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(duì)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(xiàng)關(guān)鍵內(nèi)容，通過相應(yīng)的技術(shù)與方法實(shí)施，可在保障工業(yè)污水處理效果的同時(shí)有效提升其節(jié)能優(yōu)化效果。基于此，本文對(duì)其節(jié)能優(yōu)化控制方法進(jìn)行分析，以此來(lái)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(shí)也應(yīng)該注重水資源的循環(huán)再利用，以此來(lái)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(lái)獲得更好的工業(yè)污水處理效果，實(shí)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(diǎn)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(lái)達(dá)到去除效果。如果通過膜處理技術(shù)來(lái)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(yùn)行費(fèi)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(duì)相應(yīng)的處理技術(shù)進(jìn)行研究，以此來(lái)實(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)工業(yè)污水處理中節(jié)能優(yōu)化的一項(xiàng)重要措施。通過相關(guān)實(shí)踐和研究發(fā)現(xiàn)，生物脫氮處理技術(shù)是實(shí)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(duì)工業(yè)污水進(jìn)行處理的過程中，雖然有一小部分有機(jī)氮被沉淀池過濾除去，但是依然有大部分的無(wú)機(jī)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(duì)工業(yè)污水中的氮元素進(jìn)行處理時(shí)，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(duì)工業(yè)污水進(jìn)行處理的過程中，會(huì)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(huì)以氮氨或者是有機(jī)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(huì)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(duì)具有溶解性特征的有機(jī)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?yàn)榘被@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(huì)對(duì)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(duì)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(jī)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?dú)庖莩觥Ｒ韵率瞧浞磻?yīng)方程式：

2.2工業(yè)污水生物脫氮工藝分析

在對(duì)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(huì)將該方法作為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行生物脫氮主要工藝的開發(fā)。就目前來(lái)看，主要的處理方法包括以下幾種：①三級(jí)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(lái)進(jìn)行處理。但是因?yàn)樘幚碓O(shè)備太多，處理流程復(fù)雜且冗長(zhǎng)，管理不便，且造價(jià)很高，此項(xiàng)處理工藝并適合作為節(jié)能優(yōu)化方案來(lái)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(jiǎn)單，造價(jià)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(lái)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(jī)物、磷和氮有效去除，其流程也十分簡(jiǎn)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(lái)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(shì)更加明顯。因此，在對(duì)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(lái)實(shí)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。圖2A/O處理技術(shù)流程示意圖在通過該處理技術(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(jī)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(jī)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(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解處理，在此過程中，氨氮將會(huì)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(shí)回流到缺氧池內(nèi)，讓缺氧池在原來(lái)的污水中獲得足夠的有機(jī)碳源，同時(shí)也可以在回流的液體中獲得大量硝態(tài)氮，以此來(lái)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(huì)以氮?dú)獾男问奖会尫懦鰜?lái)，這樣就達(dá)到了良好的除氮效果，讓工業(yè)污水處理實(shí)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(shì)包括以下幾點(diǎn)：①該工藝流程十分簡(jiǎn)單，構(gòu)筑物很少，可實(shí)現(xiàn)基建費(fèi)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(shí)現(xiàn)碳源費(fèi)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(bǔ)充，以此來(lái)避免堿的大量消耗和此類費(fèi)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(shí)現(xiàn)自身作用的充分發(fā)揮，而在此過程中，整個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)于一個(gè)生物選擇器，可以對(duì)污泥膨脹情況加以有效抑制。

3結(jié)語(yǔ)

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(xiàng)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(shí)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(shí)也實(shí)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