趙曉峰

河北省煤田地質(zhì)局水文地質(zhì)隊(duì) 河北邯鄲 056000

由于污水處理廠屬于高能耗企業(yè)，因此必須注意節(jié)能和減少能耗。從目前的實(shí)際發(fā)展情況來看，一些污水處理廠的電氣設(shè)計(jì)存在著不合理，節(jié)能措施不足等問題，致使污水處理廠消耗了大量的資源和能源，對(duì)污水處理工作的質(zhì)量造成了嚴(yán)重的影響。

1 污水處理現(xiàn)狀

環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)的革新有助于簡(jiǎn)化污水處理工作的工作流程，輔助電氣設(shè)備智能化設(shè)計(jì)，污水處理工作更加高效得以實(shí)現(xiàn)。就目前的情況來看，一些具有良好生物降解性的污水處理廠一般都進(jìn)行好氧生化污水處理。這種方法相對(duì)容易，且在短時(shí)間內(nèi)可以有效地處理污水。但是這種方法也有缺點(diǎn)，其最大的問題就是耗能偏大。

有些污水處理廠會(huì)采用厭氧硝化的方式處理污水，這種方式能夠在處理的過程中獲得沼氣資源。在選擇這種處理方法之前，應(yīng)仔細(xì)考慮實(shí)際情況并結(jié)合具體的污水處理要求。只有這樣才能選擇最科學(xué)合理的污水處理方法，而且整體處理效果也很有效。厭氧硝化的最大優(yōu)點(diǎn)是它不僅可以處理污水，而且還能獲得沼氣資源，并在許多地方使用。收集沼氣資源的過程需要使用專用設(shè)備和儀器，并且人員必須實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行。

2 污水處理工程中電氣節(jié)能措施的探討分析

2.1 做好供電方案的合理設(shè)計(jì)

污水處理項(xiàng)目在實(shí)際運(yùn)行中通常會(huì)消耗大量電能。因此，合理設(shè)計(jì)電源系統(tǒng)可以有效降低能耗。

可以依照不同規(guī)模的污水處理項(xiàng)目和處理過程設(shè)計(jì)不同的電源方案。如果污水處理廠占地面積和電源半徑較大，則可以選擇電源模式的中繼類型。這種模式的優(yōu)勢(shì)是電纜結(jié)構(gòu)清晰、梳理和維護(hù)比較容易，而缺點(diǎn)是會(huì)對(duì)電源的可靠性產(chǎn)生一定的影響。如果污水處理廠規(guī)模較小且供電范圍相對(duì)集中，則可以選擇徑向供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這種方案的功率較低，更加穩(wěn)定可靠，但是電纜消耗高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

在設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)該注意做出有針對(duì)性的選擇，以此來減少電力損耗。此外，還必須科學(xué)合理地選擇整個(gè)工廠中配電中心的位置，根據(jù)工廠布局和污水處理結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)，它應(yīng)盡可能靠近污水處理項(xiàng)目的道路中心，注意不僅可以有效節(jié)省成本，而且還可以減少線路損耗，提高電源的安全性和穩(wěn)定性。在一個(gè)污水處理項(xiàng)目中。

2.2 做好供配電系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況合理選擇變壓器的類型，以減少供配電系統(tǒng)中的損耗。此外，在選擇變壓器的容量時(shí)，負(fù)載系數(shù)應(yīng)盡可能保持在75%左右。同時(shí)還須仔細(xì)考慮變壓器經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行方式，如果周期性負(fù)載相對(duì)集中，則應(yīng)安裝專用變壓器，維持一個(gè)良好的變壓器負(fù)載環(huán)境。

在供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，適當(dāng)?shù)匦Ｕβ氏禂?shù)和增強(qiáng)諧波控制也可以對(duì)總體降低能耗產(chǎn)生積極影響。必須注意選擇合適的電動(dòng)機(jī)和燈泡啟動(dòng)器等，以減少浪費(fèi)的功率。若這種操作后功率因數(shù)仍然很低，則應(yīng)使用并聯(lián)功率電容器為電源和配電系統(tǒng)提供無功補(bǔ)償[1]。

2.3 做好控制系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)從以下幾方面考慮。

首先，通過加強(qiáng)對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的端子電壓轉(zhuǎn)矩、速度和其他參數(shù)的控制，通?？梢曰陔妱?dòng)機(jī)本身來實(shí)現(xiàn)降低電動(dòng)機(jī)能耗的目標(biāo)。

其次，對(duì)于污水處理項(xiàng)目，某些耗電大的設(shè)備可以在啟動(dòng)模式下選擇軟啟動(dòng)。原因是當(dāng)單個(gè)電器的工作功率相對(duì)較大時(shí)，采用直接啟動(dòng)方法會(huì)對(duì)整個(gè)傳輸網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行和正常的設(shè)備操作產(chǎn)生不利影響，例如突然的電壓變化會(huì)導(dǎo)致變壓器故障。因此，相關(guān)單位應(yīng)該選擇適當(dāng)?shù)膯?dòng)過程。例如利用軟功率頻率啟動(dòng)和變頻啟動(dòng)來實(shí)現(xiàn)降低啟動(dòng)電流和降低電機(jī)能耗的目標(biāo)[2]。

3 降低城市污水廠電氣能耗的策略

3.1 做好供配電系統(tǒng)的節(jié)能

（1）無功補(bǔ)償。選擇集中補(bǔ)償或分散補(bǔ)償，具體取決于工作流程的情況。例如，在分布式補(bǔ)償中，可以通過增加低壓線路工作線的功率系數(shù)來控制線損，但是這種方法很難控制變壓器的銅損。而集中補(bǔ)償可以減少銅損，它是通過在負(fù)載中心安裝低壓配電室來實(shí)現(xiàn)的。

（2）減少線損。使用銅芯線作為控制線，并根據(jù)負(fù)載性質(zhì)、敷設(shè)長(zhǎng)度和敷設(shè)形式確定線徑和截面積，以保證設(shè)備安全穩(wěn)定高效節(jié)能。

（3）電機(jī)節(jié)能。充分結(jié)合工藝要求，通過PLC軟件的可調(diào)整特點(diǎn)，優(yōu)化電氣設(shè)備（風(fēng)機(jī)、水泵等）運(yùn)行停止時(shí)間占比，通過使用變頻控制技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)該設(shè)備的運(yùn)行頻率進(jìn)行PID控制。

3.2 不斷優(yōu)化改進(jìn)污水處理工藝

隨著人們對(duì)污水處理工作的要求不斷嚴(yán)格，為了使處理達(dá)標(biāo)，設(shè)計(jì)工藝時(shí)需要不斷采用新技術(shù)新工藝，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。此外，依據(jù)污水處理工藝特點(diǎn)，積極開發(fā)并致力于電氣控制技術(shù)創(chuàng)新。從工藝和電氣控制兩個(gè)方面著手，減少污水處理單位體積電能消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能并增加利潤(rùn)。

3.3 優(yōu)化節(jié)能設(shè)備

電能消耗的主要原因是可以有效控制電能使用的各種設(shè)備（例如風(fēng)扇和泵）的運(yùn)行。風(fēng)扇和水泵經(jīng)常在實(shí)際運(yùn)行中充滿負(fù)荷，并且設(shè)備上的實(shí)際負(fù)荷小于設(shè)計(jì)成本，使得能耗較高，利用率低，造成了電能的浪費(fèi)。對(duì)于此，相關(guān)單位有必要優(yōu)化節(jié)能設(shè)備，并促進(jìn)節(jié)能設(shè)備的推廣應(yīng)用。在提高設(shè)備運(yùn)行效率的同時(shí)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀況進(jìn)行有效監(jiān)控，最終達(dá)到減少能耗并提高流程操作的節(jié)能目的[3]。

4 結(jié)語

總而言之，污水處理工程的對(duì)我國(guó)的整體發(fā)展非常重要。想要促進(jìn)污水處理工程高質(zhì)量的發(fā)展，就必須做好設(shè)計(jì)電力方面的工作，并樹立良好的節(jié)能的理念，合理運(yùn)用科學(xué)的節(jié)能措施，減少污水處理過程中的電力損耗。這種做法不僅可以降低企業(yè)投入的成本，而且還可以促使污水處理工作得到更好的發(fā)展。