工業(yè)水處理中節(jié)能優(yōu)化控制的研究

摘要：工業(yè)水的處理一直以來都是環(huán)境工程當中十分重要的一個環(huán)節(jié)，而要做好這一環(huán)節(jié)就需要針對其中存在的問題進行科學合理的優(yōu)化控制過程，本文從這一點出發(fā)，提出工業(yè)水處理過程中相關的工作內容。

關鍵詞：工業(yè)水處理;節(jié)能控制;優(yōu)化控制

中圖分類號：X703 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2020）01-0-02

Abstract：The treatment of industrial water has always been a very important part of environmental engineering.To do this well，it is necessary to carry out scientific and rational optimization control processes for the problems.Starting from this point，the article proposes relevant work content in the industrial water treatment process.

Key words：Industrial water treatment;Energy saving control;Optimal control

工業(yè)生產(chǎn)過程中會消耗大量的能耗，其中產(chǎn)生的工業(yè)廢水也會消耗大量的資源進行處理，因而屬于高能耗過程。而工業(yè)水的處理過程，可以通過合理設計相關工藝進行優(yōu)化控制，進而降低能源消耗，且提高應用效果。

1 能耗問題

工業(yè)水處理包括工業(yè)廢水處理、循環(huán)水處理和純水生產(chǎn)。水處理設備的運行需要大量的電機，如水泵和攪拌機等，合理的設備選擇和工藝設計對降低能耗有很大的影響。在回用水和純化水的處理過程中，還涉及設備反沖洗排水、活性炭濾池反沖洗、反滲透膜濃縮和收縮排放等用水，可能產(chǎn)生一定的用水量，這也是節(jié)能的一個重要方面。工業(yè)水處理的能耗還與設備耗材的更換和使用頻率、化學品的使用、廢棄物的產(chǎn)生和處置以及管理不善造成的損失有關。工業(yè)水處理節(jié)能控制涉及多個方面，為了降低設備運行成本，提高設備效率，保證處理效果，需要進行綜合設計和協(xié)調。

2 節(jié)能優(yōu)化

2.1 工業(yè)水處理的電源控制

水處理設備的運行涉及到大量的電氣設備，如泵、風機、空氣壓縮機、攪拌器、電氣絕緣設備等。為了降低功耗，需要優(yōu)化這些設備的使用。按照常規(guī)污水處理和排放的要求，一般是指懸浮顆粒處理、化學需氧量和營養(yǎng)鹽的要求。有許多方法可以處理這些污染物和不同的功耗組合。首先，在選擇合適的工藝時，還需要優(yōu)化工藝設計，控制設備數(shù)量，自然降低功耗。例如，可以使用溢流來減少所使用的泵的數(shù)量，研究表明，MBR工藝可以替代傳統(tǒng)的生物處理設備進行生物處理，從而降低能耗。其次，注意材料選擇和工藝控制，降低功耗。例如，盡量選擇低能耗的電機，從根本上降低能耗，節(jié)約能源。結果表明，采用變頻調速、合理運行和停止使用等措施，可以有效降低電動機的功率損耗。

2.2 控制工業(yè)水處理消耗

工業(yè)生產(chǎn)需要大量的洗滌水，因此產(chǎn)生了大量的廢水。同時，不同行業(yè)對洗滌水的要求不同，所以會有純凈水從自來水中提取出來。傳統(tǒng)的污水處理不涉及用水量。廢水的消耗只能改善生產(chǎn)工藝，從而減少廢水的產(chǎn)生，然而，循環(huán)水和純凈水通常消耗水。循環(huán)水通常是水循環(huán)的一種形式，它可以通過消除生產(chǎn)過程中使用的水量來節(jié)約用水，從而減少循環(huán)水量，特別是在用自來水生產(chǎn)純水的過程中，水量非常明顯，水越純凈，排出的污水就越少。凈化水和再生水的處理水量不同，例如，離子交換樹脂法的水效率不同于反滲透膜法。在實際水處理過程中，根據(jù)實際情況選擇合適的處理工藝，提高水的循環(huán)利用效率是降低水耗的有效途徑。

2.3 控制工業(yè)水處理的其他能耗

水處理中大量使用消耗品和藥品，控制消耗品和藥品的使用也是節(jié)約能源的重要途徑。對于常用的濾料，如活性炭過濾中的活性炭，合理的工藝設計和選用優(yōu)質的濾料，可以降低更換濾料的頻率和能耗。另外，從回收利用的角度來看，濾芯的再生也可以降低濾芯材料的消耗。廢濾料也是一種需要額外處理的廢物，增加了運行成本?？刂扑幬餅E用有兩種方法，首先是過程的選擇，本文在考慮處理效率和經(jīng)濟性的基礎上，盡量選擇消耗少、性能好的產(chǎn)品;另一方面，要嚴格選擇合適的藥物，控制藥物的使用，避免在實際治療中添加不合適的藥物或過量的藥物，減少損失。水處理產(chǎn)生的廢物，如廢濾料、化學污泥、生物污泥等，需要進一步處理處置，也增加了運行成本，因此減少浪費或回收資源也是一種節(jié)能的方法。水處理產(chǎn)生的污泥通常需要外處理，處理費用通常按重量計算。因此，污泥的進一步處理也是一個非常重要的環(huán)節(jié)。污泥處理工藝和脫水器的選擇也是節(jié)能的一個重要方面，它涉及生物污泥的處理，還可以循環(huán)利用，更符合節(jié)能的需要。

2.4 工業(yè)水處理設備運行管理中的節(jié)能控制

在工藝設計中，管理也是節(jié)能的重要組成部分。首先，提高自動控制設備的水平是一種重要的節(jié)能控制方法，自動化水平的提高可提升設備的運行效率、減少人為錯誤與管理，可準確控制整個系統(tǒng)過程，也方便維護，是一種系統(tǒng)節(jié)能控制方法;其次，可制定合理的設備管理和維修計劃，在設備的運行管理中，科學的管理和維護可保持處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，減少因操作不當造成的維護，因此，對管理者實施定期的管理培訓和制定管理制度也是降低能耗的重要手段。

2.5 工業(yè)水處理綜合能耗控制

工業(yè)水處理包括廢水處理、中水回用和純水生產(chǎn)。因此，工業(yè)水處理的節(jié)能也是一個綜合過程。例如，減少電力消耗、水消耗或藥物使用和廢物產(chǎn)生是一個綜合過程，需要結合能源消耗和處理結果。例如，一個處理單元的能耗可能很高，但節(jié)省了藥品和水的消耗，而另一個處理單元的能耗很低，另一個處理單元的能耗很高，所以綜合運行成本是必要的，而且相對較高。因此在實際的水處理工程中，必須根據(jù)綜合能耗和運行成本，采用經(jīng)濟技術手段選擇最節(jié)能的處理工藝。

3 具體方式

3.1 管理體系完整性的監(jiān)督

要促進施工人員責任意識的形成，建立責任制，促進監(jiān)督管理的合理實施;同時，要完善監(jiān)督管理制度，必須建立獎懲制度，對成績突出的，要給予獎勵，提高工作積極性;對不認真做好相關工作的，在此期間可以適當處罰，具有一定的預警作用;此外，還應建立考核制度，確保監(jiān)督維護的有效實施。

3.2 提高質量意識和安全意識

工程施工安全是建設單位和管理單位共同努力的結果。因此，在施工過程中，有關單位應提高施工人員的安全意識和質量意識。在施工管理中，質量管理是提高安全意識的主要環(huán)節(jié)。在此期間，建設單位要發(fā)揮領導作用，提高自身安全意識，確保安全意識深入人心，比如在項目施工現(xiàn)場設置警示標志，確保大家提高安全意識，維護施工安全。在項目工程建設中，有關部門需要認識到安全管理的重要性。為有效保障項目工程建設的安全，有關單位需要投入大量資金對施工機械設備進行維護和保護，以保證施工過程中設備的合理使用，避免安全事故的發(fā)生，保護施工人員的安全。在項目工程建設中，也要注重人員的能力建設，要提高員工的綜合能力，首先要提高施工人員和管理人員的學習意識，提高他們的綜合能力;二是要對施工人員進行安全教育，提高他們的安全意識;最后，要加強高技術培訓，在施工過程中，要掌握并有效處理施工過程中遇到的問題，維護整體安全。

3.3 實施質量控制管理

在工程建設的前期，必須從設計、設備、材料等方面對其進行安全控制。在具體工作中，需要在設計之初對施工現(xiàn)場進行勘察，并對管線進行分析，以保持整體合理性。同時，施工機械和工程設備必須妥善保養(yǎng)，避免施工過程中出現(xiàn)安全隱患。在建筑材料管理中，需要從三個方面進行分析：首先，選擇一個合格的品牌制造商;其次，進場時必須對原材料進行嚴格檢驗，確保所有原材料合格后方可使用;最后，要合理儲存材料，避免混淆和可能出現(xiàn)的腐蝕問題，最大限度地提高工程施工的質量，同時需要考慮密鑰設置，以維護總體安全性。

4 結束語

工業(yè)水處理過程中會有著較大的能耗和水耗量，如果管理不善或者工藝出現(xiàn)問題，則會導致大量的浪費，所以需要進行針對性的節(jié)能控制。不同的排放要求條件下會使用迥異的工藝內容，因而需要綜合考慮，提高自動化水平和管理水平，實現(xiàn)優(yōu)化控制。

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收稿日期：2019-10-17

作者簡介：陳嶺（1967-），女，漢族，碩士研究生學歷，工程師，研究方向為環(huán)境工程。