普传变频器在污水处理厂的应用--控制网



普传变频器在污水处理厂的应用
企业：控制网 日期：2010-08-02
领域：变频器 点击数：804
    【前言】随着城市规模的不断扩大和人口的增加，水环境污染成了一大难题。城市污水是目前江河湖泊水域污染的重要原因，是制约许多城市可持续发展的主要原因之一。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。

    一、 污水处理工艺过程

    （活性污泥处理方式，日处理量为8000吨级）：

    二、普传变频器在污水处理设备上的应用

     污水处理厂的设备是全天候运转的，曝气机和潜水泵是污水处理的核心设备，采用变频器对曝气机的鼓风机（罗茨风机）和潜水泵进行调速控制。

    1、普传变频器在鼓风机（罗茨风机）上的应用

     鼓风机将压缩空气通过管道送入曝气池，让空气中的氧溶解在污水中供给活性污泥中的微生物。鼓风机在工频状态下启动时，电流冲击较大，容易引起电网电压波动，而鼓风机（罗茨）风压一定，实际生产运行中往往是通过调节出气阀门来控制，即增加管道阻力，许多能量多浪费在阀门上。应用变频器控制改造。由于变频器的软启动大大的减小了电机启动时对电网的冲击，而且在正常运行的时候，将出气阀门开到最大，根据工艺和参数的要求，通过适当的调节电机的转速来调节管道的风量，从而来调节污水中的氧气含量。而且可以根据溶解氧传感器反馈的信号（4~20mA）很方便的实现闭环自动控制。免去了许多繁琐的人工操作，并且具有明显的节电效果。

     采用三台普传变频器控制三台风机，其中两用一备，电机的功率P=55kW，设计风量为Q。空载损耗为10%，转速1250rpm/m。若风机正常在970 rpm/m以下连续可调，污水处理每天所需的供风量为1.5Q。有三种控制方案：

    方案1：一台工频运行，一台变频运行，则全速
    P0=（55-55×10%）=49.5kW；P1=55KW；P2=5.5+49.5×（50%）3=11.7kW
    总消耗的功率为 67kW

    方案2：两台变频运行时，每台的平均供风量为75%Q
    P1+ P2=5.5+（75%）3×49.5=26.4kW
    总消耗的功率为 52.8kW

    方案3：三台变频运行时，每台的平均供风量为50%Q
    P1= P2=P3=[5.5+(50%)]3×49.5=11.7kW
    总消耗的功率为 P1+P2+P3=35.4kW

    可见方案3风机全投入变频运行时效果最好。每月30 天，每天24 小时，按每度0.7 元计，方案三可以比其他两个方案多节省电费8000元左右。

    2、普传变频器在潜水泵上的应用

     潜水泵起动时的电流冲击及调节压力/流量的方式与鼓风机相似。潜水泵启动时的急扭和突然停机时的水锤现象往往容易造成管道松动或破裂，严重的可能造成电机的损坏，且电机起动/停止时需开启/关闭阀门来减小水锤的影响，如此操作一方面工作强度大，且难以满足工艺的需要。在潜水泵安装变频调速器以后，可以根据工艺的需要，使电机软启/软停，减小水泵启动时对机械的冲击，并且具有明显的节电效果。

    3、使用效果

     污水处理厂中的鼓风机和潜水泵在使用了普传变频器以后，不但免去了许多繁琐的人工操作，不安全隐患因素，并使系统始终处于一种节能状态下运行，延长了设备的使用寿命；而且普传变频器丰富的内部控制功能可以很方便地与其他控制系统实现闭环自动控制。
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