中環(huán)清科(嘉興)環(huán)境技術研究院有限公司 顧琪芳,樊宇坤,周婷
社會經濟高速發(fā)展帶動工業(yè)的發(fā)展,工業(yè)產業(yè)效益也在不斷提升。但工業(yè)污水排放問題處理不善,對生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。如果不能妥善處理工業(yè)污水,就會造成生態(tài)環(huán)境惡化,直接影響人們的生存環(huán)境。因此,需要做好工業(yè)污水處理研究工作,引入節(jié)能優(yōu)化控制措施,在保證污水處理質量的基礎上,降低能耗,實現污水處理與節(jié)能降耗的平衡發(fā)展。
工業(yè)污水處理過程中節(jié)能優(yōu)化控制起著重要作用,推進節(jié)能優(yōu)化控制技術的落實,改善傳統(tǒng)污水處理技術的不足,有效降低能耗,優(yōu)化處理工藝,提高工業(yè)污水處理質量。具體措施如下:
工業(yè)污水處理作為現代社會環(huán)境保護領域研究的重要問題,也是工業(yè)化發(fā)展過程中需要解決的現實問題。如果無法提高工業(yè)污水處理效果,就會嚴重影響生態(tài)環(huán)境,甚至出現部分可以循環(huán)利用水資源浪費的情況。
因此,工業(yè)污水處理中應用節(jié)能優(yōu)化控制技術,可以一定程度減少污水處理過程中的能耗。通過對現有污水處理技術與工作操作流程進行優(yōu)化、升級,全面落實節(jié)能優(yōu)化控制理念,最大限度減少能耗,實現可回收再利用水源的目的。
隨著科學技術的進步與發(fā)展,工業(yè)污水處理過程中應用各種新型技術手段。結合工業(yè)污水處理現狀,污水處理過程中工藝手段也是最大能耗所在。需要針對這一情況,對現有工藝手段進行優(yōu)化,有效處理工業(yè)污水,避免嚴重浪費能源的情況。同時,還需要針對性改善傳統(tǒng)污水處理過程中的對應反應條件,提高污水處理效果。通過合理利用這一方式,污水處理過程中不斷擴大適用范圍,進一步提高工業(yè)污水處理效果。
工業(yè)污水不同于生活污水,工業(yè)污水排放總量較多,實際中部分企業(yè)不重視污水處理,簡單處理或是不處理直接排放到自然環(huán)境中,直接污染周邊水資源,影響到河流生態(tài)功能發(fā)揮,水資源污染影響范圍極廣。同時,當前國內面臨著越來越嚴重的水資源短缺問題,而工業(yè)污水污染范圍卻在不斷擴大,污水處理難度增加,造成嚴重影響。此外,工業(yè)污水排放直接影響到人們生活用水,造成部分地區(qū)飲用水質量下降,威脅到當地居民的生命安全,需要提高對工業(yè)污水處理的重視度。污水處理站、企業(yè)采取的污水處理措施大都缺乏科學技術方法,部分技術設備存在明顯問題,無法滿足污水處理要求。特別部分河道附近工廠,只是簡單處理工業(yè)污水問題,并未做好深度處理和干預而直接排放,致使污水排放處理效果不佳。工業(yè)污水處理技術問題較多,比如小型造紙廠排放污水中,存在大量毒害物質。添加藥劑之后,會產生較多淤泥,沉淀后形成分層淤泥形態(tài),毒害物質濃度大,致使工程實況與預計要求差異明顯。
企業(yè)環(huán)境意識薄弱導致污水的污染程度越來越高,污水排放與處理的代價也就越來越高,會增加企業(yè)的生產成本,使企業(yè)的利潤率下降,這些因素直接影響到污水的循環(huán)利用。此外,企業(yè)所產生和排放的污水可能會含有有毒物質,如果不及時采取科學手段予以處理,就會造成環(huán)境污染,還會直接影響人們的身心健康,加劇社會問題。在工業(yè)污水治理中,企業(yè)環(huán)保意識薄弱,不注重處理工業(yè)污水,將環(huán)境保護、污水治理看作無用功。但是為了響應國家環(huán)保要求,企業(yè)開展工業(yè)加工時,遵循標準規(guī)定,編制科學化污水處理方案,然而處理結果與標準要求相符性,只是形式流程。大部分工廠對于污水處理的關注度不足,沒有及時更新污水處理設備與技術。企業(yè)為了獲得高經濟效益,在污水處理中存在偷工減料行為,致使污水處理管道不滿足要求,極易導致資源二次污染。
由于受到生態(tài)環(huán)境破壞等不利因素的影響,國家開始采取措施督促企業(yè)采取有效的污水治理方式,并提高污水治理的標準,從而導致污水處理難度加大,以往的污水處理方案難以適應目前的形勢。所以,企業(yè)需要采用更先進的污水處理技術,提高污水處理質量。但目前,污水處理技術水平還不夠先進,面臨的問題更加多元,且不能很好地解決。此外,企業(yè)對相關設備的投入不足,相關技術人員也嚴重缺乏,使技術設備處于落后狀態(tài),無法處理更多的污水,后期的維護費用也非常高。因此,化工行業(yè)環(huán)保工程的發(fā)展一直停滯不前,難以與當前的生態(tài)環(huán)境相協(xié)調。
注重改善環(huán)境問題,治理污水污染,并非在短時間內可以完成,需要加大資金投入。多數企業(yè)工廠污水治理,并未做好資金支持工作,也沒有研發(fā)相關治理技術,過度追求經濟效益,致使工廠污水治理不達標,以低投資措施為主,無法滿足工業(yè)污水治理標準。企業(yè)在選擇污水處理技術時,應當按照處理目的,合理選擇處理方案與技術,立足于污水治理角度分析。工業(yè)污水處理,技術人員應注重分析污水實況,制定科學化措施予以處理。
工業(yè)污水處理過程中應用節(jié)能優(yōu)化控制技術,需要綜合考慮各方面因素,制定科學合理的技術方案,進一步提高工業(yè)污水處理質量,降低能耗,具體措施如下。
工業(yè)污水處理工藝的實施離不開污水處理廠的設計,首先,應結合污水處理實際要求,做好工藝的優(yōu)化和設備的合理選型,從而能夠從源頭上降低能耗,減少污染物的產生。在除臭方面,主要做好除臭微生物的添加,加強污水臭源的吸附與降解,針對主要的污水構造物,采用秘密加蓋方式,防止臭味發(fā)散。針對能夠產生廢氣的站房,還應加強排氣系統(tǒng)的合理設置,確定監(jiān)測取樣位置,在出口處,設置便于采樣的平臺,從而有效保障污染物處理排放達到環(huán)保要求。在設計時,還應立足整體階段,要求總圖布置流暢緊湊,盡量建設管道的迂回轉折頻率,有利于縮短管道布置長度,降低水頭損失。同時還要盡量減少跌水設計,科學準確地計算水頭損失。除此之外,對工業(yè)污水處理而言,通常需要處理污水的規(guī)模比較大,在實際進行設計時,可立足高度層面,盡量減少不同層面的高度差,更有利于降低電能的損耗。
在污水處理廠中,基于不同時間階段下,污水整體水量也有著一定差異性,因此需要了解污水水量的變化規(guī)律,從而以實際水量變化為依據,合理進行提升泵數量的靈活布置,再輔以變頻技術,促使泵機實現無級調速,使其能夠始終運行在高效區(qū)間內,防止提升泵頻繁的啟動與停止,如此一來,將能夠顯著降低污水處理的能耗,提高泵機的運轉效率。在此基礎上,還可以引入計算機控制系統(tǒng),結合實際的進水量大小,來實時控制水泵電動機的運轉功率,從而保證水泵電動機始終處于合理的運轉狀態(tài),有效達到污水處理節(jié)能降耗的效果。除此之外,在臨近出水井位置做好提升泵房布置,針對每臺提升泵,可做好出水管的針對性設置,能夠有效減少出水管路止回閥與隔離閥門的使用數量,不僅有利于節(jié)省建設投資,還能夠降低水頭損失,提升泵機揚程,實現節(jié)能增效的作用價值。
對污水生化處理而言,加強曝氣量的控制,不僅直接關系污水處理的效果,同時還直接影響著污水處理能耗的水平。如果曝氣量小,將不利于污水處理效果提升;反之,則會增大曝氣能耗。同時由于大量曝氣,多余的氣體還會打碎污泥絮體,同樣不利于出水水質提升。因此在實際進行工業(yè)污水處理時,只有在出水水質超標的情況下,才會改變曝氣量,一般只要出水水質達到排放標準,通常會將曝氣量維持在恒定狀態(tài)。在工業(yè)污水處理過程中,當進水負荷變化時,出水指標也會產生較大波動,而進水負荷偏低時,則會造成氣量浪費,因此按需曝氣則是體現污水處理的節(jié)能環(huán)保的一大主要途徑。
對于當前的污水生化處理單元而言,通常會采用三大污水處理工藝技術,這些工藝技術在實際實踐過程中,主要能耗在于曝氣量控制,其中對于脫氮除磷工藝以及SBR工藝技術而言,在具體曝氣方式上,通常會選擇微孔曝氣,在這種曝氣方式下,需要由風機提供空氣量,因此做好風機選擇非常重要。從風機選擇方面來看,在當前一些中小型的污水處理廠中,一般以羅茨風機選擇為主,并配置專門的變頻器,從而達到節(jié)能降耗的目的,同時羅茨風機在實際運轉時,通常會產生較大的噪音,因此為防止出現噪聲污染,還需要做好專門的隔音處理。而在一些大型污水處理廠中,則可以選擇TURPO風機,這種風機有專門配套的MCP控制開關柜,同時自身還有著在線監(jiān)測功能,有利于工作人員實時了解最新的進水量數據信息,并以此為依據,完成對風機導葉開度大小與開啟臺數的控制,使得曝氣量始終在合理的區(qū)間范圍內,最終達到節(jié)能降耗的目的。而對氧化溝污水處理工藝而言,在環(huán)保節(jié)能理念實施方面,針對曝氣的控制,則是以機械曝氣方式為主,比較常見的有倒傘式曝氣器、轉刷曝氣器等。首先對于前者而言,由于在實際安裝過程中,所采用的設備數量通常比較少,因此在實際進行節(jié)能降耗措施實施方面,只需要在其中2臺設備中,做好變頻調速器的安裝,即可實現變負荷運行,能夠結合實際負荷量,實現最優(yōu)化運行,最終達到節(jié)能降耗的目的。對于后者而言,則會采用大量的設備,因此產生的能耗也相對更高,為體現環(huán)保節(jié)能,需要配置專門的推進器作為混合推流主要設備,推流設備在實際運作過程中,通常所消耗的電能比較低,因此針對水下推流設備,一般不進行變頻調速的控制,需要長時間保持開啟狀態(tài),而對于轉刷而言,則需要采用時序控制方式,結合實際的工況,靈活進行制開啟臺數的控制,并進行空間布置位置的合理調整與布局,從而面對不同的污水進水負荷變化,消耗不同的電能,有效彰顯環(huán)保節(jié)能的特征。
污泥處理是工業(yè)污水處理的重要組成部分,由于工業(yè)污泥來源較為豐富,因此本身污染物質也比較多,實際處理難度較大,為了更好地體現環(huán)保節(jié)能特點,防止污泥處理產生新的污染,可以采用先進的污泥處理技術工藝,例如生物瀝浸污泥干化工藝。該項工藝一是新型的污泥深度脫水生物技術工藝,能夠有效改善傳統(tǒng)污泥脫水難、污泥固化率低、產量大資源化利用低等弊端。其本身有著以下優(yōu)勢:一是能夠實現深度脫水,通過生物瀝浸處理后,能夠促使污泥固化率得到有效提升,由于不需要添加絮凝劑,因此處理成本更低;二是污泥凈化效果更好,該工藝能夠有效去除重金屬,從而防止該污染物對自然環(huán)境造成二次污染;三是該項工藝衛(wèi)生無害,能夠有效去除污泥產生的惡臭,并消滅99%以上的病原菌;四是能夠有效改善污泥的外觀,經過生物瀝浸污泥干化工藝處理過的污泥,整體呈現無臭的土黃色餅狀;五是能夠實現污泥處理資源的多樣化利用,經過該項工藝處理后的污泥,可以用于焚燒發(fā)電,也可以直接作為土壤改良的材料,或者用于水泥熟料生產等多種用途,因此能夠產生更高的經濟效益;六是該項工藝還能夠有效節(jié)省脫水藥劑費用,在脫水環(huán)節(jié),不需要添加額外絮凝劑和干燥劑等,并且生物瀝浸污泥干化工藝操作也比較簡便,運行環(huán)境也比較安全,不會引起二次污染,更好地體現出環(huán)保節(jié)能特點。
工業(yè)污水處理領域運用節(jié)能降耗技術,需要綜合考慮各方面因素,對其技術發(fā)展趨勢進行分析,整體呈現出智能化、網絡化和高效化的發(fā)展方向,具體如下。
作為工業(yè)制造的主力技術以及重要發(fā)展和研究對象,機械自動化技術在人工智能等技術的推動下,智能化水平不斷提升。在智能制造中,借助專用程序實現對人行為的模仿。由此發(fā)展而來的無人機駕駛、自動駕駛、自動操作技術等,都是借助人機交互功能的研發(fā),還能提供更加精準的服務。這就需要根據實際情況進行選擇,實現提高工業(yè)污水處理智能化水平的目的。
作為未來工業(yè)污水處理的主要研究方向,網絡化發(fā)展備受關注。借助網絡科技,在進行遠程監(jiān)控的基礎上,實現對電力設備、工業(yè)污水處理以及運營管理等方面的高效管控,從而進行有效的溝通和數據交換,這對于優(yōu)化資源配置,提升運營效率,改善運行的安全性都具有重要意義。
隨著科學技術進步與發(fā)展,節(jié)能降耗技術將與其他技術融合,實現提高技術性能的目的。節(jié)能降耗技術將會主動融入計算機、機械學等內容,持續(xù)擴大應用范圍,控制生產成本,提高企業(yè)效益。同時,新型系統(tǒng)中節(jié)能降耗技術充分滿足生產需求的,簡化生產指令,節(jié)約生產實踐,促進產品性能提升,達成提高生產效率的目的。
綜上所述,工業(yè)污水排放直接影響到周邊生態(tài)環(huán)境,這不符合可持續(xù)發(fā)展理念。當前工業(yè)污水處理過程中存在能耗過高的情況,這就需要在保證污水處理的基礎上降低能耗,也是當前需要改進與優(yōu)化的措施。技術人員需要在實際工作中進行改進與優(yōu)化,實現提高工業(yè)污水處理效果和推進社會可持續(xù)性健康發(fā)展的目的。