徐緯

摘要：地下污水處理廠相較于傳統(tǒng)的污水廠占地少、美觀性，同時可結(jié)合景觀綠地或公園建設(shè)，提升整個區(qū)域品質(zhì)有較大的促進作用，現(xiàn)已成為城市中心區(qū)域污水處理廠的又一選擇。但同時地下污水處理廠因其構(gòu)筑物和設(shè)備房位于地下，普遍存在濕度高、設(shè)備空間緊湊、火災(zāi)風(fēng)險大、土建造價高等特點，在電氣和自控設(shè)計中與地上污水處理廠存在較多的不同?；诖?，以下對地下污水處理廠電氣設(shè)計的特點進行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：地下污水處理廠;電氣設(shè)計;特點分析

1污水處理廠的污水處理現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，污水處理廠處理污水的步驟越來越簡潔，而且所使用的電氣設(shè)備也越來越智能，這樣能夠有效提高污水處理廠的污水處理效率。在應(yīng)用先進設(shè)備的過程中，要充分掌握設(shè)備的性能，這樣才能更加合理地對設(shè)備進行電力分配。從當(dāng)前的實際情況來看，一些可生化性好的污水處理廠一般通過污水好氧生化的方式對污水進行處理，該種方式較為簡單，能夠在很短的時間內(nèi)就對污水進行有效處理，雖然該種方式具有很多優(yōu)勢，但同時也存在一些不足，最大的問題就是在處理過程中耗能非常大（比如曝氣風(fēng)機，提升泵等）。

2地下污水廠管線綜合設(shè)計的目的及作用

（1）不同專業(yè)設(shè)計工作協(xié)調(diào)及匯總綜合的最直接體現(xiàn)。綜合管線統(tǒng)籌布局的科學(xué)合理，直接決定了地下空間使用的充分性、合理性及有效性，并可以最大程度的為后續(xù)地下空間建筑裝修設(shè)計、不同專業(yè)管線的施工安裝及運營管理和維修創(chuàng)造便利條件，且可以大幅減少管線安裝過程中因為標(biāo)高、位置沖突造成的返工;

（2）管線綜合是集綜合性、指導(dǎo)性于一體的綱領(lǐng)性設(shè)計文件。綜合考慮所有相關(guān)專業(yè)管線設(shè)計合理性直接體現(xiàn)其綜合性，所有相關(guān)專業(yè)的管線設(shè)計必須符合管線綜合設(shè)計的整體安排與統(tǒng)籌以確保其可操作性，則體現(xiàn)其指導(dǎo)性;

（3）是持續(xù)不斷協(xié)調(diào)所有專業(yè)管線設(shè)計的動態(tài)過程。當(dāng)綜合預(yù)留的管線敷設(shè)空間、高程等無法滿足各專業(yè)管線設(shè)計要求時，需及時反饋以實現(xiàn)反向協(xié)調(diào)，最終共同完成管線綜合設(shè)計;

（4）不僅僅是各專業(yè)管線的簡單機械疊加，而是各專業(yè)管線的系統(tǒng)統(tǒng)籌、匯總綜合。在匯總綜合各專業(yè)管線的同時，尚需合理分配不同專業(yè)管線的敷設(shè)空間及整體走向，同時對各專業(yè)管線的進行必要的簡化。其簡化的原則是便于各專業(yè)設(shè)計人員及施工人員能讀懂圖紙、且避免混亂冗雜。

3變配電系統(tǒng)的設(shè)置和線纜的敷設(shè)

3.1供配電系統(tǒng)的設(shè)置

為保證污水處理廠電氣系統(tǒng)的連續(xù)、可靠運行，本工程要求由兩個電源供電，而且需做到在電力變壓器或電力線路故障時不致中斷供電，或中斷后能迅速恢復(fù)。本工程由兩路10kV電源供電，兩路電源要求互為備用，當(dāng)一個電源發(fā)生故障時，由另一個電源帶全部負(fù)荷運行，兩個電源故障保證率均要求100%。

污水處理廠的電力負(fù)荷等級通常都是二級，采用的是10kV的線路進行供電，單母線分段結(jié)線，采用放射式的供電形式。各個變壓器是均勻布置在10kV的母線上，如果設(shè)置有分變配電室，需要采用線路變壓器組方式，將電源從主配電室中引出，在分設(shè)的配電室進線位置設(shè)置負(fù)荷開關(guān)，能夠及時對變壓器進行檢修。在配電室0.4kV的系統(tǒng)中，主要供應(yīng)的設(shè)備有水泵、鼓風(fēng)機和污泥脫水系統(tǒng)等，都是采用單母線分段的方式，采用放射式供電的形式。

3.2變電所低壓系統(tǒng)設(shè)計

該地下污水處理廠的10kV配電所和高低壓配電間合建。變電所靠近鼓風(fēng)機房、深床濾池等負(fù)荷中心;變電所低壓系統(tǒng)采用單母線分段中間帶聯(lián)絡(luò)柜的設(shè)計方式，兩側(cè)低壓進線柜利用母排與兩側(cè)變壓器聯(lián)接;兩側(cè)低壓進線柜與中間聯(lián)絡(luò)柜采用電氣與機械閉鎖，避免兩路電源并列運行。地下污水處理廠變頻設(shè)備較多，在變電所低壓進線處設(shè)計了800kvar智能電容補償柜及有源濾波柜，使全廠功率因數(shù)達(dá)到0.95，并提高電能質(zhì)量，保護弱電自控設(shè)備。變電所低壓進線處采用萬能式斷路器，配置時限速斷和過電流保護。低壓配出線開關(guān)配置速斷和過載保護，斷路器分?jǐn)嗄芰?0kA（經(jīng)保守計算，2000kVA變壓器側(cè)短路電流約為57.6kA），變壓器采用過電流、超溫保護。變電所低壓配電采用放射式，向各工藝處理區(qū)MCC控制柜供電;部分重要工藝處理區(qū)，如進水泵房、出水泵房、AAO池MCC控制柜以及消防照明、風(fēng)機配電柜均由變電所兩段母排分別供電至各MCC柜末端自切。

3.3廠區(qū)電線的敷設(shè)

污水處理廠地上部分的線纜敷設(shè)都是相對比較簡單的，地上部分的電纜敷設(shè)通常采用的是排管和直埋敷設(shè)的方式，電纜敷設(shè)的過程相對比較簡單。但是，地下污水處理廠箱體內(nèi)的電纜敷設(shè)與地上有很大的不同，需要采用電纜敷設(shè)橋架和保護管進行敷設(shè)，需要充分做好對橋架的布置，橋架的路徑要沿著梁或柱進行布置，高度需控制在2.5m～4m左右，橋架從設(shè)備頂端進行敷設(shè)時，需要采用鋼管敷設(shè)。如果局部地區(qū)的電纜敷設(shè)比較集中，可以在地面上進行對橋架的敷設(shè)。另外，動力、消防和信號等都是需要單獨進行橋架的敷設(shè)。在地下箱體內(nèi)管道的敷設(shè)中，會存在通風(fēng)管道、消防管道和電力管道等的交叉敷設(shè)，會形成一種錯綜復(fù)雜的現(xiàn)象，而且電纜橋架與電纜保護管的出線較多，線路分布比較分散，在后期的維修過程中更加復(fù)雜，因此，在對管線進行敷設(shè)時，需要將其布設(shè)在最下層，接近設(shè)備的地方，有效確保管線布設(shè)的完整和美觀。

4火災(zāi)自動報警系統(tǒng)和可燃（有毒）氣體報警系統(tǒng)的設(shè)置

4.1火災(zāi)自動報警系統(tǒng)的設(shè)置

地下污水處理廠空間密閉，防火要求高，一旦發(fā)生火災(zāi)，人員不易疏散，會造成重大的人員和財產(chǎn)損失。故相較于傳統(tǒng)的地上污水廠，對消防提出了更高的要求。

按照《火災(zāi)自動報警系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》，地下污水處理廠設(shè)置區(qū)域報警系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用二總線設(shè)計。區(qū)域報警報警控制器設(shè)置于值班室內(nèi)。系統(tǒng)由火災(zāi)報警控制器、手動火災(zāi)報警按鈕、火災(zāi)聲光警報器、火災(zāi)探測器等設(shè)備組成。變電所、MCC室、設(shè)備房、樓梯間、走道和中控室等場所設(shè)置感煙式探測器，根據(jù)需要設(shè)置若干個手動報警按鈕及火災(zāi)聲光報警器。火災(zāi)聲光報警器由火災(zāi)報警控制器的火警繼電器直接啟動。

4.2可燃（有毒）報警系統(tǒng)的設(shè)置

污水處理過程中，厭氧段和污泥處理段可能產(chǎn)生硫化氫和甲烷等可燃有毒氣體，地下污水廠空間封閉，氣體不容易擴散，除設(shè)置必要的除臭和通風(fēng)裝置外，為了人員安全和職業(yè)衛(wèi)生仍建議按照《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》設(shè)置可燃（有毒）報警系統(tǒng)，可燃（有毒）氣體報警控制器設(shè)置于值班室內(nèi)。

結(jié)束語

地下污水處理廠水雖然有占地少、外型美觀等諸多優(yōu)點，但同時也有造價高、能耗高和運營成本高等不利因素，需要政府的不斷投入才能保證持續(xù)穩(wěn)定的運營，不利于地下污水處理廠推廣。因此，電氣專業(yè)有必要從本專業(yè)出發(fā)，加強對地下污水處理工程中電氣節(jié)能設(shè)計的研究，并采取有效的措施，降低地下污水處理運行電耗進而較低運營成本，有效提升地下污水處理廠的經(jīng)濟效益，推動地下污水處理廠工程建設(shè)的實現(xiàn)和穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻

[1]董建明，孫展.淺談地下污水處理廠電氣設(shè)計的特點[J].工程建設(shè)與設(shè)計，2018（06）：69-70.

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