污水处理过程节能优化控制方法的研究

李莹

摘 要：众所周知，改革开放前，中国是一个农业大国。改革开放后，中国经济快速发展，这当然离不开中国产业结构的调整。工业在中国经济发展中发挥着越来越重要的作用。工业促进了中国经济的快速发展，也对中国的生态环境产生了一定的影响。在工业发展的过程中，产生了大量的工业废水、工业废气和其他有害物质，因为中国片面追求经济发展，因此，对这些有害物质的处理不够重视，工业废水、废气未加处理直接排放到大气与河流中，严重危害了我国的生态环境，人们的生活质量下降，在这样的大背景下，本文对污水处理厂节能减排的实现途径进行了分析。

关键词：污水处理；节能优化；控制方法；研究

1污水处理过程中存在的问题要点

1.1无法同时控制好能耗和水质

污水处理后，不仅要达到一定的水质标准，还要达到低能耗、低成本的目标。前者是行业标准，而后者是净水厂的生存需求。如何协调两者成为一个大问题。水质标准不一定与能耗有关，但是很难解决净水和降低成本之间的矛盾。

1.2污水处理适应性差

污水处理是一项复杂而繁琐的工作。在污水处理的全过程中应注意资源的优化，并对处理过程中的各种数据进行科学合理的分析。然而，在实际施工中会出现许多意想不到的情况，这就对技术施工人员提出了更高的要求，不仅要考虑材料的合理选择，还要准确把握能耗和出水控制的平衡点。如果施工中有任何错误，污水处理的整体效益将会大大降低，甚至会有所欠缺。我国的污水处理厂在控制结构上都比较简单，控制变量时也不符合标准，故而污水处理系统在工作中很容易被外界因素干扰，污水处理的环境适应性比较差。

1.3工业污水处理消耗大成本高

当传统的污水处理工艺用于处理污水时，一些环节难以操作。在困难的操作中会浪费能源。如果合理降低运营难度，污水处理的投资成本将会增加，项目成本回收周期将会延长。因此，污水处理工程企业或相关部门面临的主要任务是实现能耗和成本的统一平衡。

2工业污水处理技术

2.1高效沉淀技术

高效沉淀的工作原理：通过污泥回流和投加（明矾、硫酸亚铁等），污水中的悬浮物质聚合成大絮状物，使得絮状物的密度和半径迅速增加，污染物的沉淀速度加快。在水量相同的情况下，结合沉淀池的特殊结构，沉淀效率会更快。浓缩污泥在外部环境中的循环搅拌可以促进反应池中固体浓度的持续增加，同时提高进入污泥的絮凝效率，形成絮状物并使其均匀分布。沉淀技术中一般都采用斜板沉淀原理，斜板的运用和污泥回流都使絮凝过程更加高效。斜板沉淀池中可用于泥水分离的面积为普通沉淀池的数倍，通过沉淀池的高效沉淀后，污水中大量的杂质会变成相互独立的沉淀物得到清除。

2.2采用反硝化除磷技术

这种技术是在厌氧条件下，使污水中的基质首先被转化为以PHB（聚羟基丁酸酯）为主要成分的聚合物质，位于细胞内的多聚磷酸盐为这个过程提供了能量。这样，磷酸盐就被排到了细胞之外。好氧条件出现后，在厌氧条件下贮存的聚羟基丁酸酯就会因为环境中缺乏COD（化学需氧量）而被充当基质，聚磷酸盐就在细菌过量摄取磷酸盐的过程中产生，同时也使细菌得到了增殖[5]。除此之外，糖源在好氧条件下也得到了补充。这样在好氧条件下离析出的增殖细菌便能被排除。细胞内磷含量在聚磷细菌中只论干细胞可达到12%左右，而1%-3%则是一般细菌细胞的磷含量。由此可见。污水中的磷酸盐可以被生物聚磷中出现的细菌分离有效脱离。这就为污水处理过程中节能优化的发展奠定了十分有利的技术基础。反硝化除磷细菌在缺氧和好氧条件下一样，都可以利用硝酸氮作为电子受体，同样产生生物摄磷功效，把硝酸氮还原为氮气。结果很明显，反硝化除磷过程中COD与曝气量可以积累很多，这就使得污水处理中的污泥产量大大减少。

2.3芬顿氧化技术

在工业废水加入双氧水H2O2，双氧水会与铁离子Fe2+发生化学反应形成芬顿试剂，反应后产生的OH-1自由基，具有很强的氧化性。经过催化剂作用，它可以将结构稳定的高分子芳香环破坏，以达到降解去除目的。这种方法可以降低工业废水的氧化性，并提高B/C比。除了以上工艺技术外，废水的处理技术还有酸碱度中和、膜分离、气浮、过滤、消毒、离子交换以及吸附等多种理化处理技术，主要取决于污染物实际情况，利用不同的工艺技术达到处理效果。

2.4工业污水生物脱氮技术

在过去的工业污水处理过程中，发现我国水资源污染的主要组成部分之一是水体富营养化。对于这一现象，我国现有的污水处理技术仍然不能完全解决。目前，解决水体富营养化的主要方法是生物脱氮技术，它在污水处理过程中发挥着极其重要的作用。在使用脱氮技术时，也要对其进行节能控制策略进行优化，采取科学的方法对脱氮技术工艺进行优化，从而对污水中的以硝态氮化合物和氨氮等多种形式存在的氮进行处理。

3污水处理过程中的节能优化具体措施

3.1进一步提升电气节能优化能力

除了水危机，中国也面临着能源危机。因此，我们应该尽最大努力节约能源和减少排放，做好工厂电路的维护和管理，注意电源线的损耗，选择质量好的电缆，降低维护成本。在污水处理操作过程中，应选择合适的变压器。目前我国城市生活污水的处理率仍然不高。随着城市化进程的加快和经济的快速增长，城市生活污水处理的压力将会增加。尽管近年来国家在污水处理方面的投资有所增加，但与国外相比仍有很大差距。因此，中国未来仍需要增加对城市污水处理设施的財政投资。对于东部发达地区，地方政府必须将城市污水处理设施建设纳入财政收入充足的重点支持范围，加快城市污水处理步伐，改善城市水环境变压器的三相电路。在污水处理厂的建设中，由于工作量大，对供电要求严格，因此在总体配电中应注意减少供电线路和电力消耗。电阻与线路长度成正比，与线路的横截面成反比，因此要选择合理的输电材料，降低电阻，节约能源，另外，铝材质的电阻率比铜材质较大，考虑到污水处理的环境大多有腐蚀性，所以铜质线缆是建议首选。此外，还要考虑线缆铺设的合理性，比如负荷中心和变电器距离不能太大等等。从长远看，将这些问题细化落实，才能保证污水处理工作既顺畅运行，又能节约能源、降低成本。

3.2污水循环利用

目前国外一些先进国家在工业废水的回收利用方面取得了明显的效果，很多工厂污水经过技术处理后回收使用。随着人类科学技术的进步，处理后的工业污水越来越可能作为二次能源利用，先进的污水处理技术无疑会增加工厂生产效益，废水的净化回收也应被重点扶持发展，响应政策顺应民意才能保证工业的可持续发展。

结语

随着生活用水和工业废水排放量的增加，污水的成功处理是中国水资源可持续发展的关键。污水处理过程中的节能优化控制不仅可以降低污水处理成本，还可以节约能源、能源和消耗。因此，采用智能污水处理技术，应用先进的控制方法，提高污水处理效率，具有重要的现实意义。

参考文献

[1]常院，陈雷.污水处理过程节能优化控制方法的研究[J].化工管理，2017（35）：225.

[2]张冠男.污水处理过程中的节能优化控制方法[J].技术与市场，2017（03）：115.

[3]许玉格，宋亚龄，陈立定.基于人工免疫的污水处理系统自适应优化策略[J].信息与控制，2017，01：99-103+109.

[4]卢志铭.节能优化控制方法在污水处理过程中的相关研究[J].资源节约与环保，2017，03：23.

[5]李晓明.污水处理过程节能优化控制方法的研究[J].民营科技，2017，07：9.

（作者身份证号码：21078119871207422X）