污水處理中技術(shù)創(chuàng)新與節(jié)能降耗研究

戴力

（江蘇大禹水務(wù)有限公司，江蘇 常州 213017）

污水治理過(guò)程所涉及的污水來(lái)源相對(duì)廣泛，不僅包括生活污水，而且涵蓋工業(yè)廢水等，因而對(duì)污水處理技術(shù)有了更高的要求。因此，企業(yè)應(yīng)注重污水處理技術(shù)的創(chuàng)新，將節(jié)能理念融入其中，建立節(jié)能處理體系，并引進(jìn)節(jié)能設(shè)備等，以降低設(shè)備運(yùn)行所消耗的能量，從而在提升污水處理效率的同時(shí)，提高污水處理質(zhì)量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，解決水資源緊缺問(wèn)題，為我國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供支持。

1 污水處理過(guò)程中技術(shù)創(chuàng)新的價(jià)值

若污水處理未達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，不僅會(huì)對(duì)水資源造成污染，而且會(huì)危及整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)行，甚至可能打破生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使人們的生存空間逐漸減小。因此，企業(yè)應(yīng)注重污水處理技術(shù)的創(chuàng)新，改進(jìn)傳統(tǒng)處理技術(shù)，提升污水處理流程的完善性，從而提高污水處理的成效，保護(hù)水環(huán)境，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，隨著城市生活與生產(chǎn)等活動(dòng)的進(jìn)行，產(chǎn)生的污水量十分龐大，甚至達(dá)到日均百萬(wàn)噸以上，因而對(duì)污水處理效率提出了更高的要求[1]。若污水處理速率相對(duì)較慢，會(huì)導(dǎo)致污水累積現(xiàn)象的出現(xiàn)，難以為水資源循環(huán)體系的形成奠定基礎(chǔ)。因此，企業(yè)應(yīng)結(jié)合污水處理的具體需求，預(yù)測(cè)污水處理的發(fā)展方向，選擇適合的污水處理技術(shù)，并加大對(duì)此類技術(shù)的研發(fā)力度，從而提高污水處理效率，保證水質(zhì)，降低污水對(duì)環(huán)境的影響。除此之外，如果企業(yè)仍采用傳統(tǒng)模式處理污水，所需設(shè)備的能耗相對(duì)較大，增加了企業(yè)的運(yùn)行成本，不利于企業(yè)獲得更多的利益，對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展造成不良影響。企業(yè)應(yīng)注重設(shè)備的改進(jìn)，提升設(shè)備的節(jié)能降耗水平，并優(yōu)化污水處理技術(shù)，提升污水處理過(guò)程的節(jié)能性，使污水處理呈現(xiàn)出高水平與高質(zhì)量的特征，從而進(jìn)一步推動(dòng)相關(guān)企業(yè)生態(tài)與經(jīng)濟(jì)雙重效益的提升。

2 污水處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 物理處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)前，企業(yè)如果使用物理法處理污水，可清除污水中的漂浮物，清理其中含有的懸浮物和少量油類等，有助于水體水質(zhì)的優(yōu)化。此種技術(shù)在可操作性方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，使得該技術(shù)的應(yīng)用范圍愈加廣泛。企業(yè)采用物理方式處理污水的主要目標(biāo)是非溶解性物質(zhì)，因而重力分離法應(yīng)用較多。重力分離法又分為上浮法和沉淀法，主要是利用不同物質(zhì)的密度差，借助重力對(duì)污水中存在的沉淀物進(jìn)行收集，從而提升對(duì)上浮物的清理水平，促進(jìn)污水凈化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。此過(guò)程是利用相應(yīng)的沉淀與上浮設(shè)備，如沉沙池與氣浮池等，提升污水處理水平[2]。同時(shí)，企業(yè)會(huì)建設(shè)相應(yīng)的調(diào)節(jié)池，以滿足大量污水的處理需求，通過(guò)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，構(gòu)建污水預(yù)處理體系，并對(duì)水質(zhì)的pH值進(jìn)行控制，保證水質(zhì)的均衡性，優(yōu)化污水微生物的生存環(huán)境，提升生物處理技術(shù)的應(yīng)用水平。當(dāng)前，我國(guó)所使用的物理處理技術(shù)也存在一定缺陷，對(duì)水泵與起重機(jī)等設(shè)施的應(yīng)用較多，隨著此類設(shè)備的長(zhǎng)期運(yùn)行，會(huì)增加電力損耗量，與我國(guó)節(jié)能降耗目標(biāo)相違背，因而制約了企業(yè)的發(fā)展水平。

2.2 化學(xué)處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

在污水處理過(guò)程中，若物理手段難以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的處理目標(biāo)，企業(yè)會(huì)應(yīng)用化學(xué)處理法清除污水中的溶解物質(zhì)，并借助化學(xué)混凝等手段處理污水中的膠質(zhì)物質(zhì)，經(jīng)過(guò)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)，使該物質(zhì)凝結(jié)成不溶性物質(zhì)，并應(yīng)用物理處理技術(shù)處理沉淀物質(zhì)，從而提升污水處理水平。在此過(guò)程中，相關(guān)人員會(huì)在污水中加入相應(yīng)的化學(xué)藥劑，以改變膠質(zhì)物質(zhì)的形態(tài)，促進(jìn)絮凝體的形成，降低水體的濁度，清理污水中的高分子物質(zhì)和有機(jī)物等，降低氮、磷等物質(zhì)的含量，從而控制水體富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象，保證水體環(huán)境的穩(wěn)定性。應(yīng)用化學(xué)處理法可以調(diào)整污水的pH值，將污水酸堿度控制在合理的范圍內(nèi)。該處理法的主要工作原理是通過(guò)氧化還原反應(yīng)，消滅水體中存在的病菌微生物等，從而降低污水中有害物質(zhì)的含量，為水資源的循環(huán)利用奠定基礎(chǔ)。但此種處理方式也存在一定的劣勢(shì)，所需消耗的化學(xué)試劑相對(duì)較多，并對(duì)人力資源提出更多需求，因而不利于企業(yè)節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3 污水處理過(guò)程中所涉及的節(jié)能降耗技術(shù)

3.1 底層疏浚技術(shù)

為提升污水處理水平，企業(yè)應(yīng)從底泥方面著手，做好相應(yīng)的梳理工作，避免底泥沉積現(xiàn)象，提升水質(zhì)，并降低污泥等產(chǎn)生的影響。由于底泥含有的微生物相對(duì)較多，易導(dǎo)致水體發(fā)臭問(wèn)題的產(chǎn)生，加大污水治理難度，不利于生態(tài)環(huán)境建設(shè)水平的提高。同時(shí)，底泥中含有的鹽、磷等元素相對(duì)豐富，可為微生物的繁衍和生存提供適合的環(huán)境，從而加重水體的污染程度。而底層疏浚技術(shù)的運(yùn)用，可對(duì)污泥進(jìn)行處理，使其沉降到底層，促進(jìn)污水與污泥分離目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，最大限度地降低污泥的影響力度，為水質(zhì)的優(yōu)化提供支持。與此同時(shí)，也可對(duì)底泥進(jìn)行清理和濾除處理，從而提升污水的凈化程度，為后續(xù)處理流程的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。企業(yè)在應(yīng)用底泥疏浚技術(shù)時(shí)，應(yīng)加大疏浚深度的控制力度，擴(kuò)大底泥的治理范圍，提高底泥管控成效[3]。除此之外，企業(yè)應(yīng)注重對(duì)相應(yīng)藻類的應(yīng)用，利用底泥中的磷等元素，滿足藻類生長(zhǎng)的需求，為水質(zhì)的改善打下良好的基礎(chǔ)。

3.2 截污分流技術(shù)

在應(yīng)用截污分流技術(shù)處理污水時(shí)，工作人員可先對(duì)污水中存在的污染物進(jìn)行分流處理，從而為后續(xù)污水處理的推進(jìn)奠定基礎(chǔ)。首先，企業(yè)應(yīng)提升排污管道的建設(shè)水平，并在該管道修建工作中投入更多精力，對(duì)污水源頭進(jìn)行分流處理，如生活用水與工業(yè)廢水等，并以此為依據(jù)，制定相應(yīng)的污水處理措施，以提升污水凈化水平。若污水出現(xiàn)混合現(xiàn)象，污水中的污染物種類將會(huì)持續(xù)增加，從而給污水處理工作帶來(lái)較高挑戰(zhàn)，甚至可能降低污水處理速度[4]。其次，企業(yè)應(yīng)結(jié)合污水的實(shí)際情況，規(guī)劃污水處理管道，實(shí)現(xiàn)截污分流的目標(biāo)。最后，企業(yè)應(yīng)注重截污分流設(shè)施的建立，如泵站與截污池等，保證該設(shè)施的建設(shè)水平與相應(yīng)要求的高度符合性，從而保障污水處理作業(yè)的有序推進(jìn)。

3.3 生物修復(fù)技術(shù)

生物修復(fù)技術(shù)的運(yùn)用，可提升污染源的治理成效，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的污水處理目標(biāo)，提高污水凈化水平。在此過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)加大對(duì)微生物培養(yǎng)的力度，并結(jié)合污水的實(shí)際情況，選擇適合污水治理的生物，并對(duì)其進(jìn)行培養(yǎng)，提升微生物與污水環(huán)境的適應(yīng)程度，保障微生物的正常繁殖。與其他污水處理技術(shù)相比，微生物修復(fù)技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，對(duì)環(huán)境的干擾性相對(duì)較小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，因而該技術(shù)的發(fā)展前景相對(duì)廣闊，且呈現(xiàn)出一定的綠色性特征，是污水處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。在選擇微生物過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)積極開展檢測(cè)工作，觀察不同微生物的凈水效果，明確不同微生物對(duì)污染物的降解作用，從而為微生物類型的確認(rèn)奠定基礎(chǔ)。與此同時(shí)，技術(shù)人員還應(yīng)借助微生物接種技術(shù)，提升微生物培養(yǎng)水平，保證接種方法的合理性。在此過(guò)程中，應(yīng)明確菌種是否具備一定的降解作用，使水體修復(fù)作業(yè)愈加穩(wěn)定。生物修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用，有助于氮磷等污染物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，從而提升水質(zhì)，推動(dòng)污水治理目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

3.4 微生物氧化技術(shù)

將微生物用于污水處理中，可提升對(duì)污水中溶解物的處理水平，通過(guò)微生物的新陳代謝作用，可實(shí)現(xiàn)污染物質(zhì)沉淀的目標(biāo)，為污染物的清除做好鋪墊。在運(yùn)用微生物氧化技術(shù)的過(guò)程中，其所涉及的微生物有為兩種，即好氧類型與厭氧類型，這兩種微生物都可以有效降低水體污染力度。好氧微生物可以吸收污水中的氮、磷等物質(zhì)，并為此類物質(zhì)的轉(zhuǎn)化與沉降奠定基礎(chǔ)[5]。在此過(guò)程中，應(yīng)保證污水中氧氣的充足，充分發(fā)揮微生物的效用，提升污水處理成效，進(jìn)一步提高污水凈化水平。而厭氧微生物的應(yīng)用可有效提升有機(jī)污染物的分解水平，促進(jìn)二氧化碳和水等物質(zhì)的形成，并對(duì)污染物質(zhì)進(jìn)行降解處理。與好氧微生物相比，厭氧微生物的氧化能力相對(duì)較高，可清除污水中存在的苯胺等有機(jī)污染物，促進(jìn)污水處理水平的提高。在應(yīng)用微生物氧化技術(shù)的過(guò)程中，微生物可直接與污水進(jìn)行接觸，并在污水環(huán)境中正常地繁殖，從而構(gòu)建污水循環(huán)處理體系，提高污水凈化效果。

3.5 生物膜處理技術(shù)

企業(yè)將生物膜技術(shù)用于污水處理中，可有效擴(kuò)大污水與微生物的接觸面積，提升污染物質(zhì)的凈化水平，保證凈化作業(yè)的全面性。生物膜的應(yīng)用，會(huì)通過(guò)填料或?yàn)V料等，將有機(jī)物、氮和磷等融入其中，強(qiáng)化其污染物的吸收能力，使污染物的處理呈現(xiàn)高效性特征，從而提高污水治理水平。在此過(guò)程中，可通過(guò)填料的方式對(duì)微生物進(jìn)行增殖處理，使其充分發(fā)揮濾膜的效用。一般來(lái)說(shuō)，生物膜的成熟需要一定的周期，可提升污染物與生物體系的融合程度，健全生物處理體系。另外，應(yīng)在生物濾池中發(fā)揮生物膜的效用，運(yùn)用碎石濾床等，使污水的流通更加流暢[6]。

3.6 活性污泥處理技術(shù)

在污水處理過(guò)程中，活性污泥處理技術(shù)可對(duì)污泥進(jìn)行處理，優(yōu)化污泥中的各種元素，避免富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象的出現(xiàn)。在該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，所用的裝置相對(duì)較多，如曝氣池與沉淀池等，因而加大了對(duì)污水回流的控制力度，促進(jìn)了污泥與污水分離水平的提高。企業(yè)通過(guò)曝氣池對(duì)污水進(jìn)行供氧處理，保證了氧氣的充足性，增強(qiáng)了污泥的活性，提升了污水處理水平。與此同時(shí)，隨著曝氣池?cái)噭?dòng)頻率的提升，活性污泥與污水的混合程度逐漸提升，提高了活性污泥的利用率。除此之外，活性污泥的應(yīng)用，會(huì)對(duì)污水中存在的物質(zhì)等進(jìn)行吸附處理，降解污水中存在的有機(jī)物，提升污水凈化成效。另外，工作人員應(yīng)對(duì)相應(yīng)的吸附物進(jìn)行沉淀處理，通過(guò)沉淀池，使污水處理呈現(xiàn)出良好的效果。在運(yùn)用活性污泥處理技術(shù)時(shí)，可將微生物手段融入其中，強(qiáng)化活性污泥的代謝作用，加快有機(jī)物的處理速率。

4 在污水處理中提升節(jié)能降耗水平的措施

4.1 注重污水處理技術(shù)的優(yōu)化

污水處理水平的提升離不開相應(yīng)技術(shù)的支持。企業(yè)為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，應(yīng)從污水處理技術(shù)方面著手，加大技術(shù)研發(fā)力度，提高該技術(shù)的創(chuàng)新水平，提升各項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能性，促進(jìn)污水處理成效的提高，擴(kuò)大企業(yè)利益獲得的空間。首先，應(yīng)注重對(duì)生物技術(shù)的應(yīng)用，利用粗細(xì)格柵過(guò)濾砂石，保障污泥的順利流入，為后續(xù)處理作業(yè)的推進(jìn)做好鋪墊[7]。在此過(guò)程中，應(yīng)控制粗細(xì)格柵的寬度，保證格柵參數(shù)的合理性，充分發(fā)揮其過(guò)濾效用。其次，為保障生物膜的循環(huán)使用，應(yīng)采用內(nèi)外回流機(jī)制，構(gòu)建循環(huán)處理體系，進(jìn)一步提升污水凈化效果。與此同時(shí)，應(yīng)將處理后的污水輸送到沉淀池中，開展二次沉淀作業(yè)，并利用濃縮池與調(diào)節(jié)池等，保障二次過(guò)濾作業(yè)的有序進(jìn)行，從而優(yōu)化污泥與水的分離效果。最后，應(yīng)對(duì)排放的污水進(jìn)行檢驗(yàn)，明確其是否符合相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。若未達(dá)到，應(yīng)再次對(duì)其進(jìn)行處理，直至符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)后，方可將處理后的污水排放到河流中。

4.2 注重污水處理系統(tǒng)的改進(jìn)

在污水處理過(guò)程中，相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行所需的能耗量相對(duì)較高。企業(yè)為全面貫徹節(jié)能降耗理念，應(yīng)對(duì)污水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程予以高度重視，優(yōu)化處理裝置的各項(xiàng)性能，引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的節(jié)能目標(biāo)[8]。在污水處理過(guò)程中，污水量相對(duì)龐大，加之各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，使得電能的消耗也相對(duì)較高，因而節(jié)能降耗措施的落實(shí)勢(shì)在必行。一方面，企業(yè)可以間歇式的模式進(jìn)行供電，對(duì)進(jìn)水泵與鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備進(jìn)行控制，避免發(fā)生連續(xù)工作現(xiàn)象，提升節(jié)能水平。另一方面，企業(yè)應(yīng)借助人工智能等技術(shù)，優(yōu)化污水處理系統(tǒng)的功能，提升污水處理水平，并對(duì)該系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管，若發(fā)現(xiàn)能耗出現(xiàn)異常狀況，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行報(bào)警處理，從而為相應(yīng)維護(hù)措施的開展提供支持。

4.3 重視對(duì)提升泵的調(diào)節(jié)

在污水處理過(guò)程中，提升泵是其重要裝置之一。因此，企業(yè)應(yīng)從提升泵著手，對(duì)其運(yùn)行狀況進(jìn)行分析，明確其運(yùn)行過(guò)程中所需消耗的能量，并以此為依據(jù)，制定適合的管控措施，提升污水處理節(jié)能水平[9]。在此過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)注重對(duì)變頻調(diào)速方式的應(yīng)用，控制提升的水量，提高水量控制的精準(zhǔn)性，降低整體提升過(guò)程中所需耗費(fèi)的能源量，使提升泵的運(yùn)行愈加平穩(wěn)。一方面，企業(yè)應(yīng)對(duì)污水處理狀況進(jìn)行深入分析，并結(jié)合污水處理需求，調(diào)整泵的數(shù)量，并控制水泵的工作情況，避免同時(shí)工作現(xiàn)象的出現(xiàn)，降低提升泵工作運(yùn)行的能耗量，滿足污水的供給需求。另一方面，應(yīng)避免水泵頻繁起?，F(xiàn)象，加大對(duì)水泵啟停次數(shù)的控制力度，減少水泵啟動(dòng)過(guò)程中所需耗費(fèi)的電能，使主水泵長(zhǎng)期處于運(yùn)行狀態(tài)中，從而推動(dòng)企業(yè)節(jié)能發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)一步降低企業(yè)的運(yùn)行成本，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

4.4 注重曝氣設(shè)施的管控

在污水處理過(guò)程中，需要用到爆氣設(shè)施，在該設(shè)施不斷運(yùn)行的基礎(chǔ)上，電能耗損量隨之提升。為提升曝氣機(jī)運(yùn)行的節(jié)能水平，企業(yè)應(yīng)制定適合的管控措施，保障節(jié)能降耗理念的落實(shí)。一方面，企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)智能控制技術(shù)，對(duì)曝氣設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)一步提升該設(shè)施的控制水平，提升節(jié)能成效[10]。在此過(guò)程中，可依據(jù)曝氣方式與曝氣工作流程等，對(duì)曝氣量進(jìn)行控制，減少能耗量。另一方面，應(yīng)將自動(dòng)化技術(shù)融入其中，提升曝氣量控制的精準(zhǔn)度，以氧容量的要求為依據(jù)，調(diào)整曝氣量，以滿足污水氧容量的飽和度，并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的節(jié)能目標(biāo)。除此之外，企業(yè)還應(yīng)注重對(duì)變頻器的利用，以減小曝氣控制的誤差范圍，從而進(jìn)一步降低企業(yè)的運(yùn)行成本。

5 結(jié)語(yǔ)

在城市發(fā)展過(guò)程中，污水處理廠的運(yùn)行可有效提升污水處理水平，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)，保證生態(tài)系統(tǒng)的平穩(wěn)性。然而，在城市發(fā)展速度不斷提升的背景下，工業(yè)廢水與生活污水等排放量的持續(xù)增加，加大了污水處理難度，并對(duì)污水處理技術(shù)提出了更高的要求。因此，企業(yè)應(yīng)加大污水處理技術(shù)的研發(fā)力度，提升該技術(shù)的創(chuàng)新水平，將節(jié)能降耗理念融入其中，并引進(jìn)新的節(jié)能設(shè)備，在提升污水處理成效的同時(shí)，進(jìn)一步降低能耗量，推動(dòng)污水處理廠的穩(wěn)定發(fā)展，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。