工业废水处理过程节能优化控制方法的探究

戴柳琴 韩 铠

1. 浙江晶立捷环境科技有限公司 浙江 杭州 311121

2. 麦王环境技术股份有限公司 上海 200082

工业废水处理的目的是为了减少废水带来的环境污染、土壤污染、水质恶化问题，更是为了确保人们的用水安全，保障人民的生命安全，是符合我国可持续发展战略需求的[1]。但是如果在对废水进行处理的过程中，过度消耗能源，造成不必要的资源浪费，那么这和生态建设、节能减排的理念是相悖的。因此在进行废水处理的时候，必须要积极运用先进的技术手段，实现对水资源的循环利用，进一步落实工业生产的节能目标。

1 工业废水处理现状分析

1.1 工业废水排放量大，涉及范围广

自改革开放以来，我国有关部门高度重视工业的发展，在工业生产中投入了大量的财力支持和政策支持，这也促进了工业企业的大规模发展。在工业行业得到高速发展的同时，同样也带来了严重的环境污染问题。尤其是工业废水的排放总量非常大，如果这些废水处理不当或处理不及时，导致部分工业废水流入生活水域或者渗入到地下，给周边的水资源甚至整个河流生态都会造成不可逆转的影响，对水域里的生物和鱼虾的健康都产生了巨大的威胁，同时更严重的威胁着人们的正常生活，威胁着人们的生命安全。此外，随着工业生产规模的不断壮大，我国大中小型工厂遍布了全国各地，而我国又是一个水资源严重匮乏的国家，国内面临着严重的水资源短缺问题。但是工业规模的不断扩大，工业废水污染范围不断扩大，也就加剧了资源短缺的问题，给社会的发展人们的生活都带来了极大的影响。很多企业对废水处理不够重视，尤其是在废水处理技术和处理设备上没有进行更新，导致废水处理技术落后，设备能力不足，严重阻碍了废水处理的效率，导致废水污染问题持续发酵，这也是现阶段我国工业废水处理中普遍存在的问题。工业废水处理技术落后、人员素质不高、环保意识薄弱，这些都严重阻碍了工业废水处理质量和效率的进一步提升，也阻碍了我国工业行业的健康可持续发展。

1.2 环保意识不足，影响人们正常生活

如果在工业生产过程中，企业领导人的环保意识不足，那么就会导致对废水处理重视程度不高，间接导致了工业废水加剧了环境的破坏，从而引起了更多的废水处理问题。废水处理不及时，那么后期废水问题越积越多，处理起来的费用也会越来越高，不仅会增加企业的废水治理成本还会有些影响企业的社会地位，对企业的未来发展产生诸多不利因素。企业不重视废水的循环利用，没有重视引入相应的节能技术，将会对自身的企业带来更多的运营负担，尤其是一些企业在生产加工过程中排放的废水中，很可能会含有大量的化学物质和有害物质[2]，一些化学物质中是含有一定毒素的，如果没有及时采取相应的处理措施，那么不仅会对环境造成影响，还会影响人们的身心健康给企业留下很多的隐患。

1.3 废水处理技术落后

从我国工业发展的情况来看，在废水治理过程中存在着技术落后、理念落后、设备落后的情况，这也严重阻碍了我国的环保建设，生态建设。尤其是现阶段，我国的环保力度不断加大，对企业的节能减排要求也越来越高，因此监管力度也不断加强，有关部门提出了相应的废水治理标准，这也意味着对工业企业有了更高的生产要求和废水处理要求。但是由于企业采用的废水处理技术落后、设备老旧，对废水处理投入的资金力度不足等情况，导致在废水处理过程中实际处理能力和国家的相关要求不符，达不到相关的节能环保标准。再加上技术人才严重匮乏、对设备的后期维护力度不足等等，这些都阻碍了工业废水处理的进一步发展。相关的技术人员对节能理念、节能知识、节能设备、节能技术理解不到位、认识不足，在进行废水治理的过程中，并没有结合节能环保要求去开展相应的工作，也没有投入相应的资金和节能设备，从而使废水处理的节能目标无法得到进一步落实。

2 工业废水处理中节能优化控制的必要性

2.1 有助于控制能源消耗

随着工业领域的快速发展和工业企业建设规模的不断壮大，工业生产过程中带来的环境污染问题日益严重。工业生产所产生的能源消耗问题也是现阶段环保建设中的一个重点问题。所以工业废水处理是解决工业资源消耗过度，减少工业废水污染问题的一个重要途径。工业废水得不到有效处理，不仅会破坏周边的水资源，土地资源造成严重的生态破坏，而且还会威胁着周边居民的生命健康。因此在工业废水处理中必须要融合节能优化控制技术[3]，全面落实环保政策要求，确保废水处理过程中实现全面的节能降耗目标，减少废水带来的污染问题和能源消耗问题，实现水资源的循环利用。

2.2 有助于提高企业经济效益

在对工业废水进行处理的过程中，不同的处理工艺处理技术所消耗的资源不同，消耗的能量不同，其中需要消耗能量最大的就是电力能源。在进行废水处理过程中也难免会造成不必要的水资源浪费的情况无法实现水资源的循环利用。这在一定程度上也造成了企业废水处理成本过大，给企业带来了一定的经济压力，不利于企业的健康发展[4]。如果在工业废水处理过程中融合节能优化控制技术，那么就可以最大程度的减少电能的消耗，还能够实现对水资源、污泥等资源的循环利用帮助企业提升经济效益。除此之外，通过精细化的管理手段，加强废水处理设备和处理工艺的改进，全面引进新设备，新技术和新的节能理念，将废水处理工作落实到各个方面，通过全面的废水排放控制和废水处理控制来提高废水处理效率，从而实现企业经济利益的最大化。

3 工业废水处理过程中节能优化控制措施

3.1 在设计或运行阶段融入环保节能理念

要想提高工业废水处理的节能环保力度，就必须要从废水处理厂的设计上考虑，充分融合环保节能理念。首先应该根据工业废水实际排放量结合废水处理标准充分考虑将处理工艺和节能环保设备进行有效结合，从源头上就把控能源消耗和环境污染问题，减少污染物的产生。除此之外，在进行废水处理设计的过程中，还要注重减少除臭设计风量、优化设备管道布置以及选择更节能的处理工艺等方式。在进行除臭设计时应该通过添加一些除臭微生物、除臭剂等来实现对废水臭味源头的吸附和降解。并且还可以对一些污水池采用加盖的方式，防止臭味的扩散范围加大。废水处理厂中的一些废气站房内部还应该合理的规划设置排气系统[5]，确保能够将臭气进行有效排放和净化。优化设备及管道的合理布局，可在一定程度上减少管道阻力损失，减小扬程，降低水泵功耗，另外优先选择可生物降解的处理方法，应尽可能减少高能耗的处理方法，同时应尽可能选择低能耗的新设备，给企业降低废水处理运行成本。最为关键的是，应该对污水处理环节中的各种条件、要素和工艺方式的选择等进行深层次分析，可以明确这些技术和措施的应用，会带来怎样的效果和后果，如此一来才能够为后续阶段的污水处理工作提供帮助。而随着社会科技水平的不断提升，各种先进技术也随之出现，这更需要相关负责人牢牢掌握这些技术的操作方式，能够大大降低污水对周围环境造成的影响，确保节能环保理念的实现，促使工业废水获得彻底的处理。

3.2 有效分析废水水处理工艺参数

随着科学技术的不断创新发展，现阶段我国很多废水处理工厂中都有了较为完善的处理工艺参数。比如经常用到的有生物反应器的传热系数、格栅系数，废水处理参数、调节池参数等等。这些参数在应用过程中对废水处理工艺的节能性有着十分大的影响，也是实现工业废水处理节能环保目标的有效途径。在实际的废水处理设计中，应该结合废水性质、来源和工厂的实际排放情况，综合分析各项工艺参数，积极采取最为科学合理的处理工艺，确保废水处理的效率和质量得到提高[6]。此外通过对处理工艺参数的优化配置还能够实现废水处理流程进一步完善从而确保工业废水处理技术发挥应有的效益。加强对废水处理工艺的合理利用，能够有效的避免资源消耗和资源浪费的情况，不仅能够帮助企业减少处理成本，还能够实现水资源的循环利用促进工业企业的可持续发展。

3.3 废水生化处理阶段落实节能环保理念

在进行工业废水处理的过程中，通过生化处理不仅能够有效的提升处理效果，而且还直接影响着废水处理耗能水平是实现废水处理节能控制的有效途径。其中最直接关系到耗能水平的就是曝气量的控制。如果对曝气量控制不合理，那么将会导致废水处理效果不佳，无论是曝气量过大还是曝气量过小都会在一定程度上影响到工业废水的节能处理效果。所以在实际废水处理的过程中，当水质超标的情况下，则需要改变曝气量，如果水质达标，那么将会使曝气量维持在一个恒定的状态下。另外曝气器的不断更新迭代，可不断提升充氧能力，减少风量供应。科学的使用处理工艺技术能够加强工业废水处理过程中节能控制效果。工业废水因行业不同，废水水质相差很大，能用生化处理的尽量采用生化处理。研发人员不断地对生化工艺进行深入研究，以实现微生物的能源消耗，比如应加大对厌氧氨氧化的深入研究，包括如何控制硝化菌和亚硝酸菌的更精细化条件管控。利用更少的碳源，使废水中的氮化合物得到有效的去除，这样才能达到理想的废水处理效果，提高我国工业废水处理技术水平。此外经过不断的研究和实践，已经发现了生物脱氨处理技术能够有效的处理工业废水中的氮化合物并且通过活性污泥对废水进行处理，能够使这些氮元素分解成其他的形式和化合物的形态从而实现节能效果的提升。其中应用较多的就是同化处理技术、氨化处理技术、硝化处理技术以及反硝化处理技术这四种技术手段。但是具体的应用还需要结合实际废水厂废水处理工艺以及其他因素，确保处理技术能够符合实际的废水处理节能需求。

3.4 工业废水处理“碳中和”的运用

碳中和技术在工业废水中的应用涉及的范围是十分广泛的，这种处理方法主要就是通过一定的技术手段，吸收废水处理过程中产生的大量二氧化碳，从而达到减排的目的，或者是利用一定的技术手段，将废水中的有机物转化为可利用的能源，实现资源的二次利用。碳中和技术的应用可以通过利用细菌、藻类等来实现，此外就是利用污泥处理，来实现碳中和的目的。首先利用细菌、藻类虽说能够减少对环境的无染，充分转化二氧化碳，但是这一技术较为复杂，实现起来比较困难，还需要经过不断的研究实验才能得以运用。但是利用污泥处理却是实现碳中和的一个很好的方式。为了充分实现废水处理过程中的“碳中和”就必须要高度重视污泥处理工作，利用先进的厌氧呼吸技术、好氧消化技术、污泥堆肥等技术来实现对污泥的有氧处理[7]，污泥中其实含有很多可以二次利用的能源物质，这些物质只需要通过一些技术的分解转化便可以实现二次利用。污泥来源比较广泛，而且本身含有的杂质比较多，所以处理起来也相对困难。如果在对污泥进行处理的过程中，处理工艺和处理技术使用不到位或者选择不合理，那么很可能会造成新的污染源的出现，所以必须要积极采用先进的污泥处理技术融合节能处理工艺来促进污泥处理质量和节能降耗目标的进一步实现。比如现阶段运用好氧消化工艺就可以将污泥中的一些有机物矿化转化，但是这一技术却不能实现资源的二次利用，只能减少废水处理过程对环境带来的污染。运用厌氧技术，能够是污泥在经过一定的讲解消化后，内部的有机物质能够在发酵作用下转化为单糖、氨基酸等物质，最终可以将其中产生的氢和二氧化碳转为甲烷。通过一系列的操作最终就可以利用这些能量转化为电能，为废水厂提供充足的电力资源。而且这一处理工艺相较于传统的污泥处理工艺上来说有着自身强大的优势，不仅能够改善传统的污泥脱水困难、污泥固化率低等弊端，还能提高资源的利用率。最后就是通过污泥堆肥来实现废水处理的碳中和。这是由于在对污泥进行堆肥处理后，不仅能够有效消灭其中存留的有害寄生虫和病原菌同时还能生产其他养分，这些养分能够做为植被生长所需养分对其进行充分利用，所以这中处理方式不仅不会产生污染，还可以直接将处理过的污泥作为肥料来利用。污泥的碳中和处理对工业废水节能目标的实现有着重要意义，实现了污泥高效利用，如焚烧发电，土壤改良材料，水泥熟料等多种用途。

4 结束语

总而言之，经济的快速增长推动了工业企业的大力发展，也造成了工业生产过程中废水排放、化学产品排放、工业气体排放量增加给环境带来的严重污染问题。在全球环境日益严重的当今社会，环境治理，节能减排已经成为了各行各业的发展目标。因此必须要利用先进的处理工艺和处理技术来实现废水处理高效率，高质量落实，同时还应该融合先进的节能控制手段，节能优化设计来实现废水处理的节能降耗目标，促进我国工业企业和废水处理企业的健康发展。