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变频控制柜在某污水处理厂的应用

发布时间:2014-08-23 10:04:50浏览次数:1701

    城市生活污水处理自200年前工业革命以来,越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来,城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水,并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工艺)等多种工艺,以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚,目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时,必须结合我国发展,尤其是当地实际情况,探索适合我国实际的城市污水处理系统。

 结合我国实际情况,参考国外先进技术和经验,建设城市污水处理厂应符以下几个发展方向:
1 总投资省。我国是一个发展中国家,经济发展所需资金非常庞大,因此严格控制总投资对国民经济大有益处。
2 运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素,是评判一套工艺优劣的主要指标之一。
3 占地省。我国人口众多,人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。
4 脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化,污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)也明确规定了适用于所有排污单位,非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。
5 现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术,尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善,为环保工程的发展提供了有力的支持。目前,国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统,保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水,而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

二、污水处理工艺及变频改造可行性变与频节能原理
1 原污水处理系统工艺
      为了选择出工艺上最可靠,投资上最经济,管理上最方便的城市污水处理系统,结合当地的实际情况,我们调研了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势,并进行了比较。 目前,国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。
    a 一级处理是采用物理方法:主要通过格栅拦截、沉淀等手段去除废水中大块悬浮物和砂粒等物质。这一处理工艺国内外都已成熟,差别不大。
    b 二级处理则是采用生化方法:主要通过微生物的生命运动等手段来去除废水中的悬浮性,溶解性有机物以及氮、磷等营养盐。目前,这一处理工艺有多种方法,归结起来,有代表性的工艺主要有传统活性污泥、氧化沟、A/O或A2/O工艺、SBR及CCAS工艺等。目前,这几种代表工艺在国内外都有实际应用。
      c 曝气机和潜水泵是污水处理的核心设备,也是主要的运行耗能设备。污水处理厂曝气机的鼓风机是全天候运转的,曝气机的主要作用就是向待处理污水中通入空气,空气中的氧融解在污水中,污水处理好坏在溶解氧部分,溶解氧浓度对处理结果有很大影响,溶解氧浓度太低,污水不能达标;溶解浓度太高,不仅浪费电能还可能使活性污泥上浮使出水也不能达标。溶解氧浓度主要靠鼓风机通入的风量来调节。
    d 目前大部分鼓风机的风量调节是靠进风门及出风门来调节的,对鼓风机电机不做速度调节,此种调节方式节能有限,在不同的污水量及处理工艺的不同阶段,随然需要的风量不一样,但鼓风机电机消耗的电能基本不变,造成极大的电能浪费。
    2 变频改造的可行性
      随着交流变频调速的日益普及,变频器补广泛应用于各行各业当中。曝气机的鼓风机加装变频器,鼓风机变频控制后,能随时根据污水量、污水处理的不同工艺阶段所需的风量来调节鼓风机转速,从而控制供风理,最终将曝气池溶解氧的浓度控制在污水处理工艺所需值。
变频调速能是一项节电环保的技术,污水厂设备一般全天候运行,经过变频改造后节能效果可观,运行稳定可靠,操作方便,能真正实现节能环保的目的。
3 变频节能原理
    随着科技的不断发展,交流电机调速技术被广泛采用。通过新一代全控型电子元件,用变频器改变交流电机的转速方式来进行风机流量的控制,可以大幅度减少以往机械方式调控流量造成的能量损耗。

 

三、变频改造方案
      根据原设备工况,考虑可靠性及配置的灵活性,采用一拖一方案,每台鼓风机电机加装一套变频节能柜,保留原软启动装置,作为变频控制柜故障时的备用装置,以保证生产的万无一失。变频控制柜内含变频器、切换接触器、指示表、指示灯及按钮开关等。
    五、用户受益
1 高效节能运行,节能效果可观,投资回报周期短变频改造后,鼓风机可根据工艺需要来调节供风量,变频调速后节约电能。
2 电机真正带负载软启动,减少冲击。使用变频调节以后,由于使用了SPWM技术,实现了真正意义上的软启动和缓冲停机,从根本上消除了启动电流对电动机及其它设备的危害,大大延长了设备的使用寿命。
    3 延长设备使用寿命。采用了变频调节后,可以通过延长升、降速时间来延长起动或停机的过程,即使在运行过程中,也可以通过对工作频率点的选择,跳过容易引起设备共震的工作点,从而使水泵叶片、单向阀、管路系统承受的应力大为减小,轴承的磨损也大大减轻,设备的工作寿命将大大延长。

 

 

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