淺談小型污水處理站的節(jié)能
這幾年以來，隨著國家對環(huán)保方面的重視，各企業(yè)紛紛建立了自己的污水處理站。這些污水處理站相對規(guī)模比較小，處理量不大，同時，為了節(jié)約處理成本，采用生化處理的比較多。眾所周知，在生化處理系統(tǒng)里面，羅茨風(fēng)機是能耗很大的，一般占整個污水站總能耗的40%左右，有的要甚至更多。但是近幾年以電費為主的能耗費用不斷上漲，許多污水處理廠因為運行費高而不能正常運轉(zhuǎn)，使投巨資建設(shè)的污水處理廠沒有發(fā)揮它的效益，一些企業(yè)就想辦法開始偷排污水，致使我國的水環(huán)境狀況日益惡化，因此對污水處理廠運行進(jìn)行優(yōu)化管理，節(jié)約能源費用，降低處理成本是保障污水處理廠正常運行的重要手段。
污水處理站的節(jié)能，我認(rèn)為首先要從羅茨風(fēng)機的節(jié)能開始。首先，我們來分析一下羅茨風(fēng)機的工作原理。
羅茨風(fēng)機為容積式風(fēng)機，輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成比例，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動一次由2個葉輪進(jìn)行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動變少，負(fù)荷變化小，機械強度高。在2根平相行的軸上設(shè)有2個三葉型葉輪，輪與橢圓形機箱內(nèi)孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙，由于葉輪互為反方向勻速旋轉(zhuǎn)，使箱體和葉輪所包圍著的一定量的氣體由吸入的一側(cè)輸送到排出的一側(cè)。各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位，不會出現(xiàn)互相碰觸現(xiàn)象，因而可以高速化，不需要內(nèi)部潤滑，而且結(jié)構(gòu)簡單，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，適應(yīng)多種用途，已運用于廣泛的領(lǐng)域。
通常污水處理系統(tǒng)上的羅茨風(fēng)機、水泵都是電機以定速運轉(zhuǎn)，再通過改變風(fēng)機出口的閥門開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量或通過改變水泵出口管路上的調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)給水量。而風(fēng)機和水泵的最大特點是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將電機的定速運轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速就可節(jié)約大量的電能。在污水處理系統(tǒng)中，羅茨風(fēng)機的主要作用是給生化系統(tǒng)沖氧，使生化系統(tǒng)有充足的氧氣，我們在生化池里放一個在線溶氧儀，在溶氧儀上設(shè)定水里需要的含氧量，把在線溶氧儀的數(shù)據(jù)送到PLC上，由PLC控制變頻器，再由變頻器控制羅茨風(fēng)機，具有明顯的節(jié)能效果。
我們知道，羅茨風(fēng)機的風(fēng)壓是不受風(fēng)機轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機轉(zhuǎn)速成正比的，即Q＝KN
Q：表示風(fēng)量 N：表示風(fēng)機轉(zhuǎn)速 K：為系數(shù)
從公式可知，風(fēng)量調(diào)節(jié)，完全由變頻器改變電機頻率達(dá)到無級變速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果。根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)用工藝風(fēng)機的最低頻15HZ，通常在35HZ左右，有個別時刻50HZ滿風(fēng)量運行，由于生化系統(tǒng)工藝基本是差不多的，因此在不同的生化系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的，因此應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果。
羅茨風(fēng)機是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N％=△N％，雖然不同于一般風(fēng)機、水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且只要生化池里的曝氣系統(tǒng)不壞，是連續(xù)工作的，并開動時間亦很長，因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費用高。
羅茨風(fēng)機進(jìn)行技術(shù)改造后，改變了過去以調(diào)節(jié)出口閥門大小方式來調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動強度減輕，調(diào)節(jié)的及時性好，單機能耗明顯下降。
變頻器對風(fēng)機實行節(jié)能改造后具有以下幾點優(yōu)點： 1、提高功率因素，減少無功功率損耗 ；2、采用變頻器控制具有自動節(jié)能控制功能，能根據(jù)負(fù)載情況自動調(diào)整電壓和頻率，使電機運行在最高效率狀態(tài)下；3、變頻器具有先進(jìn)的磁通矢量控制，低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對羅茨風(fēng)機實行強有力的控制 ；4、節(jié)約能源，降低運行成本；5、實現(xiàn)軟啟動、啟動時無大電流沖擊；6、延長螺茨風(fēng)機的使用壽命。
在污水處理系統(tǒng)中，各種水泵也需要節(jié)能，我們可以根據(jù)工藝的需要，采用變頻器控制，來達(dá)到節(jié)能的目的，同時，在水泵安裝的時候，也要注意以下幾點來達(dá)到節(jié)能的目的。
一、選擇合理的安裝位置，減少彎頭，使出水口正對水池。
二、縮短管路。
三、擴大出水管徑。
四、在進(jìn)水能保持清潔的情況下，可去掉濾網(wǎng)。
五、調(diào)整軸向間隙，防止葉輪口環(huán)和軸向間隙不恰當(dāng)，使用時應(yīng)根據(jù)水泵的出廠說明調(diào)整。
六、及時消除管道堵塞物。異物留在進(jìn)水管、葉輪或?qū)Я鳉ち鞯纼?nèi)，都將使出水量減少。
七、防止水泵進(jìn)氣。水泵進(jìn)了空氣，出水量會明顯減少，應(yīng)對各密封部位檢查維護(hù)。
八、采用聯(lián)軸器直接傳動代替平皮帶，可提高傳動效率。
九、有些地方，能不用底閥的盡量不用底閥。
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