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摘要：废水处理是保护生态环境、促进经济与环境协调发展、助推传统产业转型升级的重要举措。废水来源广、成分复杂、水量及水质变化较大、化学物质及有机物质浓度较高，具有较大的处理难度。基于此，文章以高效环保为核心目標，以自动化及全程化监测为主要策略，通过高效环保废水处理系统设计致力于降低废水处理设备运行能耗、药耗、水资源消耗，旨在为废水处理系统设计提供思路及方法。
关键词：高效;环保;废水处理;系统设计
废水处理是城镇废污水处理的重中之重，产生于工业生产的全过程中，包括日常加工生产所产生的经常性废水，设备冲洗所产生的非经常性废水等。废水处理难度较高，主要原因在于废水的来源十分复杂，水量及水质具有极强的波动性，会随着生产计划的调整而发生改变，再加上废水内化学物质浓度较大，在处理时具有一定危险性且需要借助各类药剂调节废水pH值、清除废水内有毒有害物质等。因此废水处理通常需要消耗大量的能源、药剂及水资源。为契合“资源节约型，环境友好型”社会建设基本要求、践行绿色发展理念，废水处理系统设计应遵循高效环保理念，切实提升废水处理效率，并降低废水处理的资源能源消耗量。
一、高效环保废水处理系统设计基本要求
伴随着生态文明建设理念日益深入人心，我国各行业领域积极探索节能降耗、保护环境的生产模式，致力于践行科学发展观与可持续发展理念。废水处理是工业生产的核心环节之一，其处理效果、处理质量不仅关系到行业发展水平及自身建设，而且关乎广大群众身心健康、社会的长治久安。为此，环保成为新时代背景下废水处理系统的基本要求之一，应遵循“水质持续达标排放、运营成本持续降低、能源资源消耗不断缩减”的基本原则对废水处理系统结构、功能、机械设备参数、运行保障等进行科学、合理地设计，既需要保证处理后所排放的废水不会污染周边水体、土壤及大气环境，还需要尽量降低废水处理对资源、能源的消耗量，从而实现废水处理系统设计领域的高质量、可持续发展[1]。
在现代信息、通信及科学技术的支撑下，我国各行业逐步朝向智能化、高效化、集约节约化方向发展，现代科技成果与废水处理的纵深融合丰富了废水处理技术及设备，可依托物联网、传感器、人工智能、大数据等前沿技术手段实现对废水处理系统运行全过程的自动化控制、智能化管理、统一化调节，能够有效延长废水处理系统使用寿命、提高废水处理系统运行效率。
综合来看，高效环保废水处理系统设计需要突破传统设计观念、设计技术方法的桎梏，一方面对传统废水处理工艺流程进行改造，以降低系统运行负荷及能源资源消耗量，达成环保这一基本设计目标;另一方面要积极运用现代信息技术实现对废水处理系统运行的自动化控制管理，降低对劳动力资源的依赖程度，以达成高效这一设计目标。
二、高效环保废水处理系统设计现状
废水成分复杂、处理难度较高，再加上高效环保设计要求的提出，现行废水处理系统已经呈现出明显的滞后性与局限性。其一，废水通常包括经常性废水、非经常性废水，经过废水取样及检测发现，经常性废水通常水质较好，仅需要进行简单的酸碱中和处理便可以达到排放标准;非经常性废水水量及水质波动性较大，处理时所需要的药剂较多。当前废水处理系统设计中通常将经常性废水与非经常性废水混合后再进行集中处理，加大了各类设备的运行负荷，并难以保证出水水质[2];其二，现行废水处理系统设计对智能化、自动化控制技术的利用率偏低，废水处理过程中系统在线监测能力薄弱、自动化技术装备落后、自动化控制管理平台不完善，部分废水处理环节需要相关工作人员进行加药操作或检验水质，因废水内化学物质含量较高、会对人体健康产生威胁，此种废水处理系统设计会加大人员与危险环境的接触程度、人力劳动强度较大且效率偏低，有必要对其进行自动化与智能化改造以保证废水处理系统设计高效节能。
三、高效环保废水处理系统设计策略
基于对高效环保废水处理系统设计基本要求、现状及问题的分析，建议从以下几个方面入手提升废水处理系统运行效率、降低运行能耗。
（1）废水细化分类处理设计
为解决当前废水处理系统设计能耗、药耗、水资源消耗高，设备运行负荷大的问题，以不同性质、不同来源废水细化分类处理为设计目标，将原本合并处理的经常性废水与非经常性废水置于不同的处理工艺流程中。由日常生产、车间所产生的经常性废水经过预处理后排入酸碱废水池，通过调节废水酸碱度使其达到排放标准，处理后的废水经过浊度检测后达到相应规范便可排入中水回收系统;主厂房、设备冲洗所产生的非经常性废水首先经过到导电读检测，超出范围的废水排入工业废水池进行加药调节，再经过混凝、沉降、澄清工艺流程后排入中水回收系统;中水回收系统内的废水可重新应用到日常生产与设备冲洗中，既能够对废水进行分类处理，又能实现水资源的循环利用，可有效降低废水处理系统运行成本与能耗。
（2）借助自动控制策略提升废水处理效率
一、工艺在线智能检测分析设计
废水处理工艺在线智能检测分析设计以废水处理工艺流程为基础，结合单元自动控制策略综合运用多项智能检测技术，配置智能传感器、各类高精度温度、湿度、pH值、压力等检测仪表，能够实现对废水处理工艺流程的全面检测分析，从而为废水处理系统运行各项参数的设定提供依据。同时，设计有毒有害气体检测系统，在可能释放有毒有害物质的区域、换机等配置报警装置、排风机等，当物质浓度超标后系统会自动启动排风机，以此保证人员的安全性[3]。
二、废水处理系统自动化控制设计
废水处理系统的自动控制设计能够降低人力劳动强度、提升系统运行的标准化程度，从而提高系统运行效率。废水处理系统自动控制的实现以PLC技术为核心，配置PID装置、气动阀门等，工作人员无需深入现场即可通过系统了解各类废水处理设备的运行情况、掌握各个阶段的出水水质及有毒有害物质浓度等，再通过调节设备功率、控制加药量等能够实现对废水处理全过程的远程监控，从而保证废水处理系统高效运行。
三、废水处理系统智能运维设计
文章所设计的废水处理系统包含诸多智能化、自动化装置设备，此类设备内部元件、部件精密度高，且各个设备之间的运行具有一定的逻辑关系，一旦某一设备出现故障便会影响整个系统的运行质量，甚至会导致系统瘫痪。为此设计废水处理系统智能运维，结合各类设备常见故障构建故障知识库，利用故障自动检测技术定期对系统运行进行巡查、反馈，将设备运行实际情况与故障知识库进行对比，及时发现设备故障、确定故障类型，相关维修技术人员便可根据系统提示组织开展设备维护保养工作，能够延长废水处理设备使用寿命、降低废水处理系统运行成本、保证废水处理过程的安全性与可靠性。
结束语
高效环保是新时代背景下废水处理系统设计的基本要求，虽然目前废水处理系统设计水平有所提升，但依然存在能耗高、效率不佳等问题。为此，应对传统废水处理工艺流程进行改造，秉承废水细化分类处理的理念切实降低废水处理过程对各类资源能源的消耗量。同时，高度重视现代智能化、自动化技术在废水处理系统设计中的应用，以工艺在线检测、系统自动控制、设备智能运维切实提高废水处理系统运行效率。
参考文献
[1]孙耀杰，王平勋，吴建成.印染废水处理全流程在线集控系统设计与应用[J].纺织报告，2021，40（05）：18-20.
[2]张彦.纺织印染废水处理的自动化策略与系统设计[J].工业水处理，2021，41（03）：133-136.
[3]李琴.火力发电厂高效环保废水处理系统设计[J].机电信息，2020（23）：120-121.
关键词：高效;环保;废水处理;系统设计
废水处理是城镇废污水处理的重中之重，产生于工业生产的全过程中，包括日常加工生产所产生的经常性废水，设备冲洗所产生的非经常性废水等。废水处理难度较高，主要原因在于废水的来源十分复杂，水量及水质具有极强的波动性，会随着生产计划的调整而发生改变，再加上废水内化学物质浓度较大，在处理时具有一定危险性且需要借助各类药剂调节废水pH值、清除废水内有毒有害物质等。因此废水处理通常需要消耗大量的能源、药剂及水资源。为契合“资源节约型，环境友好型”社会建设基本要求、践行绿色发展理念，废水处理系统设计应遵循高效环保理念，切实提升废水处理效率，并降低废水处理的资源能源消耗量。
一、高效环保废水处理系统设计基本要求
伴随着生态文明建设理念日益深入人心，我国各行业领域积极探索节能降耗、保护环境的生产模式，致力于践行科学发展观与可持续发展理念。废水处理是工业生产的核心环节之一，其处理效果、处理质量不仅关系到行业发展水平及自身建设，而且关乎广大群众身心健康、社会的长治久安。为此，环保成为新时代背景下废水处理系统的基本要求之一，应遵循“水质持续达标排放、运营成本持续降低、能源资源消耗不断缩减”的基本原则对废水处理系统结构、功能、机械设备参数、运行保障等进行科学、合理地设计，既需要保证处理后所排放的废水不会污染周边水体、土壤及大气环境，还需要尽量降低废水处理对资源、能源的消耗量，从而实现废水处理系统设计领域的高质量、可持续发展[1]。
在现代信息、通信及科学技术的支撑下，我国各行业逐步朝向智能化、高效化、集约节约化方向发展，现代科技成果与废水处理的纵深融合丰富了废水处理技术及设备，可依托物联网、传感器、人工智能、大数据等前沿技术手段实现对废水处理系统运行全过程的自动化控制、智能化管理、统一化调节，能够有效延长废水处理系统使用寿命、提高废水处理系统运行效率。
综合来看，高效环保废水处理系统设计需要突破传统设计观念、设计技术方法的桎梏，一方面对传统废水处理工艺流程进行改造，以降低系统运行负荷及能源资源消耗量，达成环保这一基本设计目标;另一方面要积极运用现代信息技术实现对废水处理系统运行的自动化控制管理，降低对劳动力资源的依赖程度，以达成高效这一设计目标。
二、高效环保废水处理系统设计现状
废水成分复杂、处理难度较高，再加上高效环保设计要求的提出，现行废水处理系统已经呈现出明显的滞后性与局限性。其一，废水通常包括经常性废水、非经常性废水，经过废水取样及检测发现，经常性废水通常水质较好，仅需要进行简单的酸碱中和处理便可以达到排放标准;非经常性废水水量及水质波动性较大，处理时所需要的药剂较多。当前废水处理系统设计中通常将经常性废水与非经常性废水混合后再进行集中处理，加大了各类设备的运行负荷，并难以保证出水水质[2];其二，现行废水处理系统设计对智能化、自动化控制技术的利用率偏低，废水处理过程中系统在线监测能力薄弱、自动化技术装备落后、自动化控制管理平台不完善，部分废水处理环节需要相关工作人员进行加药操作或检验水质，因废水内化学物质含量较高、会对人体健康产生威胁，此种废水处理系统设计会加大人员与危险环境的接触程度、人力劳动强度较大且效率偏低，有必要对其进行自动化与智能化改造以保证废水处理系统设计高效节能。
三、高效环保废水处理系统设计策略
基于对高效环保废水处理系统设计基本要求、现状及问题的分析，建议从以下几个方面入手提升废水处理系统运行效率、降低运行能耗。
（1）废水细化分类处理设计
为解决当前废水处理系统设计能耗、药耗、水资源消耗高，设备运行负荷大的问题，以不同性质、不同来源废水细化分类处理为设计目标，将原本合并处理的经常性废水与非经常性废水置于不同的处理工艺流程中。由日常生产、车间所产生的经常性废水经过预处理后排入酸碱废水池，通过调节废水酸碱度使其达到排放标准，处理后的废水经过浊度检测后达到相应规范便可排入中水回收系统;主厂房、设备冲洗所产生的非经常性废水首先经过到导电读检测，超出范围的废水排入工业废水池进行加药调节，再经过混凝、沉降、澄清工艺流程后排入中水回收系统;中水回收系统内的废水可重新应用到日常生产与设备冲洗中，既能够对废水进行分类处理，又能实现水资源的循环利用，可有效降低废水处理系统运行成本与能耗。
（2）借助自动控制策略提升废水处理效率
一、工艺在线智能检测分析设计
废水处理工艺在线智能检测分析设计以废水处理工艺流程为基础，结合单元自动控制策略综合运用多项智能检测技术，配置智能传感器、各类高精度温度、湿度、pH值、压力等检测仪表，能够实现对废水处理工艺流程的全面检测分析，从而为废水处理系统运行各项参数的设定提供依据。同时，设计有毒有害气体检测系统，在可能释放有毒有害物质的区域、换机等配置报警装置、排风机等，当物质浓度超标后系统会自动启动排风机，以此保证人员的安全性[3]。
二、废水处理系统自动化控制设计
废水处理系统的自动控制设计能够降低人力劳动强度、提升系统运行的标准化程度，从而提高系统运行效率。废水处理系统自动控制的实现以PLC技术为核心，配置PID装置、气动阀门等，工作人员无需深入现场即可通过系统了解各类废水处理设备的运行情况、掌握各个阶段的出水水质及有毒有害物质浓度等，再通过调节设备功率、控制加药量等能够实现对废水处理全过程的远程监控，从而保证废水处理系统高效运行。
三、废水处理系统智能运维设计
文章所设计的废水处理系统包含诸多智能化、自动化装置设备，此类设备内部元件、部件精密度高，且各个设备之间的运行具有一定的逻辑关系，一旦某一设备出现故障便会影响整个系统的运行质量，甚至会导致系统瘫痪。为此设计废水处理系统智能运维，结合各类设备常见故障构建故障知识库，利用故障自动检测技术定期对系统运行进行巡查、反馈，将设备运行实际情况与故障知识库进行对比，及时发现设备故障、确定故障类型，相关维修技术人员便可根据系统提示组织开展设备维护保养工作，能够延长废水处理设备使用寿命、降低废水处理系统运行成本、保证废水处理过程的安全性与可靠性。
结束语
高效环保是新时代背景下废水处理系统设计的基本要求，虽然目前废水处理系统设计水平有所提升，但依然存在能耗高、效率不佳等问题。为此，应对传统废水处理工艺流程进行改造，秉承废水细化分类处理的理念切实降低废水处理过程对各类资源能源的消耗量。同时，高度重视现代智能化、自动化技术在废水处理系统设计中的应用，以工艺在线检测、系统自动控制、设备智能运维切实提高废水处理系统运行效率。
参考文献
[1]孙耀杰，王平勋，吴建成.印染废水处理全流程在线集控系统设计与应用[J].纺织报告，2021，40（05）：18-20.
[2]张彦.纺织印染废水处理的自动化策略与系统设计[J].工业水处理，2021，41（03）：133-136.
[3]李琴.火力发电厂高效环保废水处理系统设计[J].机电信息，2020（23）：120-121.