农业污水

　　其来源主要有农田径流、饲养场污水、农产品加工污水。污水中含有各种病原体、悬浮物、化肥、农药、不溶解固体物和盐分等。农业污水数量大、影响面广。污水中氮、磷等营养元素进入河流、湖泊、内海等水域，可引起富营养化；农药、病原体和其他有毒物质能污染饮用水源，危害人体健康；造成大范围的土壤污杂，破坏生态系统平衡。为防治农业污水，目前主要是减少农田径流。　　

　　雨水或灌溉水流过农田表面后排出的水流,是农业污水的主要来源。农田径流中主要含有氮、磷、农药等污染物。①氮：施用于农田而未被植物吸收利用或未被微生物和土壤固定的氮肥,是农田径流中氮素的主要来源。化肥以硝态氮和亚硝态氮形态存在时，尤其容易被径流带走（见化肥污染）。

　　农田径流中的氮素还来自土壤的有机物、植物残体和施用于农田的厩肥等。一般土壤中全氮含量为0.075～0.3％,以表土层厚15厘米计,全氮含量每公顷为1500～6000公斤，每年矿化的氮每公顷约30～60公斤。不同地区和不同土壤上农田径流的含氮量有较大的差别。如英国田间排水中含铵态氮0.5毫克/升，硝态氮17毫克／升，每年径流量以100毫米计,铵态氮每公顷为0.5公斤,硝态氮为17公斤。瑞典农田径流中含铵态氮0.09毫克／升，硝态氮4.1毫克/升。有些地区硝态氮为20～40毫克／升，甚至达81.6毫克／升。②磷：土壤中全磷量为0.01～0.13％，水溶性磷为0.01～0.1ppm。土壤中的有机磷是不活动的，无机磷也容易被土壤固定。

　　荷兰海相沉积粘土农田径流中含磷约0.06毫克／升，河流沉积物粘土农田径流中含磷约0.04毫克／升，从挖掘过泥炭的有机质含量丰富的土壤流出的径流中含磷量约0.7毫克/升，水稻田因渍水可使土壤中可溶性磷量增加，每年失磷较多，每公顷约为0.53公斤。土壤中的氮、磷等营养元素，可随水和径流中的土壤颗粒流失。大部分耕地含磷0.1％、氮0.1～0.2%、碳1～2％，因此，农田土壤侵蚀1毫米,每公顷土壤的径流中有磷10公斤、氮10～20公斤和碳100～200公斤。③农药：农田径流中农药的含量一般不高，流失量约为施药量的5%左右。

　　如施药后短期内出现大雨或暴雨，第一次径流中农药含量较高。水溶性强的农药主要在径流的水相部分；吸附能力强的农药(如2,4-D、三嗪等)可吸附在土壤颗粒上，随径流中的土壤颗粒悬浮在水中。　

　　牲畜、家禽的粪尿污水是农业污水的第二个来源。饲养场污水可作为厩肥，但是工业发达的国家往往弃置不用，造成环境问题。作为厩肥使用，大都采用面施的方法，如果厩肥中大量可溶性碳、氮、磷化合物还未与土壤充分作用前就出现径流，也能造成比化肥更严重的污染。目前，对于厩肥还没有完善的检测方法确定其营养元素的释放速度，以推算合理的用量和时间。

　　因而，这类的径流污染是难以避免的。饲养场牲畜粪尿的排泄量大，用未充分消毒灭菌的粪尿水浇灌菜地和农田，会造成土壤污染；粪尿被雨水径流冲到河溪塘沟，会造成饮用水源污染。在饲养场临近河岸和冬季土地冻结的情况下，这种污水对周围水生、陆生生态系统的影响更大。　　

　　水果、肉类、谷物和乳制品的加工，以及棉花基本染色、造纸、木材加工等工业排出的污水是农业污水的第三个来源。在发达国家农产品加工污水量相当大，如美国食品工业每年排放污水约25亿吨，在各类污水中居第五位。　　

　　农业污水中的氮、磷等营养元素进入河流、湖泊、内海等水域，可引起富营养化；农业污水中的农药、病原体和其他有毒物质能污染饮用水源，危害人体健康；农业污水还可造成大范围的土壤污染，破坏自然生态系统，使生态系统内的物种失去平衡。防治农业污水污染的措施，目前主要是减少农田径流。

      一种以铁离子为核心的多羟基多络合体的复合阳离子型无机高分子絮凝剂，对带负电荷的磷酸根产生强烈络合作用，同时，其水解产物可以吸附相当量的磷化合物

      使用时可将本产品直接投加，或先加入溶解罐，浓度为10～20%，搅拌，用泵投加到反应池。本产品适用的pH值范围广，在酸性条件下使用效果尤佳，使用量约为100～1000ppm（即0.1～1公斤/吨废水），根据废水中磷酸根的含量不同其用量有所差异，具体用量一般通过实验确定。

      实验时取一定量的原水，加入适量的本产品（如500ppm），将废水pH值调节至7～8，加入少量聚丙烯酰胺PAM絮凝沉淀，过滤取上清液测定磷的含量。（如需处理重金属，用上清液进行二次处理即可。）

      FeCl3、及 AlCl3溶液充分混合均匀后加入NaOH溶液，三者摩尔比为3∶2∶14；混合反应并静置后滤出生成物，用水反复洗涤至出水为中性；于100-110℃下烘干并制成尺寸均匀的粒状吸附剂。该吸附剂的应用，在常规水处理工艺中增设吸附除磷工艺，吸附除磷工艺由2-4个串联运行的除磷吸附池组成，除磷吸附池构造同滤池，用粒状复合铁铝除磷吸附剂作滤料，粒径范围0.5mm-0.8mm，吸附层厚度为1.0-1.5m，吸附池水力负荷5m/h-8m/h，空床接触时间30-40min。该吸附剂除磷适用范围广；除污染效能优异，再生简单，原料价格低，易得安全。

：能够在对城市水源水混凝除浊处理同时，达到深度除磷目的，从而将处理后饮用水中的磷含量降至界限值以下，不需要改变原水处理流程，不需要增设大型水处理构筑物，简便易行，经济实用，可获得显著的社会和经济效益。

污水处理 (sewage treatment,wastewater treatment)：为使污水达到排水某一水体或再次使用的水质要求，并对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业，交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

按污水来源

，污水处理一般分为生产污水处理和生活污水处理。生产污水包括工业污水、农业污水以及医疗污水等，而生活污水就是日常生活产生的污水，是指各种形式的无机物和有机物的复杂混合物，包括：①漂浮和悬浮的大小固体颗粒；②胶状和凝胶状扩散物；③纯溶液。

按水污的质性来分，水的污染有两类：一类是自然污染；另一类是人为污染。当前对水体危害较大的是人为污染。水污染可根据污染杂质的不同而主要分为化学性污染、物理性污染和生物性污染三大类。污染物主要有：⑴未经处理而排放的工业废水；⑵未经处理而排放的生活污水；⑶大量使用化肥、农药、除草剂的农田污水；⑷堆放在河边的工业废弃物和生活垃圾；⑸水土流失；⑹矿山污水。^[1]

处理污水的方法很多，一般可归纳为物理法、化学法和生物法等。

污水处理厂：有人调查100多座大处理厂，一半晒太阳呢，还有资金不足\成本高\效率低的，普遍效率不足70%，低的只有40%。

污水处理成本能耗情况：基本都是高能耗\低效率。

2013年城市生活污水排放已是中国城市水的主要污染源城市生活污水处理是当前和今后城市节水和城市水环境保护工作的重中之重，这就要求我们要把处理生活污水设施的建设作为城市基础设施的重要内容来抓，而且是急不可待的事情。^[2]

随着科技的发展，污水的直接利用已成为可能，使用污水源热泵系统对城市原生污水进行利用。

所谓原生污水就城市直接排放未经处理的生活或者是工业废水，现阶段的利用发放是原生污水直接进入污水源热泵系统进行换热，在消耗少量电力的情况下为城市建筑物室内制冷供暖。污水再利用有几个技术难点需要克服：堵塞，腐蚀，换热效率。

污水源热泵系统是有污水换热器和污水源热泵两部分构成。城市原生污水直接进入污水换热器进行换热后，换取的热量由污水源热泵内部的热泵做功传递到室内。

对城市原生污水再利用，优点是：节能环保，无污染。

村镇污水主要由生活污水和农业废水组成。生活污水成分比较固定，主要含有碳水化合物、蛋白质、氨基酸、脂肪等有机物，比较适合于细菌的生长，成为细菌、病毒生存繁殖的场所；但生活污水一般不含有毒性，且具有一定的肥效，可用来灌溉农田。农业废水的成分则多种多样，不同的季节，不同的地方，不同发展目标的村镇，其废水需要用不同的处理方法。在处理污水时，为减小污水排放量及其复杂程度，应结合国家正在大力推广的沼气池建设，将生活用水中的冲厕用水(黑水)和其他生活用水(灰水)分开。灰水用自然净化系统处理，黑水以及人畜粪便经厌氧沼气池处理，不但可以降低污水的排放量、复杂程度和处理费用，而且对发展农村清洁新能源，保护人居环境、促进农村经济社会的可持续发展等具有重要的意义。

污水处理站的作用是对生产、生活污水进行处理，达到规定的排放标准，是保护环境的重要设施。工业发达国家的污水处理站已经很普遍，而我国村镇的污水处理站很少，但今后会逐渐多起来。要使这些污水处理站真正发挥作用，还需要靠严格的排放制度、组织和管理体制来保证。

有条件的村庄，应联村或单村建设污水处理站。并应符合下列规定：

①雨污分流时，将污水输送至污水处理站进行处理；

②雨污合流时，将合流污水输送至污水处理站进行处理；在污水处理站前，宜设置截流井，排除雨季的合流污水；

③污水处理站可采用人工湿地，生物滤池或稳定塘等生化处理技术，也可根据当地条件，采用其他有工程实例或成熟经验的处理技术。

人工湿地适合处理纯生活污水或雨污合流污水，占地面积较大，宜采用二级串联；生物滤池的平面形状宜采用圆形或矩形。填料应质坚、耐腐蚀、高强度、比表面积大、孔隙率高，宜采用碎石、卵石、炉渣、焦炭等无机滤料；地理环境适合且技术条件允许时，村庄污水可考虑采用荒地、废地以及坑塘、洼地等稳定塘处理系统。用作二级处理的稳定塘系统，处理规模不宜大于5000m3/d。

污水处理站的选址，应布置在夏季主导风向下方，村镇水体的下游，地势较低处，便于污水汇流入污水处理站，不污染村镇用水，处理后便于向下游排放。它和村镇的居住区有一段防护距离，以减小对居住区的污染。如果考虑污水用于农田灌溉及污泥肥田，其选址则相应的要和农田灌溉区靠近，便于运输。医疗机构的污水必须进行严格的消毒处理，达到规定的排放标准后，才能排入污水管网，并应符合国家现行的标准《医院污水处理设计规范》(CECS07:2004)的有关规定。利用中水时，水质应符合国家现行的标准《建筑中水设计规范》(GB50336-2002)和《污水再生利用工程设计规范》(GB503352002)的有关规定，并应设置开闭装置，在突发公共卫生事件时停止使用。

污水处理站出水应符合现行国家标准《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)的相关规定；污水处理站出水用于农田灌溉时，应符合现行国家标准《农田灌溉水质标准》(GB5084-2005)的有关规定。污水处理与利用的方法很多，选择方案应考虑以下因素：

①环境保护对污水的处理程度要求；

②污水的水量和水质；

③投资能力。污水处理技术，就是采用各种方法将污水中所含有的污染物分离出来，或将污染物转化成无害物质，从而使污水得到净化。

聚丙烯酰胺产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。

1、絮凝性：PAM能使悬浮物质通过电中和，架桥吸附作用，起絮凝作用。

2、粘合性：能通过机械的、物理的、化学的作用，起粘合作用。

3、降阻性：PAM能有效地降低流体的摩擦阻力，水中加入微量PAM就能降阻50—80%。

4、增稠性：PAM在中性和酸条件下均有增稠作用，当PH值在10以上PAM易水解。呈半网状结构时，增稠将更明显。

1、洗煤用的阳离子聚丙烯酰胺的使用数量可以设置在三十公斤到一百一十，应该加大使用数量，把使用数量设置在一百到三百公斤比较合理，电镀废水行业和普通的工业用水一般都不要超过五十公斤。注意：（这几种行业的使用数量都是每一千吨废水的数量）。 　

2、生活污水根据处理方法的不同脱泥用的絮凝剂是不一样的。

如果工艺主体采用生化方法，也就是剩余污泥脱水（可能含有部分初沉泥），只需要阳离子PAM作为污泥脱水剂即可。 　

如果工艺主体采用物化方法，如一级强化，加载磁分离等工艺，一般是先加公斤之间；化工行业的废水使用量一般是五十到一百二十公斤之间；漂染行业的废水和造纸行业的废水最难处理PAC调质，然后再加阴离子絮凝剂，最后加阳离子絮凝剂脱水。具体投加量要根据污水水质而定。 　

也有很多污水处理站，污泥脱水直接加PAC或者其他无机絮凝剂即可，这个在板框压滤机，特别是电子厂或者是小型污水处理站应用比较广泛。 　

PAM在作为污泥脱水剂使用的时候一般要与水的配比在0.1%--0.2%之间。溶解成胶水状的液体以后，再投加到污泥中进行混合处理。 　

与污泥的配比一般在5%--10%，有的更低，这个要根据污泥的浓度来确定，最好是通过现场的烧杯实验来确定最佳投加量和使用型号。不同污泥、不同药剂、不同设备、不同管理水平，污泥的处理效果是不同的。

3、污水处理厂用阳离子聚丙烯酰胺作为污水运营污泥脱水剂。在和客户沟通的过程中，客户经常问到在污水处理污泥脱水过程中，污泥脱水剂投加量的问题。要相对准确的知道污泥脱水剂投加量的问题，首先了解这些参量，污泥的含水率，泥饼含水率，进泥量，进药量，配药浓度等 　

污泥含水率：污泥中所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为污泥含水率。

泥饼含水率：被脱污泥即泥饼的所含水分的重量与污泥总重量之比的百分数称为泥饼含水率。

还要通过以下几个公式进行运算： 　

1、加药量mg/L=加药质量/处理水量/配药浓度 　

2、处理水量投加药量=处理水量m3/h*加药量g/m3 　

3、干泥量=处理水量*【（1-污泥含水率）/（1-泥饼含水率）】 　

4、每吨干泥的药剂消耗g/m3=加药量/干泥量 　

以上计算所得结果误差可能比较大，仅做污水运行时参考。实际耗药量要进行实际上机运营试验。

污水处理所用到的水处理药剂-絮凝剂

污水处理药剂品种很多，最常用是絮凝剂，絮凝剂可以分为无机絮凝剂和有机絮凝剂。　

无机絮凝剂

无机絮凝剂如果按分子量的大小分为低分子量和高分子量无机絮凝剂。

一、低分子无机絮凝剂

无机型絮凝剂应用最广泛的是铁系、铝系金属盐。市场主流的无机混凝剂有三氯化铁、硫酸亚铁和硫酸铝等。

三氯化铁在化学上常用的是六水合三氯化铁(FeCl3·6H20）

三氯化铁的特点：形成的矾花沉淀性好,处理低温水或低浊度水效果比铝盐好,适宜pH值范围较宽,但处理后水的色度比铝系的高,有腐蚀性。

硫酸亚铁的分子式是(FeS04·H20)

硫酸亚铁的特点：离解出的Fe2+只能生成最简单的单核络合物,不如二价铁盐那样有良好的混凝效果。

硫酸铝的分子式是 Al2(S04)3

硫酸铝的特点：硫酸铝是废水处理中使用最多的絮凝剂,使用便利,絮凝效果好,当水温低时水解困难,形成的絮体较松散,它的有效pH值范围较窄。

明矶(Al2(S04)3·K2S04.24H20)的作用机理与硫酸铝比较相似。

二、高分子无机絮凝剂

无机分子絮凝剂混凝效果高、价格低,是最主流无机絮凝药剂。无机高分子絮凝剂的品种按离子度不同可分为阳离子型和阴离子型

阳离子型：有聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合磷酸铝、聚合硫酸铁、聚合氯化铝铁等。

阴离子型无机絮凝剂品种较少，是2013年较为主流的是聚合硅酸。　

有机絮凝剂

有机絮凝剂分为离子型和非离子型。

离子型絮凝剂，即能改变颗粒表面电荷，又能起桥链作用，引起絮凝。如我们经常使用的聚丙烯酰胺（也称3絮凝剂）。用于加速浓密池精矿的快速沉降。从而降低精矿含水，较少金属流失。

有机絮凝剂一般分子量比较大，通常达几万、几十万、甚至上百万、故添加量很少即可起到桥链作用。通常配成1/万数量级的极稀硫酸，添加量也就是毫升数量级。当然具体的添加量还需通过试验来确定。

絮凝剂不可多加，多加后吸附絮凝剂的矿粒间相互排斥，破坏了桥链作用，反而不易絮凝。

弹性填料，立体弹性填料

1.利用弹性填料的毛丝在生产过程中，添加了亲水、亲生物的助剂及一些营养缓释型元素，可以更好地促进微生物的生长、代谢，提高微生物量。

　　2．利用绿色环保十字丝、异形丝中的四条凹槽能有效抵抗水平方向（进出水流）和垂直方向（曝气产生）的水流冲刷，在成膜初期使菌种易于寄生、繁殖，克服了圆形纤毛由于表面光滑教难成膜的缺点；毛丝的棱角边对气泡具有更好的切割作用，提高溶解氧利用率，降低曝氧电耗。

　　3．弹性填料使用寿命长、充氧性能好、启动挂膜快、脱膜更新容易、运行管理简单、耐腐蚀、不堵塞、不

为使污水经过一定方法处理后，达到设定的某些标准，排入水体、排入某一水体或再次使用等的采取的某些措施或者方法等。

现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。

一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。

二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。

三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂率法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。

整个过程为通过粗格删的原污水经过污水提升泵提升后，经过格删或者筛率器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。

各个处理构筑物的能耗分析

1．污水提升泵房

进入污水处理厂的污水经过粗格删进入污水提升泵房，之后被污水泵提升至沉砂池的前池。水泵运行要消耗大量的能量，占污水厂运行总能耗相当大的比例，这与污水流量和要提升的扬程有关。

2．沉砂池

沉砂池的功能是去除比重较大的无机颗粒。沉砂池一般设于泵站前、倒虹管前，以便减轻无机颗粒对水泵、管道的磨损；也可设于初沉池前，以减轻沉淀池负荷及改善污泥处理构筑物的处理条件。常用的沉砂池有平流沉砂池、曝气沉砂池、多尔沉砂池和钟式沉砂池。

沉砂池中需要能量供应的主要是砂水分离器和吸砂机，以及曝气沉砂池的曝气系统，多尔沉砂池和钟式沉砂池的动力系统。

3．初次沉淀池

初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物，或作为二级污水处理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。处理的对象是SS和部分BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其BOD5负荷。初沉池包括平流沉淀池，辐流沉淀池和竖流沉淀池。

初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机，刮泥撇渣机，吸泥泵等，但由于排泥周期的影响，初沉池的能耗是比较低的。

4．生物处理构筑物

污水生物处理单元过程耗能量要占污水厂直接能耗相当大的比例，它和污泥处理的单元过程耗能量之和占污水厂直接能耗的60%以上。活性污泥法的曝气系统的曝气要消耗大量的电能，其基本上是联系运行的，且功率较大，否则达不到较好的曝气效果，处理效果也不好。氧化沟处理工艺安装的曝气机也是能耗很大的设备。生物膜法处理设备和活性污泥法相比能耗较低，但目前应用较少，是以后需要大力推广的处理工艺。

5．二次沉淀池

二次沉淀池的能力消耗主要是在污泥的抽吸和污水表明漂浮物的去除上，能耗比较低。

6．污泥处理

污泥处理工艺中的浓缩池，污泥脱水，干燥都要消耗大量的电能，污泥处理单元的能量消耗是相当大的，这些设备的电耗功率都很大。

针对各个处理构筑物的节能途径

1．污水提升泵房

污水提升泵房要节省能耗，主要是考虑污水提升泵如何进行电能节约，正确科学的选泵，让水泵工作在高效段是有效的手段，合理利用地形，减少污水的提升高度来降低水泵轴功率N也是有效的办法，定期对水泵进行维护，减少摩擦也可以降低电耗。

2．沉砂池

采用平流沉砂，避免采用需要动力设备的沉砂池，如平流沉砂池。采用重力排砂，避免使用机械排砂，这些措施都可大大节省能耗。

3．初次沉淀池

初次沉淀池的能耗较低，主要能量消耗在排泥设备上，采用静水压力法无疑会明显降低能量的消耗。

4．生物处理构筑物

国外的学者通过能耗和费用效益分析比较了生物处理工艺流程,他们认为处理设施大部分的能量消耗是发生在电机这类单一的设备上,因而节能应从提高全厂功率因数、选择高效机电设备及减少高峰用电要求等方面入手。他们提出的节能措施既包括改善电机的电气性能,也包括解决运转的工艺问题,还包括污水厂产物中的能量回收(Energy

Recovery)。

曝气系统的能耗相当大，对曝气系统能耗能效的研究总是涉及到曝气设备的改造和革新。新型的曝气设备虽然层出不穷,但目前仍然可划分为2类:第1种是采用淹没式的多孔扩散头或空气喷嘴产生空气泡将氧气传递进水溶液的方法,第2种是采用机械方法搅动污水促使大气中的氧溶于水的方法。微孔曝气，曝气扩散头的布局和曝气系统的调节这些都是节能的有效措施。在传统活性污泥处理厂曝气池中辟出前端厌氧区,用淹没式搅拌器混合的节能、生物除磷方案。这一简单的改造可以节省近20%的曝气能耗,如果算上混合用能,节能也达到12%。自动控制系统的应用于污水处理节能，曝气系统进行阶段曝气，溶解氧存在浓度梯度，既减少了能耗，又可以改善处理效果，减少污泥量。

生物膜法处理工艺采用厌氧处理可以明显降低能量的消耗。

5．二次沉淀池

二次沉淀池中对排泥设备的研究和排泥方式的改善是降低能耗的有效方法。

6．污泥处理

污泥处理系统节能研究主要集中于污泥处理的能量回收。从污水污泥有机污染物中回收能量用于处理过程早在上世纪初就已投入实践,但能源危机之前一直不受重视。目前有两种回收途径:一是污泥厌氧消化气利用,一是污泥焚烧热的利用。

消化气性质稳定、易于贮存,它可通过内燃机或燃料电池转化为机械能或电能,废热还可回收于消化污泥加热。因此利用消化气能解决污水厂不同程度的能量自给问题。林荣忱等人比较了沼气发电机和燃料电池两种利用形式,认为燃料电池能量利用率高,具有很好的发展前途。对消化气的最大化利用是提高能效的主要方式。沼气发电机组并网发电的研究和应用在国内已有应用实例,是大型污水处理厂的沼气综合利用的可行途径。

另外一种能量回收方式是将城市固体废物焚烧场建在污水处理厂旁,将固废与污水污泥一起焚烧,获得的电能用于处理厂的运转。

城市污水处理的能耗分析研究与节能技术和手段的发展往往并不同步。由于污水处理能量平衡分析方法研究的欠缺,节能措施的制订和实施常常超前。而多数节能途径和手段常常由处理厂的操作管理人员结合各处理设施实际情况提出,具有经验性和个别性,不一定能适用于其他污水厂甚至是工艺相似的污水厂;另一方面,从广义上说,污水处理学科领域的技术创新、新材料和新设备的使用都蕴涵着节能增效的潜力,因而节能的途径和手段往往是很宽泛的。

结论

污水处理是能源密集(energy intensity)型的综合技术。一段时期以来,能耗大、运行费用高一定程度上阻碍了我国城市污水处理厂的建设,建成的一些处理厂也因能耗原因处于停产和半停产状态。在今后相当长的一段时期内,能耗问题将成为城市污水处理的瓶颈。能否解决耗污水厂的能耗问题，合理进行能源分配，已经成为决定污水处理厂运行效益好坏的关键因素。能耗是否较低，也是未来新的污水处理厂可行性分析的决定性因素，开发能效较高的污水处理技术，合理设计及运行污水处理厂，必将是未来污水处理厂设计和运行的必由之路。

污水处理的目前的难点在于降低水中的高含量的氯离子、氟离子等