吴彦增

中天设计集团有限公司 吉林 长春 130061

我国社会的不断发展，人们普遍开始重视自己生活的环境，而工业发展伴随着废弃物的排放，这已经赢得了全社会的广泛关注，在我国各个地区都展开了就工业废水和生活污水进行有效处理的行动[1]。但污水处理这一过程是一个复杂的机制联动。需要不同设施设备管理体系进行合作，在过程中如何进行节能优化成为了控制整体运行成本的关键，为节约企业经营成本，提高经济收益，达到更好的污水处理效果，使污水处理过程与生产过程能够形成更强力的绑定，就需要企业依照污水处理过程的实际工作内容，在新材料新技术以及新型管理模式的帮助下进行能源节约，实现控制成本。

1 .污水节能处理现阶段所存在的问题

相关技术的不断发展，在污水处理方面有了更多的选择。现阶段污水处理通过机械自动化技术来完成，对水质进行改善。整个污水处理过程需要数十项工艺的前后合作才能够完成，而在各个阶段面对不同数量不同类型的污水形式处理过程中，所需消耗的能量也有所区别。因此如果能够把污水处理过程中，各个阶段实际消耗能量量化体现并依照此为目标进行精准的调控，就可以实现污水处理能源消耗量的大幅度降低，为企业实现节约经营成本，提高经济收益的效果。发达国家由于社会发展速度更快，所以在上世纪80年代就已经认识到污水处理的重要性，并着手进行了相应的研究工作，在长时间的污水处理过程中，他们总结出了很多经验，目前我国的污水处理厂虽然所使用的硬件设备已经达到了国际先进标准，但是由于缺乏足够时间的经验积累，所以我们在与这些设备进行磨合以及应用的过程中，往往不能够完全发挥这些硬件设备的潜力。目前很多地区的污水处理厂所配备的技术人员，在工作经验以及技能知识等方面还存在一定的不足，所以没有足够的人力资源来填补设备操作养护机制的运行一部分设备无法得到有效的利用和管理。生产企业配套产生的污水处理系统，没有依照设备的运行养护规律来设定相应的管理机制，缺乏专业人员对其进行定期养护，也使得一些设备在投入使用之后不久就出现了故障[2]。

除此之外不同的生产污水类型所需进行的处理方式也有所区别，应根据企业实际的污水杂质来选择适配的污水处理方式，而这种细化的分类需要一定时间的磨合和整理。并且这种细化分类也仅仅是优化污水处理过程的第1步，紧接着我们就要根据不同污水类型的处理模式和设施设备运行机理，进行各阶段能源消耗数量的统计，编制一套完善的程序，能够根据不同的处理任务处理对象，选择最合适最低耗的处理方法。我国作为后进入污水处理领域的国家，具有一定的后发优势，例如很多控制系统，我们可以转由远程智能操作来进行，这样一来就可以实现更高精度的控制，并且远程控制可以基于计算机网络系统进行联网，这样一来单一处理核心可以覆盖更多的污水处理设备，完成更多的污水处理任务，在一些劳动强度较大的工作岗位，甚至可以利用信息化处理手段来替代传统的人工操作，既可以提高精确度和反应速度也可以降低误操作的可能性[3]。

2 .遗传算法的污水控制参量DO的优化分析

污水处理过程中的 SBR 过程是一个耗氧过程，在进行处理时，需要有充足的氧气保证微生物能够完成正常的有氧活动，实现对污水中所存在的废料进行分解。在处理过程中就要保证整个过程的供氧量，符合微生物需求，让其有合适的环境生存和活动[4]。如果供氧量不足，微生物数量会缩减，污泥的降解效率就会大大降低，最终实现的污水处理效果也会随之变差，需要反复进行污水处理，这样一来处理单元污水所需投入的成本就会大幅度提升。DO系数是污水处理过程中耗氧量的参数，DO系数测定仪器的采购单价较低，使用便捷能够快速为技术人员提供数据支持对污水中微生物在分解过程中所需使用的氧气量进行准确评估，是一种得到广泛应用的氧气浓度测试仪器。技术人员可以根据仪器的数值来判断当前污水中微生物的有氧运动速度，通过调控氧气浓度来控制有氧活动的速度，确保待分解的杂质能够被有效处理。遗传算法是基于遗传机理和自然选择作为理论基础，对DO参数进行直观控制，模拟自然环境选择条件下的变异与繁殖现象，作用于污水处理过程，降低传统污水处理所需消耗的能源。而且配套设施设备采购单价低廉，应用简单，便于大规模推广，在整个处理周期中，所花费的成本也能够得到很好的控制。

3 .污水处理中的电器低能源消耗的优化分析

无论是执行哪种内容的污水处理任务，都需要有电器设备的加入和支持，电器设备在开启运行过程中会消耗能源，但污水处理过程是由若干个此环节共同构成的。在这些子环节设置的电器设备只有在污水处理进行到该阶段时才能发挥效果，但过去污水处理设备缺乏分段供能的概念，一旦开启整个系统的所有电器设备都同时运转造成了空耗。除此之外，在污水处理过程中，线路上的能源消耗也是一个不能被忽视的环节，在污水处理过程中，要尽可能避免线路老化或磨损，选择适合工作任务的变压装置对其内部的三相线路功耗损坏方面知识要有全面的了解，在日常使用和之后的维护过程中，要仔细检查线路消耗和损害情况，在整个污水处理过程中，需要大量的电线电缆及分布，具有严格的要求，要尽可能缩短[5-6]。不必要的配电线路降低电能在线路中传输所造成的消耗电阻的大小与电路的长度、材料有密切的关系，应该根据布线方案选择合适的材料。降低在电力传输过程中，由于材料或线路长度所导致的能源消耗情况可以遵循最优化原则，尽可能缩短变压器与负荷中心所存的距离，这样一来就可以有效降低电流在电路中行进的长度，减少过程中由于发热而造成的能耗[7]。

4 .污水处理节能优化控制的未来发展方向

污水处理主要是基于专业机械设备互相配合来完成的，人工参与在其中的占比很小，因此我们可以给予全机械化控制的角度来分析。强化信息技术的价值，让各环节的设备能够更紧密的联系起来，通过传感器终端的接收和发送，让各环节的机械设备将当前工作状态信息及时的反馈。控制中心，通过收集整理各阶段各节点的设备运行信息，就可以了解到当前各个区域设施设备的工作状态，在根据其所处的位置和相关联的处理逻辑进行机械计算，就可以得出在当前模型的运行过程中，各环节设施设备能耗与产出的币值，如果发现能耗过高，却基本处于空转时，就可以对该部分内容进行精细化调整。通过直接下达数据指令的方式，来降低当前未处于正常工作状态环节的能源消耗上限[8]。以及通过集中把握的方式，对整个污水处理系统，各个环节，各个阶段所需消耗的能量进行精确入微的控制，并且一阶段的时间完成计算和指令下达。

结束语：经济的快速发展，虽然给工业发展带来了良好的机遇，同时工业经济效益也取得了稳定的增长，但是工业废水的排放问题一直没有得到妥善处理，对环境造成的污染和影响越来越严重。污水得不到妥善处理，势必会导致大气环境、生态环境的恶化，久而久之，人们的生存环境也会遭受到严重的打击。除了工业废水之外，人们日常生活中的生活污水对环境造成的影响也相对比较严重。现代社会发展过程中，无论各种各样的能源，在日常发展过程中，都具有非常重要的作用，同时由于污水处理属于高能工程项目之一，所以要想从根本上实现对能源的高效利用，就必须要对现有的污水处理工艺技术、手段等进行优化和完善，这样才能够保证水质、水量的有效提升。污水处理在未来还会得到更大规模的普及，在我国庞大的工业生产规模体量下，污水处理所需面对的处理对象数量也是一个天文数字，如果能够在处理过程中降低10%的能耗，就能够节约出巨额的能源用于其他领域。我国虽然在污水处理领域起步较晚，但是有后发优势可以通过加入信息化控制的方式来提高过程，使用效率，让污水处理设备的能源消耗与产出达到一个合理的水平。