污水處理廠電氣設(shè)計(jì)節(jié)能措施探討

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摘要：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，人們的生活質(zhì)量水平也在不斷提高，污水處理廠的出現(xiàn)能夠有效改善人們的日常生活環(huán)境，為人們營(yíng)造一個(gè)良好的居住環(huán)境。污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)應(yīng)用大量的電氣設(shè)備，這就導(dǎo)致污水處理廠的能耗會(huì)非常大，如果不對(duì)能耗進(jìn)行科學(xué)有效的控制，將會(huì)增加污水處理廠的生產(chǎn)投入成本，同時(shí)，污水處理效率也會(huì)受到影響。為了更好地進(jìn)行節(jié)能降耗，污水處理廠應(yīng)該對(duì)電氣進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，從多個(gè)方便進(jìn)行節(jié)能降耗，不斷提高污水處理廠的污水處理能力，促進(jìn)污水處理廠能夠得到可持續(xù)性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：污水處理廠；電氣設(shè)計(jì)；節(jié)能降耗；措施

隨著污水處理廠的大規(guī)模建設(shè)，工藝流程的不斷更新，電氣設(shè)計(jì)部分顯得尤為重要，在遵守基本規(guī)范、保證設(shè)備運(yùn)行安全的同時(shí)，也要特別重視節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念。各個(gè)企業(yè)以及單位在生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中，都應(yīng)該將節(jié)能降耗理念充分融入在內(nèi)。污水處理廠是一個(gè)能耗密集型的企業(yè)，因此，更應(yīng)該重視節(jié)能降耗。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，部分污水處理廠由于電氣設(shè)計(jì)不合理，而且也沒(méi)有開(kāi)展節(jié)能措施，導(dǎo)致在對(duì)污水進(jìn)行處理的過(guò)程中會(huì)消耗大量的資源和能源，嚴(yán)重影響了污水處理廠的處理質(zhì)量。

1污水處理廠的污水處理現(xiàn)狀

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，污水處理廠處理污水的步驟越來(lái)越簡(jiǎn)潔，而且所使用的電氣設(shè)備也越來(lái)越智能，這樣能夠有效提高污水處理廠的污水處理效率。在應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備的過(guò)程中，要充分掌握設(shè)備的性能，這樣才能更加合理地對(duì)設(shè)備進(jìn)行電力分配。從當(dāng)前的實(shí)際情況來(lái)看，一些可生化性好的污水處理廠一般通過(guò)污水好氧生化的方式對(duì)污水進(jìn)行處理，該種方式較為簡(jiǎn)單，能夠在很短的時(shí)間內(nèi)就對(duì)污水進(jìn)行有效處理，雖然該種方式具有很多優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在一些不足，最大的問(wèn)題就是在處理過(guò)程中耗能非常大。另一些水質(zhì)指標(biāo)高可生化性差的污水處理廠一般采用厭氧消化的方式對(duì)污水進(jìn)行處理，該種方式能夠在處理的過(guò)程中獲得沼氣資源。企業(yè)在選擇處理方式前，一定要充分考慮實(shí)際情況，并且結(jié)合污水處理的具體要求，通過(guò)這樣的方式，才能選擇最為科學(xué)合理的污水處理方式，整個(gè)處理效率也能得到有效提高。厭氧消化方法最大的優(yōu)勢(shì)在于既能夠?qū)ξ鬯M(jìn)行處理，同時(shí)，還能得到沼氣，收集到的沼氣資源能夠被應(yīng)用在很多地方。在對(duì)沼氣資源進(jìn)行收集的過(guò)程中，需要采用專(zhuān)業(yè)的設(shè)備儀器，工作人員需要隨時(shí)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行情況，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，要進(jìn)行及時(shí)有效的檢修，對(duì)原有的設(shè)備進(jìn)行不斷的升級(jí)和優(yōu)化，以此幫助污水處理廠實(shí)現(xiàn)效益的最大化。

2污水處理廠電氣設(shè)計(jì)

污水處理廠的效率直接影響我國(guó)的生態(tài)環(huán)境，污水處理廠在對(duì)污水進(jìn)行處理的過(guò)程中，需要應(yīng)用各種各樣的電氣設(shè)備。電氣設(shè)備的性能對(duì)于整個(gè)污水處理過(guò)程有著極大的影響，因此，需要不斷地提高電氣設(shè)備的性能。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，污水處理廠在處理污水的過(guò)程中，最經(jīng)常使用的電氣設(shè)備包括低壓配電系統(tǒng)、高壓配電系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等。對(duì)于一些比較特殊的污水處理項(xiàng)目，還需要用到防爆電器等設(shè)備，只有保證電氣設(shè)備完善的情況下，才能更加高效地的開(kāi)展污水處理工作。污水處理廠在對(duì)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分考慮企業(yè)的實(shí)際發(fā)展情況，站在長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度進(jìn)行思考，預(yù)留出一些設(shè)計(jì)余量，這樣能夠隨時(shí)應(yīng)對(duì)污水處理廠的發(fā)展變化。設(shè)計(jì)人員在對(duì)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要將節(jié)能降耗的理念充分融入在內(nèi)，不斷地提高電氣設(shè)備的應(yīng)用價(jià)值。由于污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)采用大量的電氣設(shè)備，每個(gè)電氣設(shè)備的啟動(dòng)控制要求都不一樣，因此，在對(duì)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分考慮當(dāng)前設(shè)備的具體需求，設(shè)計(jì)高效的機(jī)電控制系統(tǒng)，將系統(tǒng)的監(jiān)控作用充分發(fā)揮出來(lái)。在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中要分模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行合理規(guī)劃，設(shè)計(jì)一些較為靈活擴(kuò)展的模擬以及數(shù)字信號(hào)，這些信號(hào)能夠及時(shí)檢測(cè)出回路中的一些泄露以及不平衡問(wèn)題。在設(shè)計(jì)時(shí)，選擇合適的擴(kuò)張數(shù)字模塊，通過(guò)增加模塊的方式能夠增加開(kāi)關(guān)量的輸入。

3污水處理廠電氣節(jié)能設(shè)計(jì)措施

3.1合理計(jì)算負(fù)荷參數(shù)

要想對(duì)污水處理廠的電氣進(jìn)行更加科學(xué)合理的節(jié)能設(shè)計(jì)，首先，應(yīng)該對(duì)負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行合理的計(jì)算。當(dāng)前在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算的過(guò)程中，最經(jīng)常使用的方法分別是系數(shù)計(jì)算法和單位指標(biāo)法。所謂系數(shù)計(jì)算法是指，對(duì)使用的設(shè)備、電線等數(shù)值進(jìn)行測(cè)量，然后，將有功功率和無(wú)功功率都進(jìn)行公示的整合，通過(guò)這樣的方式，能夠得到一個(gè)與電流和電壓有關(guān)的公式，然后，代入相關(guān)的系數(shù)，就能夠計(jì)算出電氣的負(fù)荷參數(shù)。在使用單位指標(biāo)法的過(guò)程中，主要是對(duì)時(shí)間單位范圍內(nèi)的用電量以及相應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，在對(duì)時(shí)間范圍進(jìn)行規(guī)定的過(guò)程中，可以是每周、每月甚至是每個(gè)季度。在對(duì)電氣系統(tǒng)的負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中，最需要掌握的就是整個(gè)電氣系統(tǒng)的最大負(fù)荷，在了解了最大負(fù)荷系數(shù)以后，能夠?qū)ψ儔浩鬟M(jìn)行更加合理的調(diào)節(jié)，這樣能夠有效地降低電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的能源損耗。

3.2合理設(shè)置變電所

在對(duì)變電所進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中，為了能夠達(dá)到更好的節(jié)能降耗設(shè)計(jì)，可以使用直流屏、低壓抽屜式的配電屏或者是低壓配電柜，通過(guò)這樣的方式，能夠有效地對(duì)變電所內(nèi)的所有電氣設(shè)備進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)。進(jìn)而能夠?qū)φ麄€(gè)電氣的具體運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)有效的管理，通過(guò)這樣的方式，能夠有效地降低供配電系統(tǒng)的電力資源和電壓損耗問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到更好的節(jié)能降耗目的。

3.3正確選擇和應(yīng)用電纜

污水處理廠在對(duì)電纜進(jìn)行選擇的過(guò)程中，一定要將經(jīng)濟(jì)性充分融入在內(nèi)，如果污水處理廠盲目地選擇一些價(jià)格較為昂貴的電纜，不僅會(huì)增加企業(yè)的生產(chǎn)投入成本，同時(shí)，電纜的能耗也會(huì)非常大。如今在對(duì)電氣進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該將經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能性進(jìn)行高效的結(jié)合，并且充分考慮當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展情況，對(duì)電路進(jìn)行合理的鋪設(shè)。由于在進(jìn)行鋪設(shè)的過(guò)程中，負(fù)荷要求會(huì)有所不同，因此，需要選擇不同的材料，通過(guò)這樣的方式，既能夠有效降低材料的損耗，同時(shí)，還能幫助污水處理廠降低成本投入。在對(duì)電纜進(jìn)行選擇的過(guò)程中，還應(yīng)該將技術(shù)性充分融入在內(nèi)，電纜的電阻和線路的長(zhǎng)度成正比的關(guān)系，但是，卻與電纜的橫截面積呈現(xiàn)出反比的關(guān)系，因此，為了能夠更好地對(duì)電纜的總長(zhǎng)度進(jìn)行縮小，則可以適當(dāng)?shù)乜s小電氣設(shè)備的總體布局，同時(shí)，還可以在條件允許的情況下盡可能地增大橫截面積，通過(guò)這樣的方式，能夠使得電阻始終保持在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，進(jìn)而更好地減少能耗。

3.4正確選擇和應(yīng)用變壓器

污水處理廠的電氣設(shè)計(jì)是一個(gè)較復(fù)雜的過(guò)程，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)有很多，其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)總體的設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。變壓器是污水處理廠電氣設(shè)計(jì)中最主要的一個(gè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，科學(xué)合理地選擇變壓器和應(yīng)用變壓器，能夠有效降低污水處理廠的能耗。通過(guò)相關(guān)的調(diào)查數(shù)據(jù)研究顯示，變壓器在運(yùn)行過(guò)程中的電力損耗占到了整個(gè)電力系統(tǒng)的0.8%。雖然這一數(shù)值看上去并不大，但是，將其放在具體的能耗中，則是一個(gè)較為嚴(yán)重的能耗問(wèn)題。從當(dāng)前的實(shí)際發(fā)展情況來(lái)看，變壓器的能耗主要分為兩個(gè)方面，分別是鐵損和線損。如果變壓器在具體的運(yùn)行過(guò)程中負(fù)載率達(dá)到了50%左右，此時(shí)，整個(gè)變壓器的電能消耗是最少的，雖然電能消耗變少，但是，變壓器的鐵損不會(huì)降低。如果變壓器的負(fù)載率超過(guò)最低值，此時(shí)，變壓器的鐵損會(huì)得到有效降低，但是，線損率卻會(huì)大大提高。面對(duì)這樣的問(wèn)題，在對(duì)變壓器進(jìn)行選擇的過(guò)程中，要充分考慮經(jīng)濟(jì)性的原則，從技術(shù)以及費(fèi)用等方面來(lái)選擇最合適的變壓器。

3.5無(wú)功補(bǔ)償設(shè)計(jì)

污水處理廠在對(duì)無(wú)功補(bǔ)償進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以以電路負(fù)荷值為基準(zhǔn)，并且充分運(yùn)用集中補(bǔ)償和就地補(bǔ)償?shù)妊b置，通過(guò)這樣的方式，能夠及時(shí)有效地對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)作出補(bǔ)償，進(jìn)而保證電器設(shè)備能夠始終處于一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，這樣才能更好地對(duì)電氣線路的損耗進(jìn)行降低，同時(shí)，污水處理廠的電力資源也能得到更高效的利用。

3.6諧波處理設(shè)計(jì)

污水處理廠的電氣系統(tǒng)較復(fù)雜，其中有大量的非線性線路，正是因?yàn)榉蔷€性線路過(guò)多，因此，會(huì)出現(xiàn)諧波的情況，如果無(wú)法對(duì)諧波進(jìn)行科學(xué)有效的解決，將會(huì)直接影響電氣系統(tǒng)的運(yùn)行情況，進(jìn)而造成大量的電能資源損耗。在對(duì)諧波問(wèn)題進(jìn)行處理的過(guò)程中，可以采用接線的方法對(duì)變壓器的相關(guān)點(diǎn)進(jìn)行連接，同時(shí)，還可以安裝有源濾波器或者是無(wú)源濾波器，通過(guò)這樣的方式，能夠使得整個(gè)電氣系統(tǒng)的抗諧波能力得到有效提高，即使在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)一些諧波，也不會(huì)影響電氣系統(tǒng)的正常運(yùn)行，這樣能夠達(dá)到更好的節(jié)能效果。

3.7照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)

在對(duì)電氣進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分重視照明系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)，因?yàn)檎彰飨到y(tǒng)在整個(gè)電氣系統(tǒng)中占有十分重要的地位，如果能夠?qū)φ彰飨到y(tǒng)進(jìn)行科學(xué)有效的節(jié)能設(shè)計(jì)，則能大大減少污水處理廠的電能損耗問(wèn)題。在對(duì)照明設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，可以采用感應(yīng)控制的方式，通過(guò)這樣的方式，既能夠有效解決電力能源的損耗問(wèn)題，同時(shí)，還能使得照明系統(tǒng)變得更加智能化。除此之外，在對(duì)照明的燈具進(jìn)行選擇的過(guò)程中，應(yīng)該盡可能選擇LED燈，因?yàn)長(zhǎng)ED燈的節(jié)能性非常好，應(yīng)該得到廣泛的利用。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，污水處理廠的發(fā)展情況對(duì)于我國(guó)的總體發(fā)展有著十分重要的影響，要想促進(jìn)污水處理廠的可持續(xù)性發(fā)展，必須做好電氣設(shè)計(jì)，并且將節(jié)能理念充分融入在內(nèi)，采用科學(xué)合理的節(jié)能措施來(lái)減少污水處理廠在運(yùn)行過(guò)程中的電能損耗，這樣不僅能夠減少企業(yè)的生產(chǎn)投入成本，同時(shí)，還能促進(jìn)污水處理廠得到更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]林先添.污水處理廠電氣設(shè)計(jì)和節(jié)能措施分析[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā),2017,36(05):60-62.

作者：杜斌 牛迎麗 單位：濟(jì)南城建集團(tuán)有限公司