董丙田

（陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司旬陽卷煙廠，陜西 安康 725700）

引言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，污水排放量不斷增加，其主要來源為城市生活用水排放和工業(yè)廢水排放，合理的污水處理方式是我國水資源可持續(xù)發(fā)展的環(huán)節(jié)之一。能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要物資，而工業(yè)污水處理工程是高能工程，對污水處理工藝進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制能夠提高能源的使用效率，從而達(dá)到水質(zhì)和能量的相對統(tǒng)一。為了提高污水處理的工作效率，本文對工業(yè)污水處理過程節(jié)能優(yōu)化控制方法進(jìn)行研究。

1 工業(yè)污水處理節(jié)能優(yōu)化控制的意義

1.1 控制能源消耗

在工業(yè)污水處理過程中，使用節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)能夠減少在污水處理工程中消耗的能量。傳統(tǒng)的污水處理工藝在工作應(yīng)用中造成能量大量消耗浪費(fèi)，這種工藝已經(jīng)不能滿足當(dāng)今城市可持續(xù)發(fā)展的需求，因此需要對相關(guān)的污水處理工藝進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制，對污水處理的每個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化完善，減少部分環(huán)節(jié)造成能量的大量浪費(fèi)，并且在原有的基礎(chǔ)上提高污水處理效率和能量利用效率[1]。

1.2 優(yōu)化處理工藝

在工業(yè)污水處理工程中，其工藝條件和節(jié)能措施消耗的能量是整個(gè)工程耗能的主要部分，對污水處理工藝進(jìn)行良好的優(yōu)化，能夠減少不必要的能源浪費(fèi)，改善傳統(tǒng)污水處理工藝的相關(guān)反應(yīng)條件，達(dá)到簡化污水處理工藝流程的效果。在對污水進(jìn)行處理時(shí)，對其工藝相關(guān)的反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化管理，從而使污水處理工藝的適用條件范圍擴(kuò)大，為污水處理帶來便捷，達(dá)到污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制的目的。

1.3 獲取更高的效益

在工業(yè)污水處理工藝的研究過程中，根據(jù)已有的有效數(shù)據(jù)尋找能進(jìn)行優(yōu)化的節(jié)能控制條件，利用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)規(guī)劃，獲得高效可行的污水處理工藝，從而在節(jié)能的基礎(chǔ)上提高污水處理效率和環(huán)境效益。此外還為后期的科研提供參考資料，促進(jìn)污水工藝進(jìn)一步發(fā)展，達(dá)到不斷提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

2 工業(yè)污水處理過程中的缺陷

2.1 工業(yè)污水處理消耗大成本高

在使用傳統(tǒng)的污水處理工藝方法對污水進(jìn)行處理時(shí)，部分環(huán)節(jié)操作困難。在高難度的操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量消耗浪費(fèi)，若將操作難度合理化降低，又會(huì)導(dǎo)致污水處理投資成本增大，加長了工程成本回收的周期。因此，污水處理工程企業(yè)或相關(guān)部門面臨的主要任務(wù)就是使能耗和成本達(dá)到統(tǒng)一平衡。

2.2 水質(zhì)和能耗未能得到控制

工業(yè)污水處理過程是機(jī)其復(fù)雜的，需要考慮到各個(gè)方面的影響因素，而不是僅僅對排水量的控制。在操作過程中應(yīng)把握水質(zhì)和能耗的相對統(tǒng)一，在傳統(tǒng)的污水處理工藝方法的實(shí)施過程中，能夠?qū)⑦@兩種問題分別解決，而對于這兩種問題的相對矛盾無法做出合理的處理?？刂莆鬯欧帕康耐瑫r(shí)加以控制能量消耗，這是當(dāng)前污水處理的任務(wù)之一。

2.3 適應(yīng)能力差

工業(yè)污水處理往往會(huì)有多個(gè)處理步驟，其操作環(huán)節(jié)較多，在進(jìn)行污水處理時(shí)易產(chǎn)生不可控因素，及時(shí)對不可控因素進(jìn)行合理控制處理，才能夠緩解操作過程中不必要的能源消耗。目前，在污水處理過程控制方面已采用PID等技術(shù)，盡管這些控制技術(shù)具有良好的控制性，也不能保證在污水處理過程中不出現(xiàn)不可控因素，一旦在操作過程中出現(xiàn)問題，污水處理將很難達(dá)到預(yù)期效果。

3 工業(yè)污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)現(xiàn)狀

當(dāng)前，我國的工業(yè)污水處理技術(shù)正在快速增長和發(fā)展。在當(dāng)前工業(yè)污水處理技術(shù)中，考慮其工藝基礎(chǔ)是對污水的水質(zhì)進(jìn)行改善，實(shí)現(xiàn)污水處理工程的有效自動(dòng)化控制。部分發(fā)達(dá)國家早期就對污水處理技術(shù)進(jìn)行深度研究，且在處理工藝上得到了一些突破。我國污水處理設(shè)備比較完善，能夠最大程度上對污水處理有一定的保障。但國內(nèi)部分污水處理企業(yè)內(nèi)部并不具備完善的污水處理設(shè)備、處理技術(shù)以及先進(jìn)設(shè)備使用水平。此外在污水處理過程中自動(dòng)化控制技術(shù)方面仍有很大空白，有待進(jìn)一步研發(fā)[2]。

通過上述分析，得出我國工業(yè)污水處理的綜合技術(shù)仍有所欠缺，并且區(qū)域節(jié)能技術(shù)差距大，不能將已有的污水處理技術(shù)發(fā)揮出應(yīng)有的效果，因此國內(nèi)污水處理過程中仍存在高消耗、高成本現(xiàn)象，對其節(jié)能優(yōu)化控制是必須面對的任務(wù)。

4 工業(yè)污水處理節(jié)能優(yōu)化控制方法策略探析

4.1 分析節(jié)能優(yōu)化控制方法應(yīng)用途徑

在對工業(yè)污水處理工藝進(jìn)行節(jié)能控制優(yōu)化時(shí)，要明確其重要的組成部分是污水控制策略的優(yōu)化。對其方法進(jìn)行研究時(shí)，要對污水處理工藝參數(shù)進(jìn)行分析，同時(shí)要探究污水處理的處理?xiàng)l件和工藝方法等因素對處理效果的影響，并且對污水處理的工藝及其條件不斷進(jìn)行優(yōu)化，進(jìn)而提高污水處理的效率，保證污水處理的能量利用率和環(huán)境效益。

4.2 優(yōu)化污水水處理工藝參數(shù)

在對工業(yè)污水處理工程的節(jié)能和控制方法進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，往往需要對已有的污水處理工藝的參數(shù)進(jìn)行分析研究。目前，我國普遍使用的污水處理工藝參數(shù)較多：格柵系數(shù)、調(diào)節(jié)池參數(shù)、生物反應(yīng)器的傳熱系數(shù)以及污水處理參數(shù)。要不斷地對污水處理參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而完善污水處理的流程。在研究過程中，還需要對以往污水處理工藝進(jìn)行總結(jié)，根據(jù)專業(yè)知識(shí)對污水處理原理進(jìn)行分析探究。通過對工藝參數(shù)的優(yōu)化，可以提高污水處理工程的能源控制效率，提高污水處理效益，達(dá)到污水處理能量消耗的優(yōu)化控制[3]。

5 工業(yè)污水處理節(jié)能優(yōu)化技術(shù)

5.1 工業(yè)污水處理電氣節(jié)能優(yōu)化控制技術(shù)

在工業(yè)污水處理工程中，電氣消耗巨大，電氣節(jié)能是工藝中的重要一環(huán)。對污水進(jìn)行優(yōu)質(zhì)處理的基本要求是降低能量消耗和成本投資，因此在電氣使用過程中，要遵循低能低耗原則，以此設(shè)計(jì)線路以減少電路能耗。在考慮減少線路損耗時(shí)，應(yīng)該在一定程度上采用低電阻率材料，裝置線纜的材料選擇應(yīng)選取銅材，因?yàn)殂~材質(zhì)線纜的電阻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)比鋁材質(zhì)要小。此外，要保證污水處理區(qū)與變壓器的距離不要太遠(yuǎn)，縮短電纜長度，從而減少電氣傳輸消耗。

5.2 工業(yè)污水生物脫氮技術(shù)

在以往的工業(yè)污水處理過程中發(fā)現(xiàn)，我國的水資源污染的主要組成之一是水體富營養(yǎng)化，對于這種現(xiàn)象，我國已有的污水處理技術(shù)仍然不能完全解決。目前解決水體富營養(yǎng)化的主要方法是生物脫氮技術(shù)，這種技術(shù)在污水處理過程中發(fā)揮著極其重要的作用。在使用脫氮技術(shù)時(shí)，也要對其進(jìn)行節(jié)能控制策略進(jìn)行優(yōu)化，采取科學(xué)的方法對脫氮技術(shù)工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而對污水中的以硝態(tài)氮化合物和氨氮等多種形式存在的氮進(jìn)行處理。

6 結(jié)語

工業(yè)污水排放對水資源的可持續(xù)發(fā)展帶來極大的不便，但在污水處理過程中能量消耗過大，因此要不斷地對其工藝進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化控制。在水資源缺乏、水污染嚴(yán)重的形勢下，對節(jié)能高效的工業(yè)污水處理工藝進(jìn)一步研究，提高工業(yè)污水處理的經(jīng)濟(jì)效益，為水資源可持續(xù)發(fā)展和能源可持續(xù)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。