工业水处理中节能优化控制的研究

摘要：工业水的处理一直以来都是环境工程当中十分重要的一个环节，而要做好这一环节就需要针对其中存在的问题进行科学合理的优化控制过程，本文从这一点出发，提出工业水处理过程中相关的工作内容。

关键词：工业水处理;节能控制;优化控制

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）01-0-02

Abstract：The treatment of industrial water has always been a very important part of environmental engineering.To do this well，it is necessary to carry out scientific and rational optimization control processes for the problems.Starting from this point，the article proposes relevant work content in the industrial water treatment process.

Key words：Industrial water treatment;Energy saving control;Optimal control

工業生产过程中会消耗大量的能耗，其中产生的工业废水也会消耗大量的资源进行处理，因而属于高能耗过程。而工业水的处理过程，可以通过合理设计相关工艺进行优化控制，进而降低能源消耗，且提高应用效果。

1 能耗问题

工业水处理包括工业废水处理、循环水处理和纯水生产。水处理设备的运行需要大量的电机，如水泵和搅拌机等，合理的设备选择和工艺设计对降低能耗有很大的影响。在回用水和纯化水的处理过程中，还涉及设备反冲洗排水、活性炭滤池反冲洗、反渗透膜浓缩和收缩排放等用水，可能产生一定的用水量，这也是节能的一个重要方面。工业水处理的能耗还与设备耗材的更换和使用频率、化学品的使用、废弃物的产生和处置以及管理不善造成的损失有关。工业水处理节能控制涉及多个方面，为了降低设备运行成本，提高设备效率，保证处理效果，需要进行综合设计和协调。

2 节能优化

2.1 工业水处理的电源控制

水处理设备的运行涉及到大量的电气设备，如泵、风机、空气压缩机、搅拌器、电气绝缘设备等。为了降低功耗，需要优化这些设备的使用。按照常规污水处理和排放的要求，一般是指悬浮颗粒处理、化学需氧量和营养盐的要求。有许多方法可以处理这些污染物和不同的功耗组合。首先，在选择合适的工艺时，还需要优化工艺设计，控制设备数量，自然降低功耗。例如，可以使用溢流来减少所使用的泵的数量，研究表明，MBR工艺可以替代传统的生物处理设备进行生物处理，从而降低能耗。其次，注意材料选择和工艺控制，降低功耗。例如，尽量选择低能耗的电机，从根本上降低能耗，节约能源。结果表明，采用变频调速、合理运行和停止使用等措施，可以有效降低电动机的功率损耗。

2.2 控制工业水处理消耗

工业生产需要大量的洗涤水，因此产生了大量的废水。同时，不同行业对洗涤水的要求不同，所以会有纯净水从自来水中提取出来。传统的污水处理不涉及用水量。废水的消耗只能改善生产工艺，从而减少废水的产生，然而，循环水和纯净水通常消耗水。循环水通常是水循环的一种形式，它可以通过消除生产过程中使用的水量来节约用水，从而减少循环水量，特别是在用自来水生产纯水的过程中，水量非常明显，水越纯净，排出的污水就越少。净化水和再生水的处理水量不同，例如，离子交换树脂法的水效率不同于反渗透膜法。在实际水处理过程中，根据实际情况选择合适的处理工艺，提高水的循环利用效率是降低水耗的有效途径。

2.3 控制工业水处理的其他能耗

水处理中大量使用消耗品和药品，控制消耗品和药品的使用也是节约能源的重要途径。对于常用的滤料，如活性炭过滤中的活性炭，合理的工艺设计和选用优质的滤料，可以降低更换滤料的频率和能耗。另外，从回收利用的角度来看，滤芯的再生也可以降低滤芯材料的消耗。废滤料也是一种需要额外处理的废物，增加了运行成本。控制药物滥用有两种方法，首先是过程的选择，本文在考虑处理效率和经济性的基础上，尽量选择消耗少、性能好的产品;另一方面，要严格选择合适的药物，控制药物的使用，避免在实际治疗中添加不合适的药物或过量的药物，减少损失。水处理产生的废物，如废滤料、化学污泥、生物污泥等，需要进一步处理处置，也增加了运行成本，因此减少浪费或回收资源也是一种节能的方法。水处理产生的污泥通常需要外处理，处理费用通常按重量计算。因此，污泥的进一步处理也是一个非常重要的环节。污泥处理工艺和脱水器的选择也是节能的一个重要方面，它涉及生物污泥的处理，还可以循环利用，更符合节能的需要。

2.4 工业水处理设备运行管理中的节能控制

在工艺设计中，管理也是节能的重要组成部分。首先，提高自动控制设备的水平是一种重要的节能控制方法，自动化水平的提高可提升设备的运行效率、减少人为错误与管理，可准确控制整个系统过程，也方便维护，是一种系统节能控制方法;其次，可制定合理的设备管理和维修计划，在设备的运行管理中，科学的管理和维护可保持处理系统的稳定运行，减少因操作不当造成的维护，因此，对管理者实施定期的管理培训和制定管理制度也是降低能耗的重要手段。

2.5 工业水处理综合能耗控制

工业水处理包括废水处理、中水回用和纯水生产。因此，工业水处理的节能也是一个综合过程。例如，减少电力消耗、水消耗或药物使用和废物产生是一个综合过程，需要结合能源消耗和处理结果。例如，一个处理单元的能耗可能很高，但节省了药品和水的消耗，而另一个处理单元的能耗很低，另一个处理单元的能耗很高，所以综合运行成本是必要的，而且相对较高。因此在实际的水处理工程中，必须根据综合能耗和运行成本，采用经济技术手段选择最节能的处理工艺。

3 具体方式

3.1 管理体系完整性的监督

要促进施工人员责任意识的形成，建立责任制，促进监督管理的合理实施;同时，要完善监督管理制度，必须建立奖惩制度，对成绩突出的，要给予奖励，提高工作积极性;对不认真做好相关工作的，在此期间可以适当处罚，具有一定的预警作用;此外，还应建立考核制度，确保监督维护的有效实施。

3.2 提高质量意识和安全意识

工程施工安全是建設单位和管理单位共同努力的结果。因此，在施工过程中，有关单位应提高施工人员的安全意识和质量意识。在施工管理中，质量管理是提高安全意识的主要环节。在此期间，建设单位要发挥领导作用，提高自身安全意识，确保安全意识深入人心，比如在项目施工现场设置警示标志，确保大家提高安全意识，维护施工安全。在项目工程建设中，有关部门需要认识到安全管理的重要性。为有效保障项目工程建设的安全，有关单位需要投入大量资金对施工机械设备进行维护和保护，以保证施工过程中设备的合理使用，避免安全事故的发生，保护施工人员的安全。在项目工程建设中，也要注重人员的能力建设，要提高员工的综合能力，首先要提高施工人员和管理人员的学习意识，提高他们的综合能力;二是要对施工人员进行安全教育，提高他们的安全意识;最后，要加强高技术培训，在施工过程中，要掌握并有效处理施工过程中遇到的问题，维护整体安全。

3.3 实施质量控制管理

在工程建设的前期，必须从设计、设备、材料等方面对其进行安全控制。在具体工作中，需要在设计之初对施工现场进行勘察，并对管线进行分析，以保持整体合理性。同时，施工机械和工程设备必须妥善保养，避免施工过程中出现安全隐患。在建筑材料管理中，需要从三个方面进行分析：首先，选择一个合格的品牌制造商;其次，进场时必须对原材料进行严格检验，确保所有原材料合格后方可使用;最后，要合理储存材料，避免混淆和可能出现的腐蚀问题，最大限度地提高工程施工的质量，同时需要考虑密钥设置，以维护总体安全性。

4 结束语

工业水处理过程中会有着较大的能耗和水耗量，如果管理不善或者工艺出现问题，则会导致大量的浪费，所以需要进行针对性的节能控制。不同的排放要求条件下会使用迥异的工艺内容，因而需要综合考虑，提高自动化水平和管理水平，实现优化控制。

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收稿日期：2019-10-17

作者简介：陈岭（1967-），女，汉族，硕士研究生学历，工程师，研究方向为环境工程。