葉晶

（廣州博依特節(jié)能科技有限責(zé)任公司廣東廣州510663）

城市污水處理廠節(jié)能與過程優(yōu)化研究

葉晶

（廣州博依特節(jié)能科技有限責(zé)任公司廣東廣州510663）

隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們的生活水平逐步提高，因此日常生活中產(chǎn)生的污水和垃圾也越來越多。污水對(duì)人們的身體健康產(chǎn)生極大的危害，所以對(duì)污水進(jìn)行處理是現(xiàn)代城市發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。但是污水處理是一個(gè)復(fù)雜的過程，現(xiàn)階段污水處理過程能耗高、處理效率低下，本文就城市污水處理廠節(jié)能與過程優(yōu)化進(jìn)行了研究，并以提高效率和節(jié)能減排為出發(fā)點(diǎn)，提出污水處理節(jié)能與過程優(yōu)化的控制方法，以期對(duì)城市污水處理的發(fā)展有所助益。

污水處理；節(jié)能；過程優(yōu)化

1 引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛，淡水資源匱乏的情況越來越嚴(yán)重，加之人們節(jié)約用水的意識(shí)愈發(fā)淡薄，肆意浪費(fèi)、污染水資源，城市中的水污染問題越來越嚴(yán)重。2015年，全國廢水排放總量為613.3億（T噸），其中工業(yè)廢水占35%～39%，城市污水占61%～65%，城市污水已經(jīng)成為主要的污染源。

2 城市污水處理過程節(jié)能優(yōu)化控制的研究現(xiàn)狀

污水處理節(jié)能與過程優(yōu)化的研究在一些發(fā)達(dá)國家起步較早，并且取得了驕人的成績。現(xiàn)在我國城市污水處理廠中的污水處理設(shè)備都十分完善，但是我們的污水處理技術(shù)卻十分匱乏。還有一些遠(yuǎn)程監(jiān)控的自動(dòng)控制系統(tǒng)，我國城市污水處理廠在智能控制方法的研究上也多有不足。例如，底層控制對(duì)象單一，適應(yīng)性差、難以找到污水處理出水水質(zhì)與能耗間的直接關(guān)系、污水處理過程能耗過大，運(yùn)行成本高等。此外，缺少相關(guān)污水處理人員的有效管理也是一項(xiàng)重要的問題。通過上述分析表明，我國城市污水處理廠在技術(shù)方便較為缺乏，有些地區(qū)因?yàn)闂l件的限制，不能夠?qū)⑽鬯幚砑夹g(shù)發(fā)揮出最大的效用。這就導(dǎo)致現(xiàn)階段我國污水處理廠還存在很多污水處理成本較高，能源消耗情況嚴(yán)重的現(xiàn)象。

3 目前污水處理技術(shù)的不足

3.1 污水處理成本高、消耗大

傳統(tǒng)的污水處理控制方法十分復(fù)雜，在污水處理的過程中操作難度較大，因此會(huì)出現(xiàn)能源消耗大的情況。若想對(duì)能源消耗的問題進(jìn)行處理，勢(shì)必要加大成本的投入，這就使能源消耗和成本投入之間無法達(dá)到一個(gè)有效的平衡。

3.2 能源消耗與出水水質(zhì)之間的矛盾

在對(duì)城市污水處理時(shí)需要考慮的因素眾多，不僅要對(duì)排水量進(jìn)行控制，還要注意成本的節(jié)約。以往傳統(tǒng)的污水處理無法將這兩點(diǎn)因素進(jìn)行有效的平衡，因此導(dǎo)致兩者之間存在巨大的矛盾，想要在確保出水水質(zhì)的同時(shí)將能源和成本的消耗講到最低，這是一項(xiàng)十分艱巨的任務(wù)。

3.3 適應(yīng)能力不足

污水處理的過程并不簡單，其過程十分繁瑣復(fù)雜，存在著許多不可控制的因素，這就要求污水處理技術(shù)的研究充分考慮這些因素之間的關(guān)系，對(duì)出水水質(zhì)和能源消耗情況進(jìn)行控制。

4 城市污水處理節(jié)能優(yōu)化方法建議

4.1 污水生物脫氮技術(shù)

從很多污水現(xiàn)象中能夠發(fā)現(xiàn)，我國水污染最重要的原因就是水體富營養(yǎng)化，就算是在污水處理技術(shù)不斷發(fā)展的今天，還依然不能將這個(gè)問題進(jìn)行有效解決?，F(xiàn)在水體富營養(yǎng)化情況愈發(fā)嚴(yán)重，想要解決這個(gè)問題，目前只有依靠脫氮除磷的方法。

4.1.1 氧化溝脫氮技術(shù)

利用推流式反應(yīng)器和氧化溝脫氮技術(shù)相結(jié)合，這種污水處理技術(shù)的速度較快，又能和溝內(nèi)的混合溶液快速融合在一起。其通過活性污泥中的微生物與細(xì)菌對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行降解去除，進(jìn)而達(dá)到凈化污水的目的。

4.1.2 缺氧技術(shù)

缺氧技術(shù)就是前置反硝化技術(shù)，經(jīng)缺氧池處理后的廢水用提升泵提升至生物接觸氧化池進(jìn)行好氧生化處理。這項(xiàng)技術(shù)操作過程簡單并且造價(jià)較低，目前被廣泛應(yīng)用于各個(gè)城市的污水處理廠。

4.1.3 三級(jí)活性污泥技術(shù)

三級(jí)活性污泥技術(shù)就是將反硝化、消化和氨化三個(gè)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行有效結(jié)合，污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被最后利用。以此達(dá)到污水處理的效果，這種污水處理的方式較為復(fù)雜并且造價(jià)偏高。

4.2 污水處理的電器節(jié)能優(yōu)化控制

在對(duì)污水進(jìn)行處理時(shí)，電氣節(jié)能也有著十分重要的作用。因?yàn)槌鞘形鬯幚淼倪^程要求節(jié)約成本，降低能源消耗。因此在配電過程中減少配電線路對(duì)電能的消耗能夠有效保證在電氣節(jié)能中降低線路的損耗。

4.3 采用遺傳算法優(yōu)化控制

通過實(shí)踐表明，遺傳算法是一種在污水處理中比較有效的解決問題的方法，它以自然選擇和遺傳機(jī)理的搜索形式為基礎(chǔ)，通過這種方式對(duì)DO變化量展開有效的控制，以便于更好的將在自然選擇中的繁殖和變異現(xiàn)象模擬出來。

結(jié)語

隨著人們生活水平的提升，人們對(duì)污水處理的意識(shí)也越來越強(qiáng)，并且愈發(fā)重視污水處理工作的情況，污水處理受到多方面因素的影響，其過程是復(fù)雜多變的，因此需要我們不斷研究和探尋新的污水處理技術(shù)，這樣才能夠有效保證我國污水處理工作的進(jìn)步和發(fā)展。

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