污水處理中技術創新與節能降耗研究

戴力

（江蘇大禹水務有限公司，江蘇 常州 213017）

污水治理過程所涉及的污水來源相對廣泛，不僅包括生活污水，而且涵蓋工業廢水等，因而對污水處理技術有了更高的要求。因此，企業應注重污水處理技術的創新，將節能理念融入其中，建立節能處理體系，并引進節能設備等，以降低設備運行所消耗的能量，從而在提升污水處理效率的同時，提高污水處理質量，保護生態環境，解決水資源緊缺問題，為我國可持續發展戰略的實施提供支持。

1 污水處理過程中技術創新的價值

若污水處理未達到相應標準，不僅會對水資源造成污染，而且會危及整個生態系統的運行，甚至可能打破生態系統的平衡，使人們的生存空間逐漸減小。因此，企業應注重污水處理技術的創新，改進傳統處理技術，提升污水處理流程的完善性，從而提高污水處理的成效，保護水環境，實現環境保護的目標。一般來說，隨著城市生活與生產等活動的進行，產生的污水量十分龐大，甚至達到日均百萬噸以上，因而對污水處理效率提出了更高的要求[1]。若污水處理速率相對較慢，會導致污水累積現象的出現，難以為水資源循環體系的形成奠定基礎。因此，企業應結合污水處理的具體需求，預測污水處理的發展方向，選擇適合的污水處理技術，并加大對此類技術的研發力度，從而提高污水處理效率，保證水質，降低污水對環境的影響。除此之外，如果企業仍采用傳統模式處理污水，所需設備的能耗相對較大，增加了企業的運行成本，不利于企業獲得更多的利益，對企業的長遠發展造成不良影響。企業應注重設備的改進，提升設備的節能降耗水平，并優化污水處理技術，提升污水處理過程的節能性，使污水處理呈現出高水平與高質量的特征，從而進一步推動相關企業生態與經濟雙重效益的提升。

2 污水處理技術的應用現狀

2.1 物理處理技術的應用現狀

當前，企業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，有助于水體水質的優化。此種技術在可操作性方面具有顯著優勢，使得該技術的應用范圍愈加廣泛。企業采用物理方式處理污水的主要目標是非溶解性物質，因而重力分離法應用較多。重力分離法又分為上浮法和沉淀法，主要是利用不同物質的密度差，借助重力對污水中存在的沉淀物進行收集，從而提升對上浮物的清理水平，促進污水凈化目標的實現。此過程是利用相應的沉淀與上浮設備，如沉沙池與氣浮池等，提升污水處理水平[2]。同時，企業會建設相應的調節池，以滿足大量污水的處理需求，通過調節水質水量，構建污水預處理體系，并對水質的pH值進行控制，保證水質的均衡性，優化污水微生物的生存環境，提升生物處理技術的應用水平。當前，我國所使用的物理處理技術也存在一定缺陷，對水泵與起重機等設施的應用較多，隨著此類設備的長期運行，會增加電力損耗量，與我國節能降耗目標相違背，因而制約了企業的發展水平。

2.2 化學處理技術的應用現狀

在污水處理過程中，若物理手段難以實現相應的處理目標，企業會應用化學處理法清除污水中的溶解物質，并借助化學混凝等手段處理污水中的膠質物質，經過相應的化學反應，使該物質凝結成不溶性物質，并應用物理處理技術處理沉淀物質，從而提升污水處理水平。在此過程中，相關人員會在污水中加入相應的化學藥劑，以改變膠質物質的形態，促進絮凝體的形成，降低水體的濁度，清理污水中的高分子物質和有機物等，降低氮、磷等物質的含量，從而控制水體富營養化現象，保證水體環境的穩定性。應用化學處理法可以調整污水的pH值，將污水酸堿度控制在合理的范圍內。該處理法的主要工作原理是通過氧化還原反應，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的含量，為水資源的循環利用奠定基礎。但此種處理方式也存在一定的劣勢，所需消耗的化學試劑相對較多，并對人力資源提出更多需求，因而不利于企業節能降耗目標的實現。

3 污水處理過程中所涉及的節能降耗技術

3.1 底層疏浚技術

為提升污水處理水平，企業應從底泥方面著手，做好相應的梳理工作，避免底泥沉積現象，提升水質，并降低污泥等產生的影響。由于底泥含有的微生物相對較多，易導致水體發臭問題的產生，加大污水治理難度，不利于生態環境建設水平的提高。同時，底泥中含有的鹽、磷等元素相對豐富，可為微生物的繁衍和生存提供適合的環境，從而加重水體的污染程度。而底層疏浚技術的運用，可對污泥進行處理，使其沉降到底層，促進污水與污泥分離目標的實現，最大限度地降低污泥的影響力度，為水質的優化提供支持。與此同時，也可對底泥進行清理和濾除處理，從而提升污水的凈化程度，為后續處理流程的推進奠定基礎。企業在應用底泥疏浚技術時，應加大疏浚深度的控制力度，擴大底泥的治理范圍，提高底泥管控成效[3]。除此之外，企業應注重對相應藻類的應用，利用底泥中的磷等元素，滿足藻類生長的需求，為水質的改善打下良好的基礎。

3.2 截污分流技術

在應用截污分流技術處理污水時，工作人員可先對污水中存在的污染物進行分流處理，從而為后續污水處理的推進奠定基礎。首先，企業應提升排污管道的建設水平，并在該管道修建工作中投入更多精力，對污水源頭進行分流處理，如生活用水與工業廢水等，并以此為依據，制定相應的污水處理措施，以提升污水凈化水平。若污水出現混合現象，污水中的污染物種類將會持續增加，從而給污水處理工作帶來較高挑戰，甚至可能降低污水處理速度[4]。其次，企業應結合污水的實際情況，規劃污水處理管道，實現截污分流的目標。最后，企業應注重截污分流設施的建立，如泵站與截污池等，保證該設施的建設水平與相應要求的高度符合性，從而保障污水處理作業的有序推進。

3.3 生物修復技術

生物修復技術的運用，可提升污染源的治理成效，實現相應的污水處理目標，提高污水凈化水平。在此過程中，企業應加大對微生物培養的力度，并結合污水的實際情況，選擇適合污水治理的生物，并對其進行培養，提升微生物與污水環境的適應程度，保障微生物的正常繁殖。與其他污水處理技術相比，微生物修復技術在環境保護方面具有顯著優勢，對環境的干擾性相對較小，不會產生二次污染，因而該技術的發展前景相對廣闊，且呈現出一定的綠色性特征，是污水處理技術發展的必然趨勢之一。在選擇微生物過程中，相關人員應積極開展檢測工作，觀察不同微生物的凈水效果，明確不同微生物對污染物的降解作用，從而為微生物類型的確認奠定基礎。與此同時，技術人員還應借助微生物接種技術，提升微生物培養水平，保證接種方法的合理性。在此過程中，應明確菌種是否具備一定的降解作用，使水體修復作業愈加穩定。生物修復技術的應用，有助于氮磷等污染物質的轉化，從而提升水質，推動污水治理目標的實現。

3.4 微生物氧化技術

將微生物用于污水處理中，可提升對污水中溶解物的處理水平，通過微生物的新陳代謝作用，可實現污染物質沉淀的目標，為污染物的清除做好鋪墊。在運用微生物氧化技術的過程中，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，并為此類物質的轉化與沉降奠定基礎[5]。在此過程中，應保證污水中氧氣的充足，充分發揮微生物的效用，提升污水處理成效，進一步提高污水凈化水平。而厭氧微生物的應用可有效提升有機污染物的分解水平，促進二氧化碳和水等物質的形成，并對污染物質進行降解處理。與好氧微生物相比，厭氧微生物的氧化能力相對較高，可清除污水中存在的苯胺等有機污染物，促進污水處理水平的提高。在應用微生物氧化技術的過程中，微生物可直接與污水進行接觸，并在污水環境中正常地繁殖，從而構建污水循環處理體系，提高污水凈化效果。

3.5 生物膜處理技術

企業將生物膜技術用于污水處理中，可有效擴大污水與微生物的接觸面積，提升污染物質的凈化水平，保證凈化作業的全面性。生物膜的應用，會通過填料或濾料等，將有機物、氮和磷等融入其中，強化其污染物的吸收能力，使污染物的處理呈現高效性特征，從而提高污水治理水平。在此過程中，可通過填料的方式對微生物進行增殖處理，使其充分發揮濾膜的效用。一般來說，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，應在生物濾池中發揮生物膜的效用，運用碎石濾床等，使污水的流通更加流暢[6]。

3.6 活性污泥處理技術

在污水處理過程中，活性污泥處理技術可對污泥進行處理，優化污泥中的各種元素，避免富營養化現象的出現。在該技術的應用過程中，所用的裝置相對較多，如曝氣池與沉淀池等，因而加大了對污水回流的控制力度，促進了污泥與污水分離水平的提高。企業通過曝氣池對污水進行供氧處理，保證了氧氣的充足性，增強了污泥的活性，提升了污水處理水平。與此同時，隨著曝氣池攪動頻率的提升，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，活性污泥的應用，會對污水中存在的物質等進行吸附處理，降解污水中存在的有機物，提升污水凈化成效。另外，工作人員應對相應的吸附物進行沉淀處理，通過沉淀池，使污水處理呈現出良好的效果。在運用活性污泥處理技術時，可將微生物手段融入其中，強化活性污泥的代謝作用，加快有機物的處理速率。

4 在污水處理中提升節能降耗水平的措施

4.1 注重污水處理技術的優化

污水處理水平的提升離不開相應技術的支持。企業為實現節能降耗的目標，應從污水處理技術方面著手，加大技術研發力度，提高該技術的創新水平，提升各項技術的節能性，促進污水處理成效的提高，擴大企業利益獲得的空間。首先，應注重對生物技術的應用，利用粗細格柵過濾砂石，保障污泥的順利流入，為后續處理作業的推進做好鋪墊[7]。在此過程中，應控制粗細格柵的寬度，保證格柵參數的合理性，充分發揮其過濾效用。其次，為保障生物膜的循環使用，應采用內外回流機制，構建循環處理體系，進一步提升污水凈化效果。與此同時，應將處理后的污水輸送到沉淀池中，開展二次沉淀作業，并利用濃縮池與調節池等，保障二次過濾作業的有序進行，從而優化污泥與水的分離效果。最后，應對排放的污水進行檢驗，明確其是否符合相應的排放標準。若未達到，應再次對其進行處理，直至符合相應標準后，方可將處理后的污水排放到河流中。

4.2 注重污水處理系統的改進

在污水處理過程中，相關系統運行所需的能耗量相對較高。企業為全面貫徹節能降耗理念，應對污水處理系統運行過程予以高度重視，優化處理裝置的各項性能，引進先進的節能設備，實現相應的節能目標[8]。在污水處理過程中，污水量相對龐大，加之各項技術的應用，使得電能的消耗也相對較高，因而節能降耗措施的落實勢在必行。一方面，企業可以間歇式的模式進行供電，對進水泵與鼓風機等設備進行控制，避免發生連續工作現象，提升節能水平。另一方面，企業應借助人工智能等技術，優化污水處理系統的功能，提升污水處理水平，并對該系統的運行過程進行監管，若發現能耗出現異常狀況，應及時進行報警處理，從而為相應維護措施的開展提供支持。

4.3 重視對提升泵的調節

在污水處理過程中，提升泵是其重要裝置之一。因此，企業應從提升泵著手，對其運行狀況進行分析，明確其運行過程中所需消耗的能量，并以此為依據，制定適合的管控措施，提升污水處理節能水平[9]。在此過程中，企業應注重對變頻調速方式的應用，控制提升的水量，提高水量控制的精準性，降低整體提升過程中所需耗費的能源量，使提升泵的運行愈加平穩。一方面，企業應對污水處理狀況進行深入分析，并結合污水處理需求，調整泵的數量，并控制水泵的工作情況，避免同時工作現象的出現，降低提升泵工作運行的能耗量，滿足污水的供給需求。另一方面，應避免水泵頻繁起?，F象，加大對水泵啟停次數的控制力度，減少水泵啟動過程中所需耗費的電能，使主水泵長期處于運行狀態中，從而推動企業節能發展目標的實現，并進一步降低企業的運行成本，提升企業的經濟效益。

4.4 注重曝氣設施的管控

在污水處理過程中，需要用到爆氣設施，在該設施不斷運行的基礎上，電能耗損量隨之提升。為提升曝氣機運行的節能水平，企業應制定適合的管控措施，保障節能降耗理念的落實。一方面，企業應積極引進智能控制技術，對曝氣設施的運行狀態進行監控，進一步提升該設施的控制水平，提升節能成效[10]。在此過程中，可依據曝氣方式與曝氣工作流程等，對曝氣量進行控制，減少能耗量。另一方面，應將自動化技術融入其中，提升曝氣量控制的精準度，以氧容量的要求為依據，調整曝氣量，以滿足污水氧容量的飽和度，并實現相應的節能目標。除此之外，企業還應注重對變頻器的利用，以減小曝氣控制的誤差范圍，從而進一步降低企業的運行成本。

5 結語

在城市發展過程中，污水處理廠的運行可有效提升污水處理水平，實現環境保護目標，保證生態系統的平穩性。然而，在城市發展速度不斷提升的背景下，工業廢水與生活污水等排放量的持續增加，加大了污水處理難度，并對污水處理技術提出了更高的要求。因此，企業應加大污水處理技術的研發力度，提升該技術的創新水平，將節能降耗理念融入其中，并引進新的節能設備，在提升污水處理成效的同時，進一步降低能耗量，推動污水處理廠的穩定發展，從而實現我國可持續發展的目標。