近年来污水处理行业得到了较快的发展，大量的污水处理厂投入了使用。然而，受制于现有的工艺和设备，污水处理厂一直普遍存在运行能耗偏高的问题，这点在小规模污水处理厂中表现较为突出。
1 污水厂能耗分析
目前，我国污水处理厂的能耗情况如表1 所示。
从表1 可以看出，不同工艺不同规模的污水处理厂单位能耗差异较大，但大致的规律为处理深度越高、处理规模越小的污水处理厂单位能耗越高。随着分散式一体化污水处理设备的普及以及小区污水自循环概念的提出，越来越多的居民区配备了小区污水处理站。这类污水处理站往往具备中水制备及循环系统，出水水质要求高，工艺上有深度处理环节。同时，由于污水处理站仅面向小区服务，其处理规模往往较小，多数为千吨级。上述原因导致小区污水处理站单位污水的处理电耗较大，再加上其用电性质多为一般工商业用电，使得小区污水站的能耗成本更为突出。
2 储能系统与能耗降费
除了居民生活用电外，我国的大工业用电和一般工商业用电都实行分时电价，即用电高峰、平段和低谷的电价不同，高峰时段电价最高，低谷时段电价最低。以北京市2018 年8月的数据为例，其部分分时电价如表2 所示。
表2 北京市部分分时电价
通常小区污水处理站用电为一般工商业用电，电压等级0.4kV ;集中式污水处理厂用电为大工业用电，电压等级
10kV。可见，对于全天运行的污水厂来说，峰时和平时的能耗成本较高。
引入储能系统后，可以利用其削峰填谷的特性，在低谷的23 ：00- 次日7 ：00 之间存储电能，在其它时段通过储能系统对水厂供电，从而大大减少电费成本。以小区污水处理站为例，采用谷时储能的储能系统为水站供电，其峰时电费每度可节约1.0254 元，降费比例接近74% ;平时电费每度可节约
0.4997 元，降费比例接近58%。全天综合来看，依据表2 峰平谷时段各占全天的1/3，则配备储能系统后，污水站的日均电费仅为原先的41.8%。
可见，储能系统的引入对污水厂降低运行能耗成本有重要作用。
3 储能系统的配置方式
当前电储能的方式主要有物理储能(抽水储能等)、电磁储能(超级电容等)和化学储能(电池储能等)。其中，抽水储能虽然技术成熟，储能容量大，但对对地形要求高，占地面积大。电磁储能响应速度快，充放电迅速，但容量不足。电池储能具有容量大、占地面积小的优点，而得益于技术的进步，其使用寿命、安全性、建设运行成本等都得到了大幅改善。因此，结合储能容量、占地面积、使用寿命和建设运维成本等因素综合考虑，污水处理厂适合采用蓄电池作为其储能手段最为经济合理。
目前，电池储能系统通常采用锂电池，材质以三元锂和磷酸铁锂为多。三元锂电池因其能量密度高、充放电能力强，主要用于面向电厂和电网的调频调峰 ;磷酸铁锂电池因其安全性好、成本较低、综合性能优良，更加适合于污水处理厂的储能系统。
对于大型污水处理厂，可采用类似传统变配电室的方式来配置储能站，内设若干电池柜、控制柜、储能变流器(PCS柜)、并网变压器等，如图1 所示。
图1 集中式储能站示意图
这种配置方式用在大规模储能系统上可以有效降低一次建设成本。同时，由于储能站空间充足，方便设备的维护与检修，也能为设备提供更好的运行环境，从而提升系统可靠性，降低运行维护成本。
对于小型污水处理厂可以采用集装箱一体式布局来配置储能系统，一台集装箱内可根据需要集成电池柜、控制柜、
PCS 柜等，如图2 所示。
图2 集装箱式储能系统示意图
这种配置方式的优势在于系统集成化程度高，因此占地
应用研究
最低点设进水口。试验前应做好加压设备、加力计的选择及安装并对压力表进行标定。压力表的精度等级1.5 级，最大量程为试验压力的1.5 倍。表壳的公称直径不小于150mm，使用前校正。水泵、压力计安装在试验段下游的端部与管道轴线相垂直的支管上。
2.3.3 堵板设计
堵板的强度刚度、接口形式应满足试压安全要求，在构造上满足进水、放水、放气、安装仪表等需要。
2.3.4 后背
用方木纵横交错排列紧贴于土壁上，用千斤顶支顶在堵头上。用厚钢板型钢作后背撑板。千斤顶的数量根据堵头承受外推力的大小，选用一个或多个千斤顶支承。后背撑板紧贴后背座，如有孔隙用沙子填实。
2.3.5 试压
注水 ：把水源准备好，用低压大流量的水泵先往管内注水，注水同时把设置在管路上的排气阀全部打开，并有专人把守，做到边注水边排气。水注满，气排完，当注水接近注满时，派人沿管线检查管道有无漏水情况，如无应继续。如有漏水情况，停止注水，做好标记和记录，待修好后，方可进行再次注水，直到水注满后开始做无压状态下的浸泡观察，时间不小于72h，在此时应再派人沿管线寻查管道情况，一切正常后，检查管道的渗水情况，渗水量与规范的渗水量要一致并小于规范要求。管道灌满水后以保持0.2 - 0.3Mpa 水压
(不超过工作压力)充分浸泡，浸泡时间不小于72 小时。试压时缓慢的加压，每次升压为试验压力的20%为宜，每次升压后，检查后背、接口支墩等的安全无问题时，在继续升压。甚至试验压力70%时，稳定一段时间检查，排气彻底干净然后升至试验压力。管子强度试验在水压升至试验压力后，保持恒
压10 分钟，检查接口管身，无破损即漏水现象时，管道强度试验确认合格。
2.3.6 试压的安全工作
当试压时，应有专职领导负责，成立试压小组，统一指挥，明确分工，严格检查，规定联络信号。开始试压时对两端盖堵及减压装置应特别注意，发现问题及时停泵处理。水压实验逐步加压，每次加压以0.2Mpa 为宜，每次加压后，稳压检查没问题时，再继续加压。检查时停压进行，同时作好对管道沿线当地居民的宣传，试压时有专人寻查，当地居民不能进入试压区段，在明显处，张贴标语等措施。试压人员严禁站在试压段端部，外露管顶等部位，并配备专业通讯设备，保持各处联络通畅。试压过程中，严格监视各管段情况，发现问题及时解决，试压完成后，及时放水，保证安全。
3 结束语
南水北调中线通水之后，沿线省市的通水配套工程相继开工，为了解决长距离大需求的供水问题，地下暗埋 PCCP 管道成为了配套工程在运输水资源的重要材料之一，本文所阐述的施工技术在实际工作中具有保证施工质量、节约投资成本、加快施工进度的优点，希冀能够给类似工程提供一定的参考作业。（来源：大连诚高科技股份有限公司）