林莉莉，蔡陽波，萬漢興

（浙江仁欣環(huán)科院有限責(zé)任公司，浙江 寧波 315000）

1 污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制的重要性

1.1 可以改進(jìn)并提高污水處理技術(shù)

面對(duì)當(dāng)前嚴(yán)峻的水資源短缺現(xiàn)狀，以往的污水處理技術(shù)已經(jīng)顯得比較落后，很多的污水處理技術(shù)不僅處理效果不佳，同時(shí)在污水處理的過程中還會(huì)造成極大的能源消耗，滿足不了當(dāng)前對(duì)水資源的需求，所以對(duì)污水處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和提高已經(jīng)迫在眉睫。污水處理技術(shù)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，任何一個(gè)環(huán)節(jié)都不能掉以輕心，因此，要積極地學(xué)習(xí)先進(jìn)的技術(shù)，培養(yǎng)我們自己的人才，只有這樣才能滿足現(xiàn)階段人們的需要[1]。

1.2 可以有效地節(jié)約能源

水資源與我們的生活息息相關(guān)，各行各業(yè)的發(fā)展都離不開水資源的支撐，它對(duì)于社會(huì)生活具有決定性的作用。目前，可以說社會(huì)生產(chǎn)生活過程中都充斥著浪費(fèi)水資源的現(xiàn)象，比如工業(yè)污水、生活污水等，所以對(duì)污水處理進(jìn)行有效地控制可以極大地遏制能源浪費(fèi)。以往使用的污水處理技術(shù)普遍存在轉(zhuǎn)化率不高、處理后的水資源質(zhì)量有待提升等問題，已經(jīng)無法滿足人們對(duì)于水資源高質(zhì)量的需求，而污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制方法則可以有效改善這些現(xiàn)象。

2 污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制存在的缺陷

2.1 污水處理過程中能耗較高

污水處理工作是一項(xiàng)涉及內(nèi)容多、工序復(fù)雜的工作，如果在污水處理的過程中有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會(huì)導(dǎo)致最后的出水質(zhì)量達(dá)不到要求，所以對(duì)每個(gè)環(huán)節(jié)都有極為嚴(yán)格的要求。而在污水處理過程中會(huì)用到很多處理設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行過程中必然會(huì)出現(xiàn)高能耗，造成新的污染問題，所以有必要進(jìn)一步完善污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化的控制方法。

2.2 污水處理的資金投入比較大

目前我國污水處理事業(yè)處在一個(gè)快速發(fā)展的時(shí)期，對(duì)于一些污水處理企業(yè)而言，想要保質(zhì)保量地完成污水處理任務(wù)，必須要引進(jìn)先進(jìn)的處理設(shè)備，這就需要投入比較大的資金。另外，由于在污水處理的過程中造成的能耗比較高，想要降低能耗也需要投入大量的資金，同時(shí)由于我國污水處理的自動(dòng)化程度不高，人工費(fèi)用也是一筆不小的投入[2]。

2.3 污水處理極易受外界因素影響

污水處理是一項(xiàng)涉及多個(gè)環(huán)節(jié)的系統(tǒng)工程，在污水處理的過程中要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)做到精準(zhǔn)把控，尤其是在處理過程中出現(xiàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，都要做到整合處理分析。但是，在實(shí)際的污水處理工作中，由于工作人員的水平有限，并且在這個(gè)過程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)無法預(yù)料的情況，所以很容易就會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)。另外，在污水處理的過程中，要掌握好能耗與出水質(zhì)量之間的關(guān)系，這對(duì)于工作人員提出了極高的要求，但是目前我國污水處理技術(shù)有待提高，工作人員在面對(duì)一些突發(fā)情況時(shí)很難做出正確的處理，所以污水處理工作極易受到外來因素的影響。

2.4 出水水質(zhì)與能耗難以兼顧

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)于污水處理的出水水質(zhì)有著更高的要求，同時(shí)在污水處理的過程中還要減低能耗所造成的其它影響。但是，目前我國的污水處理技術(shù)很難做到這兩者的兼顧，同時(shí)，這兩者之間沒有內(nèi)在的聯(lián)系，所以在污水處理的過程中也很難做到兼顧處理。出水水質(zhì)與能耗之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，是在未來很長一段時(shí)間內(nèi)污水處理中必須要解決的問題。

3 污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制方法探討

3.1 提升電氣節(jié)能的效率

污水處理廠想要正常運(yùn)行，離不開電氣能源的支撐，所以在污水處理的過程中，要想辦法提高電氣節(jié)能的效率。污水處理廠在工作的時(shí)候要嚴(yán)格遵守節(jié)約能源的原則，這其中最關(guān)鍵的就是要減低線路的消耗，具體的做法如下：第一，在污水處理廠設(shè)計(jì)規(guī)劃的時(shí)候就應(yīng)該對(duì)標(biāo)最先進(jìn)的污水處理廠。在設(shè)計(jì)的時(shí)候要實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化，通過設(shè)備自動(dòng)化的運(yùn)轉(zhuǎn)最大程度地降低因?yàn)槿藶橐蛩厮斐傻哪茉聪?。第二，選擇合適的原材料。在污水處理廠建設(shè)初期，想要提升電氣的節(jié)能效率最直接的方式就是選擇合適的電線電纜，要選擇一些質(zhì)量有保證的廠家，另外在實(shí)際的使用過程中發(fā)現(xiàn)，銅制電線的節(jié)能效率是最高的，所以要盡量選擇銅制電線，同時(shí)針對(duì)這方面的問題，要制定完整的管理制度。污水處理廠的基建工程是十分龐大的，在建設(shè)的過程中對(duì)于線路的質(zhì)量要求更高，所以在線路規(guī)劃的時(shí)候就要做好優(yōu)化處理，盡量規(guī)劃好建設(shè)線路的長度，從而實(shí)現(xiàn)提高電氣節(jié)能的效率[3]。

3.2 使用反硝化除磷技術(shù)

這種技術(shù)在使用的過程中，要滿足厭氧或者缺氧的前提條件，通過反硝化聚磷菌獨(dú)特的功能，達(dá)到過量除磷和脫氮的雙重作用。這種技術(shù)是目前在污水處理領(lǐng)域使用比較廣的一種新型工藝，但是由于該技術(shù)的發(fā)展還不夠成熟，所以還有一定的缺陷：第一，對(duì)于溫度有一定的要求，如果處理過程中溫度在15 ℃以下，其作用的時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致成本的增加；第二，由于污水中的污泥具有強(qiáng)大的吸附能力，所以在進(jìn)行處理的過程，很可能會(huì)導(dǎo)致污泥中的其它物質(zhì)被污泥所吸附，從而進(jìn)入到缺氧段，最終導(dǎo)致除磷的效果差強(qiáng)人意；第三，污泥中存在的細(xì)菌如果過度繁殖，很可能導(dǎo)致污泥的沉降性能變差，從而無法滿足泥水分離的效果。

3.3 使用污水生物脫氮技術(shù)

對(duì)于污水處理而言，如何有效地控制水體的富營養(yǎng)化是目前面臨的一個(gè)巨大難題。經(jīng)過污水處理技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的污水處理取得了不小的成就，但是針對(duì)水體富營養(yǎng)化這個(gè)問題卻一直缺乏有效的治理手段，目前所采用的只有生物脫氮技術(shù)。實(shí)踐證明，生物脫氮技術(shù)對(duì)于解決水體營養(yǎng)化具有十分顯著的作用，脫氮技術(shù)可以說是污水處理中的關(guān)鍵技術(shù)。需要特別注意的是，在使用該技術(shù)的過程中，要綜合考慮能耗和成本的問題，最終達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的目標(biāo)。污水中的氮元素具有不同的形態(tài)，所以在脫氮技術(shù)的選擇上要因地制宜，針對(duì)不同形式的氮采取不同方法的去除。

3.4 使用遺傳算法

污水控制參量中DO變量是重要的一項(xiàng)，如何對(duì)該變量進(jìn)行控制直接決定著污水處理的效果，遺傳算法的優(yōu)化使用可以有效地解決這個(gè)問題。在目前污水處理的過程中，一般使用的是間歇式活性污泥法，在這個(gè)方法使用的環(huán)節(jié)中，反應(yīng)環(huán)節(jié)是污水處理的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。從整體效果來看，這個(gè)方法不僅操作相對(duì)簡(jiǎn)單而且還能起到很好的處理效果。但是，需要注意的是，處理的過程中對(duì)于氧氣的消耗是非常大的，所以要設(shè)置氧氣輸入的設(shè)備，以此來保證處理后的水質(zhì)。在輸入氧氣的過程中，要對(duì)輸入的氧氣含量進(jìn)行控制，要利用專業(yè)的設(shè)備對(duì)DO變量進(jìn)行隨時(shí)的掌控，以防止出現(xiàn)其它的問題。在這個(gè)過程中，引入遺傳算法是十分必要的，它可以成為其中的關(guān)鍵因素，利用遺傳算法中的技巧，達(dá)到節(jié)能優(yōu)化的作用。

4 總結(jié)

綜上所述，隨著對(duì)水資源需求的進(jìn)一步擴(kuò)大，在面對(duì)水資源緊缺這一需要人類共同解決的問題時(shí)，我們除了應(yīng)該從根本上珍惜水源之外，也需要重視水資源利用中的節(jié)能減排，以及污水的回收利用。針對(duì)水資源污染的問題，污水處理工作更加顯得尤為重要。面對(duì)著目前的情況，必須要加大對(duì)污水處理的投入，積極地提升污水處理技術(shù)，以此來提高污水處理的能力，最大程度地降低水資源浪費(fèi)情況，確保人民生活、生產(chǎn)用水，滿足時(shí)代的發(fā)展需求。