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        變頻控制柜在某污水處理廠的應(yīng)用

        發(fā)布時(shí)間:2014-08-23 10:04:50瀏覽次數(shù):1938

            城市生活污水處理自200年前工業(yè)革命以來,越來越受到人們的重視。城市污水處理率已成為一個(gè)地區(qū)文明與否的一個(gè)重要標(biāo)志。近200年來,城市污水處理已從原始的自然處理、簡單的一級(jí)處理發(fā)展到利用各種先進(jìn)技術(shù)、深度處理污水,并回用。處理工藝也從傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝工藝發(fā)展到A/O、A2/O、AB、SBR(包括CCAS工藝)等多種工藝,以達(dá)到不同的出水要求。我國城市污水處理相對(duì)于國外發(fā)達(dá)國家、起步較晚,目前城市污水處理率只有6.7%。在我們大力引起國外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),必須結(jié)合我國發(fā)展,尤其是當(dāng)?shù)貙?shí)際情況,探索適合我國實(shí)際的城市污水處理系統(tǒng)。

         結(jié)合我國實(shí)際情況,參考國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),建設(shè)城市污水處理廠應(yīng)符以下幾個(gè)發(fā)展方向:
        1 總投資省。我國是一個(gè)發(fā)展中國家,經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需資金非常龐大,因此嚴(yán)格控制總投資對(duì)國民經(jīng)濟(jì)大有益處。
        2 運(yùn)行費(fèi)用低。運(yùn)行費(fèi)用是污水處理廠能否正常運(yùn)行的重要因素,是評(píng)判一套工藝優(yōu)劣的主要指標(biāo)之一。
        3 占地省。我國人口眾多,人均土地資源極其緊缺。土地資源是我國許多城市發(fā)展和規(guī)劃的一個(gè)重要因素。
        4 脫氮除磷效果。隨著我國大面積水體環(huán)境的富營養(yǎng)化,污水的脫氮除磷已經(jīng)成為一個(gè)迫切的問題。我國最新實(shí)施的國家《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)也明確規(guī)定了適用于所有排污單位,非常嚴(yán)格地規(guī)定了磷酸鹽排放標(biāo)準(zhǔn)和氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)。這就意味著今后絕大多數(shù)城市污水處理廠都要考慮脫氮除磷的問題。
        5 現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)與環(huán)保工程的有機(jī)結(jié)合?,F(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和自控系統(tǒng)設(shè)備的出現(xiàn)和完善,為環(huán)保工程的發(fā)展提供了有力的支持。目前,國外發(fā)達(dá)國家的污水處理廠大都采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)管理和自控系統(tǒng),保證了污水處理廠的正常運(yùn)行和穩(wěn)定的合格出水,而我國在這方面還比較落后。計(jì)算機(jī)控制和管理也必將是我國城市污水處理廠發(fā)展的方向。

        二、污水處理工藝及變頻改造可行性變與頻節(jié)能原理
        1 原污水處理系統(tǒng)工藝
              為了選擇出工藝上最可靠,投資上最經(jīng)濟(jì),管理上最方便的城市污水處理系統(tǒng),結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,我們調(diào)研了國內(nèi)外污水處理廠的成熟經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展趨勢(shì),并進(jìn)行了比較。 目前,國內(nèi)外城市污水處理廠處理工藝大都采用一級(jí)處理和二級(jí)處理。
            a 一級(jí)處理是采用物理方法:主要通過格柵攔截、沉淀等手段去除廢水中大塊懸浮物和砂粒等物質(zhì)。這一處理工藝國內(nèi)外都已成熟,差別不大。
            b 二級(jí)處理則是采用生化方法:主要通過微生物的生命運(yùn)動(dòng)等手段來去除廢水中的懸浮性,溶解性有機(jī)物以及氮、磷等營養(yǎng)鹽。目前,這一處理工藝有多種方法,歸結(jié)起來,有代表性的工藝主要有傳統(tǒng)活性污泥、氧化溝、A/O或A2/O工藝、SBR及CCAS工藝等。目前,這幾種代表工藝在國內(nèi)外都有實(shí)際應(yīng)用。
              c 曝氣機(jī)和潛水泵是污水處理的核心設(shè)備,也是主要的運(yùn)行耗能設(shè)備。污水處理廠曝氣機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)是全天候運(yùn)轉(zhuǎn)的,曝氣機(jī)的主要作用就是向待處理污水中通入空氣,空氣中的氧融解在污水中,污水處理好壞在溶解氧部分,溶解氧濃度對(duì)處理結(jié)果有很大影響,溶解氧濃度太低,污水不能達(dá)標(biāo);溶解濃度太高,不僅浪費(fèi)電能還可能使活性污泥上浮使出水也不能達(dá)標(biāo)。溶解氧濃度主要靠鼓風(fēng)機(jī)通入的風(fēng)量來調(diào)節(jié)。
            d 目前大部分鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)量調(diào)節(jié)是靠進(jìn)風(fēng)門及出風(fēng)門來調(diào)節(jié)的,對(duì)鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)不做速度調(diào)節(jié),此種調(diào)節(jié)方式節(jié)能有限,在不同的污水量及處理工藝的不同階段,隨然需要的風(fēng)量不一樣,但鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)消耗的電能基本不變,造成極大的電能浪費(fèi)。
            2 變頻改造的可行性
              隨著交流變頻調(diào)速的日益普及,變頻器補(bǔ)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)當(dāng)中。曝氣機(jī)的鼓風(fēng)機(jī)加裝變頻器,鼓風(fēng)機(jī)變頻控制后,能隨時(shí)根據(jù)污水量、污水處理的不同工藝階段所需的風(fēng)量來調(diào)節(jié)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,從而控制供風(fēng)理,最終將曝氣池溶解氧的濃度控制在污水處理工藝所需值。
        變頻調(diào)速能是一項(xiàng)節(jié)電環(huán)保的技術(shù),污水廠設(shè)備一般全天候運(yùn)行,經(jīng)過變頻改造后節(jié)能效果可觀,運(yùn)行穩(wěn)定可靠,操作方便,能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。
        3 變頻節(jié)能原理
            隨著科技的不斷發(fā)展,交流電機(jī)調(diào)速技術(shù)被廣泛采用。通過新一代全控型電子元件,用變頻器改變交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速方式來進(jìn)行風(fēng)機(jī)流量的控制,可以大幅度減少以往機(jī)械方式調(diào)控流量造成的能量損耗。

         

        三、變頻改造方案
              根據(jù)原設(shè)備工況,考慮可靠性及配置的靈活性,采用一拖一方案,每臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)電機(jī)加裝一套變頻節(jié)能柜,保留原軟啟動(dòng)裝置,作為變頻控制柜故障時(shí)的備用裝置,以保證生產(chǎn)的萬無一失。變頻控制柜內(nèi)含變頻器、切換接觸器、指示表、指示燈及按鈕開關(guān)等。
            五、用戶受益
        1 高效節(jié)能運(yùn)行,節(jié)能效果可觀,投資回報(bào)周期短變頻改造后,鼓風(fēng)機(jī)可根據(jù)工藝需要來調(diào)節(jié)供風(fēng)量,變頻調(diào)速后節(jié)約電能。
        2 電機(jī)真正帶負(fù)載軟啟動(dòng),減少?zèng)_擊。使用變頻調(diào)節(jié)以后,由于使用了SPWM技術(shù),實(shí)現(xiàn)了真正意義上的軟啟動(dòng)和緩沖停機(jī),從根本上消除了啟動(dòng)電流對(duì)電動(dòng)機(jī)及其它設(shè)備的危害,大大延長了設(shè)備的使用壽命。
            3 延長設(shè)備使用壽命。采用了變頻調(diào)節(jié)后,可以通過延長升、降速時(shí)間來延長起動(dòng)或停機(jī)的過程,即使在運(yùn)行過程中,也可以通過對(duì)工作頻率點(diǎn)的選擇,跳過容易引起設(shè)備共震的工作點(diǎn),從而使水泵葉片、單向閥、管路系統(tǒng)承受的應(yīng)力大為減小,軸承的磨損也大大減輕,設(shè)備的工作壽命將大大延長。

         

         

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