基于A-2O工艺的污水处理厂电气自控节能设计探讨(共6页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上基于A2O工艺的污水处理厂电气自控节能设计探讨 摘 要：基于A2/O工艺的污水处理厂对设备的电气控制要求程度较高，电气自控的优劣影响到控制效果与能源利用效率，以实例列举出了自动控制系统与电气系统两方面的节能措施与节能效果，为同类型的污水处理厂提供了可选方案。 关键词：A2/O工艺；污水处理；电气自控；节能设计 中图分类号：TU992.3文献标识码： A 文章编号： 水是生命之源，是人们生存所依赖的必须物质。而这类物质不仅用于饮用，还用于清洗、灌溉、生产、冷却等多种用途。除了饮用之外的用途大部分都会对水体产生不同程度的污染，为了使排放后的水能够适合人类再次循环利用，污水处理厂应运而生。 污水处理厂分为城市集中生活污水处理厂和分散的工厂污染源的污水处理厂，经过污水处理厂处理后排入城市管道或者是自然水体。污水处理工艺方式多样，包括各种化学法、物理法及生物法等。污水处理厂按处理程度的不同分为一、二、三级与深度处理。 一、A2/O工艺简介 A2/O工艺即是生物脱氮除磷。工艺流程称为厌氧-缺氧-好氧法。 A2/O工艺是现今应用最广的脱氮除磷的一种常规工艺。此种工艺在系统上进行的同步脱氮除磷过程，拥有少于其他同类脱氮除磷工艺总水力停留时间。交替运行的环境里，处理过程不易造成污泥的膨胀。 基于A2/O工艺的污水处理厂拥有厌氧区、缺氧区与好氧菌，这些区域中充满了兼性厌氧菌、聚磷菌、反硝化细菌、自养的硝化菌等多种菌群，菌落的存活对温度、光照、空气搅拌等外界环境要求较高，这些外界条件需要通过精准的电气设备进行实时监控和调节，维持在一定的温度、光照和搅拌状态。这样电气自控节能的设计就变得尤为必要，不但不会浪费多余放热，也不会造成过量搅拌等能源浪费。 二、电气自控节能设计依据 污水处理设计包括了很多构筑物极其附属建筑与设备，这些设备与污水处理系统的综合管理靠自动化的电气控制实现。使用了这些自控节能的设计后，污水处理厂可以有效管控、运行方便、节省重复投资、降低能源的浪费。电气自控节能应开展到整个污水处理系统的每个环节，从电气设备的能耗来看，污水处理厂的变电站、变压器、容配、合理用电方式、电机运行方式、照明功耗降低、电路线损等等来考虑电气自控的节能。 三、电气自控节能设计 为了更加具体的描述电气自控系统的节能设计思路，以新疆某基于A2/O工艺的污水处理厂为例，此污水处理厂的工艺组成包括：污水导入、预处理、二级生物处理、消毒处理、最终出水。其中二级生物处理就是采用了A2/O工艺。 整个污水处理厂各个不同工艺环节应用到的电气系统包括变配电、供配电的设计、电缆线线路设计、照明设计、接地及防雷设计等电位设计，自控系统设计则包含污水厂净化污水所用工艺的设备运行控制、工艺优化控制、检测仪表的智能切换和选择、远程控制与通信系统等设计。自控系统基于可编程逻辑控制系统。 1、变压器自控与节能设计 变压器在该污水处理厂中的很多工艺环节都有变压器的参与，首先要选用合适的能满足要求的变压器，变压器本身应具有较小的损耗，这样就能减少空载损耗；负载损耗与电流和电阻等物理变量有关，针对污水处理厂的用电负荷可以选用节能型的铜芯干式变压器SC10系列。 污水处理的二级生物处理过程是一个必须保持恒温的过程，不允许出现中断，否则菌落活性会降低或者死亡。为了保障污水处理过程不会因设备故障而暂停，工程设计采用两台变压器分列运行，这样即使其中有一台发生故障，另一台仍然可以正常运行，保证了负荷的正常供应。此外两台变压器共同工作，可以降低单个变压器的安装容量，使变压器处于经济合理运行。 针对变压器远期工作下处于不同的负载率下的负荷计算如下表： 第一、第二配电站0.4KV负荷远期计算结果 按照设计，两个配电站选择的都是两台800kVA的变压器，经过远期运行后，该配电站的变压器的负载率均在60%到85%之间，自控功能的电气系统配合使用还可以智能调节变压器两端的电压和功耗比，使之实现最佳控制状态。 2、电缆的节能设计 电缆的节能设计主要体现在线路的铺设与电缆内部材质的选择，首先尽可能的将变电站设置在负荷中心，如此变电站距离各个设备都是最短的直线铺设，呈发散辐射状分布，这样可以减少总体的线缆长度，节省电缆线的使用量的同时，电缆的不可变线损也随之减少。选择较低的线路压降，保证安全、可靠的供电。 3、照明与温度的自控与节能设计 基于A2/O工艺的污水处理厂必然有大量的温控和照明设备，这些环境的精确控制才能保证二级生物处理过程的各种菌落处于高活性，达到净水效果。如果采用节能照明设备毫无疑问可以降低能耗，比较常见的节能照明有三基色细管径的荧光灯，搭配自动感应和自动亮度控制系统，这些辅助电气设备能够深化节能，实现照明随着实际需要而可以明暗调节。温控的自动控制更加可以保证细菌的最佳活性，当温度较高时，保温和加热系统自动关闭也能极大的促进节能。 4、鼓风机与搅拌器的自控与节能设计 该污水处理厂采用了离心式鼓风机，鼓风机是通过变换频率或者是导叶来调节风量。由于变换频率需要A2/O反应池的水位发生变化，而实际上A2/O工艺得水位基本不变。因此此类污水处理厂只能选用进口的导叶调节鼓风机的风量。搅拌器在好氧菌落中给入氧气，为了让菌落与氧气接触均匀，搅拌器需要有自控系统，每隔一段时间启动几分钟，这样既能实现无人操作，又能保证节能。 四、结语 基于A2/O工艺的污水处理厂由于其工艺的特殊性，处理厂的电气自控系统节能涉及到方方面面，除了所提及的变压器自控节能、照明自控节能、风机与搅拌的自控节能设计之外，还有很多地方可以加以改善。根据具体的工程设备特点，设计出相应的自控节能方案，可以大幅度减低能耗。 参考文献： 1杨坤.李文华.基于A2/O工艺的污水处理厂电气自控节能设计探讨J.山西建筑.2012年第33期. 2李朋朋.广西北流污水厂自控系统的设计与实现D.电子科技大学.2011年.专心-专注-专业