中小城镇污水处理厂的节电技术

流流过细格栅、沉砂池或沉淀池等预处理工段。污水提升泵是污水处理厂预处理段通常采用的主要设备，一般24h连续运行，在整个污水厂的电量消耗中占有较大比重，是中小城镇污水处理厂节电的关键对象。1、提升泵及相关装置的优化合理设计通常的工艺设计中，进水提升泵的选型通常按满足最大来水量、最大扬程和流量再考虑一定的设计参数等最不利因素选择泵的参数。计算泵的轴功率：N=其中Q为水泵出水量，H为水泵的总扬程，Y为液体密度，-q1为最大轴功率的对应效率。计算电动机容量：P：kc旦2其中2为机械传动效率，kc为电动机备用系数。可以看出，水泵的流量和扬程直接决定了泵轴功率的大小，即直接决定了电动机的容量大小，电动机使用容量的大小决定了提升泵的电能消耗量。因此设计阶段充分考虑污水厂来水量和提升量等各种因素，合理选择各种设计参数，合理选择水泵的流量扬程，合理选配泵的大小同时配置合适的电动机，是实现污水处理厂节电的关键步骤之一。从设计源头上采用先进的节电技术，是降低电耗的有效保障，可从如下方面加以考虑：(1)设计中合理选型，按照泵的流量扬程及效率曲线选型时，图1中小城镇污水处理厂电耗全厂占比分布图在使污水提升泵的额定流量和扬程尽量接近于工艺优化设计要求的流量和扬程的前提下，选择最大效率点，从而使设备运行时的工况经常保持在高效区，达到设备设计选型阶段的节电目的。(2)充分考虑进水集水池的调配作用，优化计算集水池的参数，调节来水量与污水提升泵的抽升量使其不平衡达到最低，充分避免提升泵的频繁启动。提升泵在启动过程中，电动机启动电流一般是正常运行电流的6—8倍，启动时的电能消耗是正常运行电耗的7倍左右，频繁启动不仅降低设备的使用寿命，同时使电耗增大。(31设计中应充分考虑保持集水池在高水位运行，这样可以使污水被提升至同样高度的情况下有效降低泵的扬程，扬程的降低将使泵的轴功率需求降低，进而降低所配置的电动机容量，有效降低提升泵电耗。f4)设计中充分考虑污水泵电动机的负载率，从节能的角度看，电动机运行于80％满载时效果最佳，因此设计中需使电动机的平均负载在70％以上，尽量接近于节电最佳负载率。(5)选用高效节能的提升泵，配置高效节能电动机。高效节能提升泵的效率比一般水泵的效率可提高3-5％；而高效电动机的效率比一般电动机可提高2-8％，平均提高4％。对于24h连续运行的设备，上述效率的提高对于整个污水处理厂的节电效果是比较明显的。2、变频调速及其控制技术在污水提升装置中的应用在污水处理厂的实际运行中，实际来水量往往是变化的，污水处理的整个工艺流程也需要根据实际来水量的变化状况有所调整。为了在实际工况下降低因为来水量变化或设计时的选型误差所造成的电能浪费，根据水泵的压力一流量特性曲线，按照工艺要求的流量，对进水提升泵进行变频变速变流量的控制方式以平衡进水量和出水量，同时在进水泵变速运行的过程中，保持集水池的液位叵定是有效的节电方法。电动机转速计算式：N：60f其中f为频率，P为电动机极对数。污水进出水平衡调节的特点是需要连续可调，电动机的调速有多种方式，虽然同属于高效调速，变换调整电动机极对数的调速方式却不能获得无级连续调水工业市场2o14年第7期71IIMUNICIPALWATERTREATMENTl市政水处理速，为了获得范围较宽的无级调速，污水提升泵的变频调速是实现变水量调速的主要方式。在对污水提升泵进行变频调速的配置中，对于需要变频调速的多台提升水泵，为了解决初始投资大与节能效果的投人产出比进水问题，通常在设计中对其中一台设备采用变频，其他设备采用工频的方式，通过对不同水量需求分别采用变频和工频的切换或两者的叠加，以取得需要的水量参数调整。水泵的流量Q与转速N的关系：：Q2N2水泵的扬程H与转速N的关系：FI1一r坐、2H2、N2水泵的输入功率P与转速N的关系：一P1：f、3P2、N2由上面的关系式可以看出，流量与转速成比例，功率与转速的3次方成比例，调节转速可以直接改变电动机的功率输入，当流量减小时，所需功率约按流量的3次方大幅度下降，因此变频调速是水泵节约电能的最有效方式。在进水泵房，水泵的转速与水池的液位形成联锁关系，通过液位的变化差值控制变频水泵的转速，液位与水泵转速形成闭环控制关系(见图2)。来水量的变化造成水池液位的变化，液位的变化通过控制器的算法控制变频泵的转速从而控制抽升的出水量。整个系统通过DCS或PLC控72水工业市场2014年第7期～一圈停螂泵一一群一艳一_图2提升象站PlD图制，液位计的AI信号输入控制系统，DO或AO信号则由控制系统输出控制水泵启停或调速，由此达到有效节约电能的目的。二、生物处理段的节电技术生物处理段大多采用活性污泥法，如M／O或多段A／O生物反应池等。活性污泥中的微生物细菌是活性污泥法完成水净化功能的最活跃成分，为了保障