污水处理厂工艺优化与能源消耗降低策略研究

污水处理厂工艺优化与能源消耗降低策略研究

李寒勇

宜章鑫远环保科技有限公司

摘要：随着社会经济的不断发展，人们对生活质量的要求越来越高，污水处理的需求量也在逐年增加，但是由于我国的污水处理技术与国外的污水处理设备还存在着一定的差距，所以，我们国家的污水处理厂的建设和运行的速度还远远落后于发达国家，这就使得很多的企业在生产的过程中，都会产生大量的废水，这些废水中含有较多的重金属以及有机污染物，如果不进行有效的控制，就会对环境造成非常严重的污染，因此，如何提高污水的处理效率，最大限度的减少水资源的浪费，是目前急需解决的问题。

关键词：污水处理厂；工艺优化；能耗降低；生物处理；能源回收

引言：近年来，随着我国经济的快速发展，随之而来的就是对环境的破坏程度也在不断的增加。尤其是在城市污水处理方面，由于其工艺的落后，造成了大量的水资源浪费。因此，污水处理厂的优化升级就成为了当前的重要工作之一。目前，对于污水处理厂的改造主要是通过强化技术与设备的应用来实现的，但是，污水处理的过程中，往往会存在着很多的问题，例如:污水中的BOD浓度过高，导致其含有较多的氮磷等营养物质，从而影响到水质的改善。另外，一些企业的工艺还不够成熟，对废水的预处理不到位，使得废水回用率不高。所以，针对这些情况，我们需要从实际出发，对工艺的改进进行分析，以达到最大化的提升，使其能够更好的为社会服务。

一、污水处理厂工艺流程与能耗现状

1.1污水处理厂典型工艺流程

污水处理厂的工艺流程主要有：（1）预处理阶段。在污水处理过程中，污水中的悬浮物、有机物等杂质会随着废水进入到污水中，使水中的微生物受到了污染，进而导致水质变差，所以需要对这些污水进行预处理。其中包括了曝气池、沉砂池和过滤器等设备。（2）脱盐阶段。在脱盐的同时，还需对剩余的滤液进行去除，以保证出水的PH值符合国家的排放标准。这个时候的工艺流程为:先通过一级洗涤→二级去洗→消毒→生化处理。之后将其通入循环水池，然后再向水体补充一定的营养物质，这样就可以达到了将其净化的目的。但是由于该方法的成本比较高，而且操作起来也不方便，因此实际的应用中很少。而另外一种方式就是经过二沉化和酸碱化，最终得到的产品为:纯净的生物滤料+活性炭。

1.2能耗现状分析

随着我国经济的快速发展，能源的消耗也在不断增加，特别是在一些传统的工业行业中，对能源的需求量日益增多，而这也就导致了大量的污水排放，而这些污染物的产生主要是因为水资源的污染。目前，中国的水环境质量较差，水的水质状况差，这就使得很多企业的污水处理水平低，甚至于污水的净化能力差，从而造成了许多严重的水体富营养化现象。另外，由于污水处理厂的运行管理不当，加上缺乏必要的监督和控制，致使污水的利用率低下，进而影响到生态环境的平衡。因此，我们必须要加强对污水处理厂的监督管理，同时要提高其运营效率，以保证其能够有效的进行生产，减少能耗。总之，对于城市的可持续发展来说，合理的设计出一套完善的、节能的、节水的的以及具有较高安全性的废水处理工艺，是非常有意义的。

二、污水处理厂工艺优化方法

2.1生物处理技术的改进

生物处理技术是污水处理厂的核心工艺，它依赖于微生物群落来降解有机物和氮、磷等污染物。为了提高生物处理的效率和稳定性，我们可以采取以下措施：（1）微生物选择和管理：通过筛选和培养适应性强的微生物菌株，可以提高生物降解效率。定期监测和管理微生物群落的健康状况也是关键，以保持其活性和多样性。（2）曝气系统的改进：氧气供应是生物反应器中的关键因素之一。优化曝气系统，确保氧气均匀分布，可以提高微生物的代谢活性和有机物的去除效率。（3）高效的生物反应器设计：引入高效的生物滤池、生物膜反应器等新技术，增加生物降解区域，提高反应效率。

2.2物理化学处理过程的优化

在污水处理厂的实际生产中，一般都会采用物理化学的方法对污水进行处理，其主要的目的就是提高污水的净化效率，减少二次污染的发生。但是，在具体的应用过程中，由于各种因素的影响，往往会出现一些问题，导致了微生物的活性下降，从而使生物的生长受到了抑制，最终使水质恶化。因此，必须要对污水的物理化和化学化的特点充分的了解，通过合理的优化设计，来实现生化工艺的优化，进而最大限度的降低曝气池的运行成本，提升出水的质量。（1）优化混凝沉淀过程：通过调整混凝剂的类型和投加量，以及改进混凝沉淀设备的设计，可以提高悬浮物的去除率。（2）高级氧化技术：引入高级氧化方法如紫外光氧化、臭氧氧化等，可以有效地降解难降解的有机物，提高处理效率。（3）吸附材料的选择和应用：选用高效的吸附材料，如活性炭、氧化铁等，可以有效地去除有机物和重金属。

2.3高效沉淀与过滤技术的应用

在污水处理厂的生产过程中，沉淀是一个重要的设备，它的作用主要是去除污水中的悬浮物和颗粒物，使其净化。而过滤则是将污水中的有机污染物进行过滤，以达到脱除的目的。高效的絮凝剂一般采用的是活性炭、生物滤池以及微生物的吸附等方法。而目前，我国的污水处理厂中所使用的絮凝剂的种类繁多，其中有无机的，高分子的，金属的，复合的等等。在实际的操作当中，这些不同的成分对污水处理效果也会产生很大的影响，因此，我们要根据具体的情况来选择合适的絮凝剂。

三、污水处理厂能耗降低的具体策略

3.1工艺流程集成与简化

污水处理厂工艺流程集成与简化主要是为了提高设备的利用率，降低运行成本，从而实现节能减排的目标。在进行污水处理厂工艺流程设计时，要考虑到污水处理的实际情况，在满足工艺要求的前提下，尽量减少生产规模，同时也要尽可能的缩短整个工艺过程的周期，以降低能耗。目前，我国的污水处理行业发展迅速，随着技术的进步，污水处理的自动化程度也越来越高，但是由于缺乏相应的理论知识，对污水的净化和回收等方面的经验还很欠缺，导致当前的水污染问题日益严重。因此，对其的研究与应用就显得十分重要。

3.2能源回收与循环利用

目前，我国大部分城市的污水处理厂都存在着能源利用率低、资源浪费等问题。因此，在对污水处理厂的工艺优化过程中，要充分考虑到对能源的合理化利用，实现节能减排的目标。(1)对于废水回用，可以采用循环泵进行再生。循环泵的主要优点是其工作可靠，运行简单，能够有效的节约水资源。同时，还能减少设备的投资费用，并且还具有环保的特点。(2)废水回用技术的应用。在污水处理后，由于污水中含有大量的COD、BOD等杂质，而这些杂质又是非常难去除的，所以，必须通过相关的处理装置来将它们转化为可利用的物质，从而达到变废为宝的目的。

3.3高效节能设备的应用

污水处理厂的运行过程中，需要对设备的使用性能进行有效的提升，确保其能够满足实际的工作需求。其中，对于污水处理厂的设备的选择，主要是根据其生产的特点来决定的。在对污水处理厂的设备的选用时，要以当前的技术水平为基础，结合工程的具体情况，合理的选取。在对设备的安装与维修的时候，要保证其具有良好的稳定性，同时还要注意后期的维护与保养。此外，还可以通过引进国外先进的水处理工艺，来提高自身的水环境质量，从而达到节能的目的。另外，还应该加强污水处理设施的管理，并定期的检查和更新，以保障系统的正常运转。

结束语：目前，我国的污水处理行业的发展处于一个较好的阶段，随着科学技术的不断进步，污水的净化程度也得到了很大的改善，但是仍然存在着一些问题，比如说，很多的污染物无法被去除，因此，相关的工作人员应重视这些现象，并采取相应的措施，使之更好的为人们服务。

参考文献：

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