工業(yè)污水處理過程節(jié)能優(yōu)化控制方法

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摘要：在對工業(yè)污水進(jìn)行處理的過程中，節(jié)能優(yōu)化控制是一項關(guān)鍵內(nèi)容，通過相應(yīng)的技術(shù)與方法實施，可在保障工業(yè)污水處理效果的同時有效提升其節(jié)能優(yōu)化效果?；诖耍疚膶ζ涔?jié)能優(yōu)化控制方法進(jìn)行分析，以此來提升污水處理質(zhì)量，滿足節(jié)能環(huán)保需求。

關(guān)鍵詞：工業(yè)污水；污水處理；節(jié)能優(yōu)化；控制方法

在進(jìn)行工業(yè)污水的處理過程中，不僅應(yīng)該注重環(huán)境保護(hù)，同時也應(yīng)該注重水資源的循環(huán)再利用，以此來達(dá)到良好的節(jié)能優(yōu)化目的。因此，在具體的工業(yè)污水處理過程中，一定要做好節(jié)能優(yōu)化控制，以此來獲得更好的工業(yè)污水處理效果，實現(xiàn)環(huán)境的良好保護(hù)與資源的有效節(jié)約。

1工業(yè)污水處理現(xiàn)狀分析

在工業(yè)污水處理過程中，磷和氮的去除最為關(guān)鍵，目前，已經(jīng)可以通過投藥混凝的方式達(dá)到滿意的磷去除效果，但是氮化合物的處理依然是最需要重點解決的問題。由于工業(yè)污水中氮化合物有著較小的分子量，難以借助于化學(xué)藥劑的添加來達(dá)到去除效果。如果通過膜處理技術(shù)來進(jìn)行處理，目前只有反滲透膜技術(shù)最為有效，但是由于其運行費用很大，所以并不能得到良好的應(yīng)用和推廣。由此可見，要想有效提升工業(yè)污水的處理質(zhì)量，達(dá)到良好的節(jié)能優(yōu)化效果，就需要加大力度對相應(yīng)的處理技術(shù)進(jìn)行研究，以此來實現(xiàn)氮化合物的有效處理。

2工業(yè)污水處理中的節(jié)能優(yōu)化控制方案分析

2.1生物脫氮機理分析

在工業(yè)污水處理過程中，良好的脫氮處理工藝技術(shù)是實現(xiàn)工業(yè)污水處理中節(jié)能優(yōu)化的一項重要措施。通過相關(guān)實踐和研究發(fā)現(xiàn)，生物脫氮處理技術(shù)是實現(xiàn)工業(yè)污水氮化合物處理，保障其節(jié)能優(yōu)化效果的有效技術(shù)。在通過活性污泥對工業(yè)污水進(jìn)行處理的過程中，雖然有一小部分有機氮被沉淀池過濾除去，但是依然有大部分的無機氮在污水中存在，這些氮元素的主要存在形式是硝態(tài)氮化合物以及氨氮的形式。通常情況下，在對工業(yè)污水中的氮元素進(jìn)行處理時，主要的方式是氮轉(zhuǎn)化，比如硝化、反硝化、氨化以及同化等。工業(yè)污水處理過程中的生物脫氮轉(zhuǎn)化見圖1。2.1.1同化處理技術(shù)在通過生化處理技術(shù)對工業(yè)污水進(jìn)行處理的過程中，會有一部分的氮被同化，進(jìn)而成為微生物細(xì)胞內(nèi)的組成部分。雖然在溶菌和內(nèi)源呼吸作用下，一部分微生物細(xì)胞內(nèi)的氮又會以氮氨或者是有機氮的形態(tài)再一次返回到污水中，但是存在于內(nèi)源呼吸殘留物內(nèi)和微生物細(xì)胞中的氮依然會被二沉池內(nèi)的活性污泥除去。

2.1.2氨化處理技術(shù)氨化處理技術(shù)指的是借助于微生物降解的方式對具有溶解性特征的有機氮化合物進(jìn)行處理，使其轉(zhuǎn)化為氨氮。而在具體的生物脫氮技術(shù)應(yīng)用中，因為氨化這一過程有著非常高的生化效率，所以通常并不將其作為需要控制的轉(zhuǎn)化步驟。

2.1.3硝化處理技術(shù)硝化處理技術(shù)的本質(zhì)是借助于有限種類的自養(yǎng)型微生物進(jìn)行處理，在有氧環(huán)境下，亞硝酸鹽菌形式的微生物首先會對氨氮進(jìn)行氧化處理，使其轉(zhuǎn)換為亞硝酸鹽，然后再進(jìn)一步對亞硝酸鹽進(jìn)行氧化，使其轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。以下是其主要的反應(yīng)方程式：

2.1.4反硝化處理技術(shù)反硝化處理技術(shù)的本質(zhì)是借助于一群異養(yǎng)型微生物，在缺氧環(huán)境下，將各種有機質(zhì)用作電子供體，將硝酸鹽用作最終電子受體，利用反硝化菌類生物所具備的異化還原特征將氮還原成氮氣逸出。以下是其反應(yīng)方程式：

2.2工業(yè)污水生物脫氮工藝分析

在對工業(yè)污水進(jìn)行生物脫氮處理的過程中，一種常用的方法是活性污泥法，該方法最早應(yīng)用于1912年，到現(xiàn)今已經(jīng)有一百多年的應(yīng)用歷史。在當(dāng)今的工業(yè)污水處理主要工藝和衍生工藝中，依然會將該方法作為基礎(chǔ)來進(jìn)行生物脫氮主要工藝的開發(fā)。就目前來看，主要的處理方法包括以下幾種：①三級活性污泥處理法，也就是將硝化處理、反硝化處理以及氨化處理作為基礎(chǔ)來進(jìn)行處理。但是因為處理設(shè)備太多，處理流程復(fù)雜且冗長，管理不便，且造價很高，此項處理工藝并適合作為節(jié)能優(yōu)化方案來使用。②A/O缺氧/好氧處理法，該方法也叫做前置反硝化處理法，其工藝流程十分簡單，造價低廉，在當(dāng)今的工業(yè)污水處理中的應(yīng)用也最為廣泛。③A2/O厭氧/缺氧處理法，該方法是將A/O作為基礎(chǔ)來開發(fā)的一種處理技術(shù)，在缺氧、厭氧以及好氧這三種環(huán)境中，通過微生物之間的協(xié)同作用，可將工業(yè)污水中的有機物、磷和氮有效去除，其流程也十分簡單。④氧化溝脫氮處理，這種處理方式又叫做混合推流式反應(yīng)器處理，這種處理工藝不僅有著非常高的流速，且能夠讓原來的污水和混合液之間達(dá)到迅速混合的效果，保障生物除氮質(zhì)量。⑤SBR脫氮處理法，該方法也屬于一種推流式的反應(yīng)器，具體處理中，其曝氣也具備二沉池的功能，所以不需要進(jìn)行二沉池的設(shè)置，也不需要進(jìn)行污泥回流系統(tǒng)的設(shè)置。通過綜合這五種典型處理技術(shù)的處理效果、經(jīng)濟(jì)性等的方面分析可知，A/O工藝技術(shù)的優(yōu)勢更加明顯。因此，在對工業(yè)污水進(jìn)行處理的過程中，要想獲得良好的節(jié)能優(yōu)化效果，應(yīng)將A/O工藝技術(shù)作為基礎(chǔ)，來實現(xiàn)工業(yè)污水處理的良好優(yōu)化。

2.3A/O脫氮處理技術(shù)流程

A/O處理技術(shù)開發(fā)于上世紀(jì)八十年代，是當(dāng)今最為廣泛應(yīng)用的一種生物脫氮處理技術(shù)，其處理流程見圖2。在通過該處理技術(shù)進(jìn)行工業(yè)污水處理的過程中，主要的處理環(huán)節(jié)是硝化處理以及反硝化處理，主要步驟有以下三步：①將原污水放入到缺氧池內(nèi)，將污水里的有機物用作電子供體，讓內(nèi)循環(huán)回流中的硝態(tài)氮得到反硝化脫氮處理，讓有機物達(dá)到初步降解的效果。②將污水放入到好氧池內(nèi)，進(jìn)一步對有機物進(jìn)行降解處理，在此過程中，氨氮將會發(fā)生硝化反應(yīng)，以硝酸鹽的形式被去除。③讓好氧池內(nèi)的沉淀部分以及混合液體同時回流到缺氧池內(nèi)，讓缺氧池在原來的污水中獲得足夠的有機碳源，同時也可以在回流的液體中獲得大量硝態(tài)氮，以此來達(dá)到良好的反硝化作用，在經(jīng)過氧化還原之后，硝態(tài)氮將會以氮氣的形式被釋放出來，這樣就達(dá)到了良好的除氮效果，讓工業(yè)污水處理實現(xiàn)進(jìn)一步的節(jié)能優(yōu)化。在通過該方式進(jìn)行工業(yè)廢水的節(jié)能優(yōu)化過程中，其主要的優(yōu)勢包括以下幾點：①該工藝流程十分簡單，構(gòu)筑物很少，可實現(xiàn)基建費用的有效節(jié)約。②反硝化處理過程中需要的物質(zhì)可直接在原污水代謝物以及含氮物質(zhì)中獲得，不僅實現(xiàn)碳源費用的有效節(jié)約，也可以使其C/N保持在很高的狀態(tài)。③在反硝化過程中形成的堿度可以讓硝化反應(yīng)中消耗的堿度得到有效補充，以此來避免堿的大量消耗和此類費用的消耗。④具體處理中，活性污泥始終在缺氧狀態(tài)和好氧狀態(tài)之間交替變換，各種的微生物都可以在相應(yīng)的條件下實現(xiàn)自身作用的充分發(fā)揮，而在此過程中，整個系統(tǒng)相當(dāng)于一個生物選擇器，可以對污泥膨脹情況加以有效抑制。

3結(jié)語

通過研究與分析發(fā)現(xiàn)，在污水處理中，脫氮效果的保障是一項急需解決的問題。具體處理中，可通過A/O處理工藝進(jìn)行良好的脫氮處理，并實現(xiàn)各種輔助添加劑的有效節(jié)約，在保障處理效果，提升污水處理質(zhì)量的同時也實現(xiàn)資源和成本的進(jìn)一步節(jié)約。

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作者：邢妍 單位：聊城市茌平區(qū)環(huán)境監(jiān)控中心