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）

隨著社會的進步和經(jīng)濟的發(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。污水對人們的身體健康產(chǎn)生極大的危害，所以對污水進行處理是現(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)化進行了研究，并以提高效率和節(jié)能減排為出發(fā)點，提出污水處理節(jié)能與過程優(yōu)化的控制方法，以期對城市污水處理的發(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)約用水的意識愈發(fā)淡薄，肆意浪費、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。還有一些遠程監(jiān)控的自動控制系統(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)因為條件的限制，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，因此會出現(xiàn)能源消耗大的情況。若想對能源消耗的問題進行處理，勢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到一個有效的平衡。

3.2 能源消耗與出水水質(zhì)之間的矛盾

在對城市污水處理時需要考慮的因素眾多，不僅要對排水量進行控制，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因素進行有效的平衡，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)的同時將能源和成本的消耗講到最低，這是一項十分艱巨的任務(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，對出水水質(zhì)和能源消耗情況進行控制。

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，還依然不能將這個問題進行有效解決?，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菌對污水中的有機物進行降解去除，進而達到凈化污水的目的。

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行好氧生化處理。這項技術(shù)操作過程簡單并且造價較低，目前被廣泛應(yīng)用于各個城市的污水處理廠。

4.1.3 三級活性污泥技術(shù)

三級活性污泥技術(shù)就是將反硝化、消化和氨化三個化學(xué)反應(yīng)進行有效結(jié)合，污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進入污泥濃縮池，之后進入污泥消化池，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)雜并且造價偏高。

4.2 污水處理的電器節(jié)能優(yōu)化控制

在對污水進行處理時，電氣節(jié)能也有著十分重要的作用。因為城市污水處理的過程要求節(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理的搜索形式為基礎(chǔ)，通過這種方式對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，人們對污水處理的意識也越來越強，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步和發(fā)展。

[1]李薇,湯燁,徐毅,解玉磊,賈杰林.城市污水處理行業(yè)污染物減排與CO_2協(xié)同控制研究[J].中國環(huán)境科學(xué), 2014,03:681-687.

[2]“十一五”國家科技支撐計劃重點項目——城市污水處理廠的節(jié)能降耗技術(shù)[J].建設(shè)科技,2012,Z1:158-159.

[3]呂美英.試析當(dāng)前城市污水處理廠全流程節(jié)能降耗優(yōu)化運行[J].中國管理信息化，2016，07:223-224.

[4]王啟鑌,陳求穩(wěn),馬金鋒,徐強.基于實時監(jiān)控系統(tǒng)的城市污水處理優(yōu)化運行及其環(huán)境效應(yīng)[J].給水排水, 2014,S1:373-378.