污水处理行业是个高能耗行业，尤其是在环保督察和排放标准越来越严格的形势下，污水厂不惜过量投入电耗，以高能耗换取高水质。

长久以来，污水处理厂至少有50%的成本来源于电费。据统计，污水处理电耗大约占全社会总电耗的1%。

再加上处理规模和标准不断提升，很多污水处理单位都面临着成本压力增大、利润空间压缩的难题。如何加大成本费用管控力度、压降成本费用成了绝大多数污水厂亟待解决的问题。

污水厂“节能降耗”的口号喊了几十年，以前是为了降成本，而现在，在碳中和的大背景下，碳减排又成了一个重要目标。据统计，污水处理行业的碳排放量约占全社会总排放量的1%，而污水厂因为耗电所形成的碳排放，大概占全社会总排放的0.5%。

因此，为了降低运行成本，污水厂需从污泥处置费、药剂费、电费等主要成本入手，制定相应控制措施，以达到污水厂的****经济运行效果。

提到降低污泥处置成本，最先想到的就是如何减少剩余污泥的产出。

众所周知，污泥减少速率与有活力的细胞数量成正比。因此，促进细菌死亡和分解、提高反应器中的污泥浓度，都有利于污泥产量的减少。

1、臭氧接触，改变微生物的生存环境

从事污水处理的朋友估计都曾利用改变水温、pH、外加氧化剂的方法使处理系统的生物环境发生变化达到减少污泥量的目的。

当然，通过污泥与臭氧接触来促使细胞溶解，也能达到了类似的效果。

臭氧是极活泼的氧化剂，溶于水后的臭氧氧化能力更强，臭氧对水中的化合物可以产生直接或间接的氧化作用，2种反应同时进行。

在臭氧化的环境中，微生物的细胞壁、细胞膜首先受损而导致细胞新陈代谢受阻，臭氧进而穿透细胞膜，影响细胞通透性，最终细胞溶解、死亡。

同时，污泥中不易水解的大分子类物质被臭氧氧化分解成可被微生物降解的可溶性的小分子物质。污泥经过臭氧处理后回流到曝气池中，为微生物代谢分解，从而降低了污泥产量。

在臭氧溶胞过程的同时，臭氧直接将1/3左右的污泥氧化成CO2、NO3-、H2O等无机物，进而提高污泥减量效果。

值得一提的是，这方法往往存在生产投资大、能耗高、影响因素难以控制等缺点，需额外增加费用。但在某些条件下，这种缺点依然可以弥补，如处理的污水温度较高、pH偏高或偏低。

2、强化污泥在反应池内的停留

相关实验表明，在人工合成污水中加入铁磁粉，并借助磁力强制沉淀。此后运行的30天内，污泥浓度维持恒定，同时没有剩余污泥产生。

但在大规模污水处理中，使用铁磁引力辅助沉淀显示不符合实际。采用渐多的SBR工艺中的静止沉淀也是一种有效方法。

强化污泥在池中的停留，主要措施是增加污泥浓度MLSS及停留时间。这是目前工程设计上常采用的方法，大大减少污泥产量，并促进污泥中有机污染物被充分降解达到部分稳定（也常常被称为延时曝气）。

这需要大量的污泥参与到生化反应中去，因而需要较大的池容去接纳这些污泥；另外由于停留时间较长耗氧量增多，所以采用这种工艺存在如何降低土建和曝气费用的问题。

因此，为减少回流污泥的电耗及提高反应池的实际停留时间应****限度地提高回流污泥浓度。有部分研究人员认为，将污泥浓缩后再进行回流以改善上述问题。

3、原后生动物捕食代谢

额外的代谢还可以通过高级微生物的捕食来完成，这些高级微生物包括原生动物和后生动物等。

如果把污废水生物处理过程看作一个小型生态系统，那么原后生动物则处在这个生态系统食物链的最顶端（吞噬细菌等微小生物）。

当能量从食物链底端进行传递，生态系统食物链就越长，损失的能量也就越大，进而促进污泥产生量减少。

因此，通过这个原理就可以达到污泥减量的目的。

大量研究、实践表明，原后生动物捕食污泥减量不仅运行费用低，能耗少，而且几乎不会产生二次污染，因此该工艺是污泥减量技术中最环保、最绿色的工艺。

但原后生动物捕食污泥减量工艺对污水中总氮和总磷的去除效率不佳，因此同步脱氮除磷也必不可少。

4、污泥消化

污泥消化其原理主要依靠好氧或厌氧消化的内源代谢作用。

内源代谢主要是指当外部可利用的基质消耗殆尽时，一部分细胞出现死亡和溶解，其细胞内存储的有机物被活细胞利用来维持生命的现象。

◎好氧消化是在有氧的条件下，通过细胞的内源代谢作用，将污泥转化为二氧化碳和水，以实现污泥减量。

◎厌氧消化是在无氧条件下，通过细胞的内源代谢作用，将污泥转化为甲烷，以实现污泥减量。

一般厌氧消化应用比较普遍。厌氧消化的水解过程非常缓慢，为此需要提高初始阶段的污泥水解作用，加快反应进度，需要在厌氧消化前设置预处理工艺来克服。

主要的预处理工艺有：酶水解技术、机械破解、超声波破解技术、热解处理、臭氧氧化技术、化学和热化学水解、强氧化剂氧化技术、电处理技术等。

厌氧消化污泥减量的主要工艺流程为，剩余污泥先经过污泥浓缩池，进行泥水分离浓缩，提升污泥浓度，再经过预处理工艺提高初始阶段污泥的水解作用和污泥降解速率，然后再进入厌氧消化池，通过内源代谢作用降低污泥产量，最后经过污泥脱水机脱水，降低污泥含水率。

目前，我国绝大部分污水处理厂的运营人员的技术水平普遍偏低，有相当数量的污水处理厂的运营停留在了设备的启停，阀门的开关上，很少能做到工艺的运营、参数的运营；另外污水处理厂很多配套的检测设备等设施不齐全。

污水处理是实践性很强的应用型行业，需要污水处理运营人员具备相应的专业理论知识、相当的分析问题和解决问题的能力；经常出现的场景是：在污水处理厂出现水质不达标、污泥流失、泡沫等问题时，很多运营人员出现了不知该如何分析、应对，不知该采取什么措施进行调整。

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1、从运营成本来说，可节省97%-100%的碳源(乙酸钠、甲醇、葡萄糖等)，还可节省75%-92%的除磷剂，在避免化学药剂二次污染，同时迎合政府低碳3060大趋势，减轻政府财政负担。

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针对污水处理厂节能降耗中存在的一部分不必要的能耗，可以通过严格的管理加以控制，这就要求污水处理厂的全员都需要具备节能降耗的意识。污水处理厂内的各个部门都需要在日常的工作中具备基本的能耗意识，结合其污水处理任务安排，做好各个环节的能耗控制。

首先，一些部门要定期进行设备的维修与检查。对于一些管道，要勤洗勤换，如果出现了异常现象，要及时进行原因分析，并采取相应的解决策略。

其次，污水处理厂要加强用电负荷调度与用水的管理，避开用电高峰期，对负荷峰值加以必要调整，实现污水处理系统的优化与改进，完善水循环系统。

在碳中和的大背景下，未来的污水厂势必会向精细化、低碳化的方向发展，而现在的每座污水厂，都要不断积累转型的经验，不断进行优化升级，才能不被时代所淘汰。