設部統計在內的全國3000多座污水處理廠電耗數據進行了分析整理（因統計問題，沒有提供全國各污水處理廠能耗數據），具體電單耗數據分布如表2所示。可以看出，全國污水處理廠電單耗數據波動較大，跟規模和工藝及出水水質有很大關系，主要還是隨著規模的上升電單耗趨于下降，工藝方面則趨勢不明顯，這也為后續的標準技術要求提供了依據。

3編制成果

3.1標準范圍主要組成部分、范圍和技術要求

該限額標準分8大項21小項，包括前言、范圍、規范性引用文件、術語和定義、技術要求、統計范圍、計算方法和節能管理與措施。從范圍來說，本標準規定了城鎮污水處理廠處理單位污水能源消耗限額的技術要求、統計范圍及節能管理與措施。同時，本標準適用于城鎮污水處理廠處理單位污水能源消耗的計算、管理、評價和監督。

3.2技術要求

現有城鎮污水處理能耗限額限定值和先進值見表3。

3.3統計界區

生產系統包括格柵、預處理系統、生化反應系統及回流系統等，不包括生物污泥脫水、污泥消化系統、污泥運輸和處置等；輔助生產系統包括供電系統、機修車間和庫房等，不包括廠內除臭系統；附屬生產系統包括辦公室、食堂、司機班、車間浴室、休息室、更衣室等；企業內儲存、轉換、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下水道水質標準，到出水符合《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB16918-2002）規定的一級B標準水質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）的規定。污水處理綜合能源消耗計算按式（1）計算：

3.5節能管理與措施

3.5.1節能管理措施

（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）應按建立能耗統計體系，建立能耗測試數據、能耗計算和考核結果的文件檔案，并對文件進行受控管理。

（3）應根據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、泵系統、通風機系統、電力變壓器等通用耗能設備應符合相關的用能產品經濟運行標準要求，達到經濟運行狀態。

（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能評價值的要求。

3.5.3節能技術措施

（1）污水處理系統應正常、連續和穩定運行，提高系統運轉率，實現優質、低耗和清潔生產。

（2）應加強設備日常維護工作，防止出現設備意外停機，經常開停設備的情況。

（3）宜采用精細節能降耗系統，實現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，以節省投資、增強節能減排能力。

4存在的問題分析及標準改進方向

（1）因北京地區污水處理廠升級改造，中心城區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）通過大量數據分析，規模是影響能耗限額值的最大因素，規律性較強，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模進行分類，因此本標準按規模分類，同時對來水水質也做了分析和約束。

（3）因沒有足夠實測值，且城鎮污水處理廠后續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，城鎮污水處理廠來水水質較高，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。

本文發表于《給水排水》雜志2014年11期。