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生态环境中污水处理节能技术探析

姚磊
  
安家(建筑与工程)
2022年3期
南京臻瑞翔环境监测有限公司 江苏 南京 210000

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摘要:21世纪如约而至的经济机遇,现代科技前进的脚步逐渐加快,我国的污水产生量在逐年增加。污水处理是一项重要的民生工程,在这样的时代背景下,随着污水处理量的增加,处理污水所需能耗与成本随之上升,最终与可持续发展的目标背道而驰。目前我国工业发展引发的环境破坏严重,污水处理任务迫在眉睫,只有做好污水处理工作,才能减少污水的排放,降低对环境的破坏度。因此,本文将立足于将节能环保技术应用于污水处理的好处,分析如今污水处理存在的问题,探析如何将此节能环保技术应用其中,为世人后续的污水处理工作提供借鉴。

关键词:生态环境;污水处理;节能技术;探析

处在经济高速发展的阶段,污垢水源排放趋势越发向着严峻的方向发展,导致我国不得不加大对污水处理的能源投入力度。同时,我国的污水处理技术相对落后,实际效益低下。在建设“生态强国”的目标之下,需要对污水进行科学化的处理降低处理污水的能耗,最终促进经济与生态环境的可持续发展。

一、生态节能环保的重要性

(一)生态节能环保的发展

我国是世界上最大的发展中国家,在污水处理方面的能耗相对较大。随着经济的发展,在能源的存储量与需求量之间的空挡越发显著,特别是随着能耗增大,供需之间的矛盾越发明显,同时,生态问题可能会引发政治、经济等一系列的社会问题。因此,节能减排,提高现有资源利用率是随着社会发展显现出的必然要求。在我国把握二十一世纪经济机遇的重要阶段,经济与生态环境协调发展成为新的发展理念,如今,在新的发展理念的引导下,为求经济发展而忽视生态环境平衡的时期成为过去式。如今我国贯彻落实以生态文明为主旋律的现代化建设,力求现代化建设中促进生态的平衡,生态的平衡反促进于现代化文明建设,这是为了一个国家未来的长久发展,建设一个生态强国早已称谓欸我国未来建设发展的目标。

(二)生态节能环保的发展趋势

生态节能技术随着社会的科技进步在不断趋向完美化,在进行生态节能技术的研发过程中,首先应该将目光着重于节能、环保两词之上,也就是能源不必要消耗与环境污染尤其是水资源污染;其次,践行以生态文明为主旋律的现代化建设需要政府部门提供规章制度的约束,按照相关标准,严格政治排放不达标的工厂,开展全面绿色行动;同时生态环保工程要重视对新型环保技术的创新与应用,提高对生态环境的保护效率,同时注意加强对专业人才的培养,推动各行各业环保技术的开展[1]。

二、污水处理对生态环境的影响

(一)现存水污染问题严重

随着二十一世纪经济机遇的如约而至,城市的现代化建设可谓日新月异蒸蒸日上,我国水资源形式严峻,随着用水量的增加,水资源的供需比例失调,同时水资源污染问题出现。因此,在水资源相关压力逐渐增加的背景之下,解决水资源污染问题严重刻不容缓,污水处理工程是生态文明建设与民生建设的一个重要环节。其中,我国水资源污染严重,地表水污染也屡见不鲜,污水将渗透至地下,可能造成地下水的污染,有碍于友好型生态环境的建设。

(二)污水处理过程中出现能耗问题

1、电力资源的消耗

据统计结果:用于污水处理的电力能源占全国总发电量的 3%,并且相关专业人员做出估计,随着我国日益增加的发展建设需求,用水量逐年增加,预计未来我国未来污水处理厂的用电量将逐年增加,甚至占据总比重的10%甚至更高,这就显示出我国在污水处理技术方面仍然需要继续努力革新。报道结果显示:现阶段我国的污水处理厂中城市污水处理厂常用传统的供氧系统进行污水处理,造成不必要的电能损耗。

2、药剂资源的消耗

我国城市污水处理厂中,最常见的污水处理药剂即为絮凝剂。絮凝剂的主要成份为聚合氯化铝和各种人工全合成物,处理一万吨的污泥就必须用到9kgpam的絮凝剂。根据保守估算:购买一吨的絮凝剂大约要花费二十五万左右的费用,倘若絮凝剂选择不当,使用效率低下,大大增加了污水处理厂的投资成本,同时絮凝剂等药剂在使用之后没有办法直接回收,处理过程相对复杂,若处理不当,甚至造成对环境的污染。

3、自然水资源的消耗

我国的污水处理产业较西方发达国家而言“年龄较小”,因此很多污水处理厂目前的污水处理技术状态也相对“年轻”,导致处理后污水达不到我国的生态建设要求。一些污水处理厂的设备建设系统建设匮乏,可能造成某些污水直接流入自然水区域,污染了自然水资源,浪费了水资源的同时违背了与污水处理制定的相关规定,不利于此污水处理厂的长久发展。

(三)污水处理过程的流程

第一步即是将居民的基本生活用水,连同生产的工业用水集中到污水处理厂的内部;然后,再根据污水的情况选用合适的处理技术对所排放的污水进行处理;第三步即是先将污水植入格栅中加以处理,然后再利用沉砂池将污水中成分加以沉降;第四步,则是先把经过处理后的污水进行最后一级处理,之后再将其投入暴晒水池;而第五步,则是先将经过处理后的污水再次投入沉淀池,然后用氯气液化对经过处理后的污水进行消毒;最后便是再将经过处理过的污水,重新释放到更自然的水域中。见图1。

(四)国内污水领域的发展趋势

在改革开放的背景下,随着经济的快速发展,污水排放量在逐年增加,污水问题显得尤为突出。在进行污水处理的过程中,能耗较大已经引起了相关部门的重视,但是受到经济与技术等条件的制约,我国的部分污水处理厂仍处于传统的污水处理阶段,因此,牺牲生态环境发展经济的弊端逐渐在发展中显现。如何如何实现污水的节能消耗是我国如今面临的一项挑战[2]。经过调查显示:污水厂的能耗主要出现在电能的消耗。据调查统计来看,污水处理厂在处理污水时损耗的能源费用达到整个厂运行费用的70%。因此,将传统设备升级,使用新型节能设备,降低污水处理厂运行过程中的能耗,符合未来生态经济的发展趋势。

三、污水处理过程中实现节能技术应用的办法

(一)污水处理过程中处理技术的创新

当前,受多方面因素的限制,我国进行污水处理时仍然采用传统式的方法,比如,活性污泥法,BAF法,生物膜法等。其中,如今我国最常用的污水处理法是A20,此种方法在与其它的方法比较中独具优势,它的处理流程为首先合理的设计生化池,确保生化池的建造符合污水处理的要求,可以满足污水水质的变化以及水量变化的要求,更好的完成相关处理设备的安装工作,并且使得污水处理运行更为便利的开展,最终实现降低能耗的目标。

之后进入污水处理的深度阶段,对污水的深度管理必须做出可行性的分析,对有关数据进行适当调整,以尽量达到污水处理进程效益并达到利用能耗的最大化。在此要求的背景下,在进行污水处理的过程中,首先要在初级或二级的污水处理工艺阶段,将污泥中存在的氮磷等化学物质优先除去,然后再将污泥的深层处理技术落实于其中,并在其它科学技术的支持下,包括生物技术等手段,使污泥中产生的其它生物特征彻底性的解释清楚。在进行污水深度处理的过程中,它的关键店就在与过滤这一步骤,在混合沉淀的步骤中,帮助达到更好的污水处理效果,满足生态文明建设标准。当前人们进行浊水深度处理时最常使用的浊水深度处理技术是使用混凝池与斜管沉淀,之后对此设备进行丰富,添加合适的过滤装置。为满足污水降污中能源消耗减少的要求,需要更新传统的污水处理设备,调查结果显示:单独的工艺往往会有不同方向的漏洞,而将单独的工艺互相融合,可以不同程度的将漏洞规避。比如可以将可以独立工作的混凝沉淀池与可以独立使用的V型过滤池相结合,弥补互相原有的缺陷,打造一个新型的污水处理深度过滤池,通过相互融合,从而实现污水处理过程中的低能耗、高效率的目标。

(二)污水处理设备上创新节能方法

在进行污水处理的过程中,泵也是其中一种必不可少的机械设备,此设备在进行污水处理的过程中所应用的频次比较高,所使用的能量也较多,并且在此过程中此设备对电能的耗费量也相当大。在这样的状况下,必须根据处理技术的实际需要,选用合适的自动化水泵装置,还需要对变频的工艺参数加以科学合理化的调节,从而使得它的工艺参数能够更加符合污水处理的实际需要,从而通过调节工艺实现了减少能耗的目的。此外,还必须重视鼓风装置的选型,因为此部分是处理污泥流程中的核心环节,此步骤的总能耗必须占整个能耗的至少一零点五,同时注意选择适合的鼓风设备,此部分在污水处理的过程中极为重要,能耗损失占据比重较大。在此情况下,在此步骤设计节能方法可以有效减少污水处理过程中的能源损耗,是节能设计的一个关键性步骤。在处理这个问题时,一般选取机械曝气的办法,它的工作原理为受调节池的调节,保持生物反应池重的水深不变,之后借助空气悬浮离心鼓风机调节风量,降低能耗。这个机械设备的出现打破了以往设备工作过程中需要人为修理维护的工作模式,对资金的有效利用得到进一步的提升。而且还需要我们注意的是设备种类有一定的差别,就要取长补短选择设备最合适的氧气利用率,以此让设备的劳动效率与投入资金保持前者大于后者的状态。综上考虑我们选择出这样一个合格的设备——橡胶膜片式微孔设备,此类设备在极大程度上达到节能的要求还可以保证设备的耐久度和安全性。大大提高了此设备的使用性价比。

(三)节约药剂资源的节能技术

污水处理重应用的药剂也就是絮凝剂,即节约药剂资源的关键是减少絮凝剂的使用量,如今我国有百余种絮凝剂,不同的絮凝剂对于污水处理各有专长。因此污水处理厂在选择合适的絮凝剂时,不应只是在意价格,而是要结合实际情况选择其中最为合适的那种。正确絮凝剂的选择与使用不仅降低了絮凝剂的使用量,在强化选取的絮凝剂使用效果的同时实现节能目标。

(四)有机能源的回收利用

为实现节能目标,污水处理厂可以注意对污水中的有机物进行回收利用,从而降低污水处理过程中带来的损耗,提高资源的利用率。工业废水中一般存在很多有机物,在污水处理的过程中,对污水中有机物的处理在增加了污水处理厂能耗的同时也浪费了有机物资源。随着生态经济的发展,在经济与社会协调发展的理念下,首先可以回收再利用其中含有的有机物;因为,对于有机物降解与处理需要更高水平的处理技术,极大的增加了污水处理厂的能耗。因此,对污水中存在的有机物进行回收利用可以提升污水处理厂的节能效果。

结束语:

总之,污水处理是一项长期且复杂的工作,其处理过程中的能耗损失严重是现如今需要解决的问题之一。因此,相关部门要注意落实污水处理节能工艺在处理污水过程中的使用,最终落实国家的可持续发展战略,针对污水处理工作创新污水处理工艺,最终实现科学、合理化的创新。在此过程中,人们要落实运营维护工作,确保各项工艺处在顺利运行的状态,将过程中的能源能耗降到最低,最终提高污水处理的实际效益。

参考文献

[1]周俊.生态环境中污水处理节能技术探析[J].城市周刊,2021(19):32.

[2]陈诚.试析污水处理中技术创新和节能降耗[J].房地产导刊,2017(20):187.

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