污水处理中技术创新与节能降耗研究

戴力

(江苏大禹水务有限公司,江苏 常州 213017)

污水治理过程所涉及的污水来源相对广泛,不仅包括生活污水,而且涵盖工业废水等,因而对污水处理技术有了更高的要求。因此,企业应注重污水处理技术的创新,将节能理念融入其中,建立节能处理体系,并引进节能设备等,以降低设备运行所消耗的能量,从而在提升污水处理效率的同时,提高污水处理质量,保护生态环境,解决水资源紧缺问题,为我国可持续发展战略的实施提供支持。

若污水处理未达到相应标准,不仅会对水资源造成污染,而且会危及整个生态系统的运行,甚至可能打破生态系统的平衡,使人们的生存空间逐渐减小。因此,企业应注重污水处理技术的创新,改进传统处理技术,提升污水处理流程的完善性,从而提高污水处理的成效,保护水环境,实现环境保护的目标。一般来说,随着城市生活与生产等活动的进行,产生的污水量十分庞大,甚至达到日均百万吨以上,因而对污水处理效率提出了更高的要求[1]。若污水处理速率相对较慢,会导致污水累积现象的出现,难以为水资源循环体系的形成奠定基础。因此,企业应结合污水处理的具体需求,预测污水处理的发展方向,选择适合的污水处理技术,并加大对此类技术的研发力度,从而提高污水处理效率,保证水质,降低污水对环境的影响。除此之外,如果企业仍采用传统模式处理污水,所需设备的能耗相对较大,增加了企业的运行成本,不利于企业获得更多的利益,对企业的长远发展造成不良影响。企业应注重设备的改进,提升设备的节能降耗水平,并优化污水处理技术,提升污水处理过程的节能性,使污水处理呈现出高水平与高质量的特征,从而进一步推动相关企业生态与经济双重效益的提升。

2.1 物理处理技术的应用现状

当前,企业如果使用物理法处理污水,可清除污水中的漂浮物,清理其中含有的悬浮物和少量油类等,有助于水体水质的优化。此种技术在可操作性方面具有显著优势,使得该技术的应用范围愈加广泛。企业采用物理方式处理污水的主要目标是非溶解性物质,因而重力分离法应用较多。重力分离法又分为上浮法和沉淀法,主要是利用不同物质的密度差,借助重力对污水中存在的沉淀物进行收集,从而提升对上浮物的清理水平,促进污水净化目标的实现。此过程是利用相应的沉淀与上浮设备,如沉沙池与气浮池等,提升污水处理水平[2]。同时,企业会建设相应的调节池,以满足大量污水的处理需求,通过调节水质水量,构建污水预处理体系,并对水质的pH值进行控制,保证水质的均衡性,优化污水微生物的生存环境,提升生物处理技术的应用水平。当前,我国所使用的物理处理技术也存在一定缺陷,对水泵与起重机等设施的应用较多,随着此类设备的长期运行,会增加电力损耗量,与我国节能降耗目标相违背,因而制约了企业的发展水平。

2.2 化学处理技术的应用现状

在污水处理过程中,若物理手段难以实现相应的处理目标,企业会应用化学处理法清除污水中的溶解物质,并借助化学混凝等手段处理污水中的胶质物质,经过相应的化学反应,使该物质凝结成不溶性物质,并应用物理处理技术处理沉淀物质,从而提升污水处理水平。在此过程中,相关人员会在污水中加入相应的化学药剂,以改变胶质物质的形态,促进絮凝体的形成,降低水体的浊度,清理污水中的高分子物质和有机物等,降低氮、磷等物质的含量,从而控制水体富营养化现象,保证水体环境的稳定性。应用化学处理法可以调整污水的pH值,将污水酸碱度控制在合理的范围内。该处理法的主要工作原理是通过氧化还原反应,消灭水体中存在的病菌微生物等,从而降低污水中有害物质的含量,为水资源的循环利用奠定基础。但此种处理方式也存在一定的劣势,所需消耗的化学试剂相对较多,并对人力资源提出更多需求,因而不利于企业节能降耗目标的实现。

3.1 底层疏浚技术

为提升污水处理水平,企业应从底泥方面着手,做好相应的梳理工作,避免底泥沉积现象,提升水质,并降低污泥等产生的影响。由于底泥含有的微生物相对较多,易导致水体发臭问题的产生,加大污水治理难度,不利于生态环境建设水平的提高。同时,底泥中含有的盐、磷等元素相对丰富,可为微生物的繁衍和生存提供适合的环境,从而加重水体的污染程度。而底层疏浚技术的运用,可对污泥进行处理,使其沉降到底层,促进污水与污泥分离目标的实现,最大限度地降低污泥的影响力度,为水质的优化提供支持。与此同时,也可对底泥进行清理和滤除处理,从而提升污水的净化程度,为后续处理流程的推进奠定基础。企业在应用底泥疏浚技术时,应加大疏浚深度的控制力度,扩大底泥的治理范围,提高底泥管控成效[3]。除此之外,企业应注重对相应藻类的应用,利用底泥中的磷等元素,满足藻类生长的需求,为水质的改善打下良好的基础。

3.2 截污分流技术

在应用截污分流技术处理污水时,工作人员可先对污水中存在的污染物进行分流处理,从而为后续污水处理的推进奠定基础。首先,企业应提升排污管道的建设水平,并在该管道修建工作中投入更多精力,对污水源头进行分流处理,如生活用水与工业废水等,并以此为依据,制定相应的污水处理措施,以提升污水净化水平。若污水出现混合现象,污水中的污染物种类将会持续增加,从而给污水处理工作带来较高挑战,甚至可能降低污水处理速度[4]。其次,企业应结合污水的实际情况,规划污水处理管道,实现截污分流的目标。最后,企业应注重截污分流设施的建立,如泵站与截污池等,保证该设施的建设水平与相应要求的高度符合性,从而保障污水处理作业的有序推进。

3.3 生物修复技术

生物修复技术的运用,可提升污染源的治理成效,实现相应的污水处理目标,提高污水净化水平。在此过程中,企业应加大对微生物培养的力度,并结合污水的实际情况,选择适合污水治理的生物,并对其进行培养,提升微生物与污水环境的适应程度,保障微生物的正常繁殖。与其他污水处理技术相比,微生物修复技术在环境保护方面具有显著优势,对环境的干扰性相对较小,不会产生二次污染,因而该技术的发展前景相对广阔,且呈现出一定的绿色性特征,是污水处理技术发展的必然趋势之一。在选择微生物过程中,相关人员应积极开展检测工作,观察不同微生物的净水效果,明确不同微生物对污染物的降解作用,从而为微生物类型的确认奠定基础。与此同时,技术人员还应借助微生物接种技术,提升微生物培养水平,保证接种方法的合理性。在此过程中,应明确菌种是否具备一定的降解作用,使水体修复作业愈加稳定。生物修复技术的应用,有助于氮磷等污染物质的转化,从而提升水质,推动污水治理目标的实现。

3.4 微生物氧化技术

将微生物用于污水处理中,可提升对污水中溶解物的处理水平,通过微生物的新陈代谢作用,可实现污染物质沉淀的目标,为污染物的清除做好铺垫。在运用微生物氧化技术的过程中,其所涉及的微生物有为两种,即好氧类型与厌氧类型,这两种微生物都可以有效降低水体污染力度。好氧微生物可以吸收污水中的氮、磷等物质,并为此类物质的转化与沉降奠定基础[5]。在此过程中,应保证污水中氧气的充足,充分发挥微生物的效用,提升污水处理成效,进一步提高污水净化水平。而厌氧微生物的应用可有效提升有机污染物的分解水平,促进二氧化碳和水等物质的形成,并对污染物质进行降解处理。与好氧微生物相比,厌氧微生物的氧化能力相对较高,可清除污水中存在的苯胺等有机污染物,促进污水处理水平的提高。在应用微生物氧化技术的过程中,微生物可直接与污水进行接触,并在污水环境中正常地繁殖,从而构建污水循环处理体系,提高污水净化效果。

3.5 生物膜处理技术

企业将生物膜技术用于污水处理中,可有效扩大污水与微生物的接触面积,提升污染物质的净化水平,保证净化作业的全面性。生物膜的应用,会通过填料或滤料等,将有机物、氮和磷等融入其中,强化其污染物的吸收能力,使污染物的处理呈现高效性特征,从而提高污水治理水平。在此过程中,可通过填料的方式对微生物进行增殖处理,使其充分发挥滤膜的效用。一般来说,生物膜的成熟需要一定的周期,可提升污染物与生物体系的融合程度,健全生物处理体系。另外,应在生物滤池中发挥生物膜的效用,运用碎石滤床等,使污水的流通更加流畅[6]。

3.6 活性污泥处理技术

在污水处理过程中,活性污泥处理技术可对污泥进行处理,优化污泥中的各种元素,避免富营养化现象的出现。在该技术的应用过程中,所用的装置相对较多,如曝气池与沉淀池等,因而加大了对污水回流的控制力度,促进了污泥与污水分离水平的提高。企业通过曝气池对污水进行供氧处理,保证了氧气的充足性,增强了污泥的活性,提升了污水处理水平。与此同时,随着曝气池搅动频率的提升,活性污泥与污水的混合程度逐渐提升,提高了活性污泥的利用率。除此之外,活性污泥的应用,会对污水中存在的物质等进行吸附处理,降解污水中存在的有机物,提升污水净化成效。另外,工作人员应对相应的吸附物进行沉淀处理,通过沉淀池,使污水处理呈现出良好的效果。在运用活性污泥处理技术时,可将微生物手段融入其中,强化活性污泥的代谢作用,加快有机物的处理速率。

4.1 注重污水处理技术的优化

污水处理水平的提升离不开相应技术的支持。企业为实现节能降耗的目标,应从污水处理技术方面着手,加大技术研发力度,提高该技术的创新水平,提升各项技术的节能性,促进污水处理成效的提高,扩大企业利益获得的空间。首先,应注重对生物技术的应用,利用粗细格栅过滤砂石,保障污泥的顺利流入,为后续处理作业的推进做好铺垫[7]。在此过程中,应控制粗细格栅的宽度,保证格栅参数的合理性,充分发挥其过滤效用。其次,为保障生物膜的循环使用,应采用内外回流机制,构建循环处理体系,进一步提升污水净化效果。与此同时,应将处理后的污水输送到沉淀池中,开展二次沉淀作业,并利用浓缩池与调节池等,保障二次过滤作业的有序进行,从而优化污泥与水的分离效果。最后,应对排放的污水进行检验,明确其是否符合相应的排放标准。若未达到,应再次对其进行处理,直至符合相应标准后,方可将处理后的污水排放到河流中。

4.2 注重污水处理系统的改进

在污水处理过程中,相关系统运行所需的能耗量相对较高。企业为全面贯彻节能降耗理念,应对污水处理系统运行过程予以高度重视,优化处理装置的各项性能,引进先进的节能设备,实现相应的节能目标[8]。在污水处理过程中,污水量相对庞大,加之各项技术的应用,使得电能的消耗也相对较高,因而节能降耗措施的落实势在必行。一方面,企业可以间歇式的模式进行供电,对进水泵与鼓风机等设备进行控制,避免发生连续工作现象,提升节能水平。另一方面,企业应借助人工智能等技术,优化污水处理系统的功能,提升污水处理水平,并对该系统的运行过程进行监管,若发现能耗出现异常状况,应及时进行报警处理,从而为相应维护措施的开展提供支持。

4.3 重视对提升泵的调节

在污水处理过程中,提升泵是其重要装置之一。因此,企业应从提升泵着手,对其运行状况进行分析,明确其运行过程中所需消耗的能量,并以此为依据,制定适合的管控措施,提升污水处理节能水平[9]。在此过程中,企业应注重对变频调速方式的应用,控制提升的水量,提高水量控制的精准性,降低整体提升过程中所需耗费的能源量,使提升泵的运行愈加平稳。一方面,企业应对污水处理状况进行深入分析,并结合污水处理需求,调整泵的数量,并控制水泵的工作情况,避免同时工作现象的出现,降低提升泵工作运行的能耗量,满足污水的供给需求。另一方面,应避免水泵频繁起停现象,加大对水泵启停次数的控制力度,减少水泵启动过程中所需耗费的电能,使主水泵长期处于运行状态中,从而推动企业节能发展目标的实现,并进一步降低企业的运行成本,提升企业的经济效益。

4.4 注重曝气设施的管控

在污水处理过程中,需要用到爆气设施,在该设施不断运行的基础上,电能耗损量随之提升。为提升曝气机运行的节能水平,企业应制定适合的管控措施,保障节能降耗理念的落实。一方面,企业应积极引进智能控制技术,对曝气设施的运行状态进行监控,进一步提升该设施的控制水平,提升节能成效[10]。在此过程中,可依据曝气方式与曝气工作流程等,对曝气量进行控制,减少能耗量。另一方面,应将自动化技术融入其中,提升曝气量控制的精准度,以氧容量的要求为依据,调整曝气量,以满足污水氧容量的饱和度,并实现相应的节能目标。除此之外,企业还应注重对变频器的利用,以减小曝气控制的误差范围,从而进一步降低企业的运行成本。

在城市发展过程中,污水处理厂的运行可有效提升污水处理水平,实现环境保护目标,保证生态系统的平稳性。然而,在城市发展速度不断提升的背景下,工业废水与生活污水等排放量的持续增加,加大了污水处理难度,并对污水处理技术提出了更高的要求。因此,企业应加大污水处理技术的研发力度,提升该技术的创新水平,将节能降耗理念融入其中,并引进新的节能设备,在提升污水处理成效的同时,进一步降低能耗量,推动污水处理厂的稳定发展,从而实现我国可持续发展的目标。

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