污水处理厂节能降耗的措施

浅谈污水处理厂节能降耗的措施
【摘要】:随着我国对环境保护重视程度的提高，对污水处理也日益关注。

对污水处理厂而言，采取电气节能措施可以降低能源费用，从而降低处理成本，促进污水处理厂的持续发展。

本文从污水处理厂电气设备的概述，以及污水处理厂电气节能措施，进行详细的阐述。

【关键词】：变电站；变压器；热效应；电气线路；电气设备；控制系统；照明系统
中图分类号： tm41 文献标识码： a 文章编号：
引言
随着我国经济建设的进程，近半个世纪以来环境污染问题日益突出，尤其是工业废水对环境的破坏性相当严重。

作为处理城市污水的一个重要环节，污水处理厂在我国各大中小城市被广泛地建设并应用着。

然而据有关调查资料显示，我国绝大部分的污水处理厂耗能较大，运行过程中的电气设备耗能占到污水处理厂运行成本的2～5成，而对于活性污泥水处理厂电气耗能更可以占到处理厂的运行总成本八成。

我国是淡水资源严重匮乏的国家，人均资源在世界上基本都处于下游。

污水处理作为环保理念的一部分是不可缺少的，那么既要发挥污水处理厂的环保效益，又要做到电气节能，降低污水处理厂的运行成本。

所以研究污水处理厂的电气节能的相关措施在现阶段是具有较为重要的社会意义和经济意义。

一、污水处理厂电气设备的概述
当前我国的主要污水处理的主要流程如下：污水收集设施(包括污水管道、雨水管道、工厂排放水管道等)——粗格栅拦截——进水泵房——细格栅拦截——旋流沉砂池——初次沉淀池——微曝
氧化沟(包括厌氧池、缺氧池、好氧池等核心处理工艺流程)——二次沉淀池——（加氯）消毒出水池——排水管道或渠排入水体。

此外，对于二次沉淀池中的污泥被相关设备吸取出来后，一部分经过泵站的处理后流至氧化沟中，其余的污泥处理流程如下：污泥——污泥浓缩——污泥消化（沼气利用）——机械脱水（部分干燥污泥直接卫生填埋）——污泥干化——卫生填埋。

污水处理厂中电气设备包括照明设备、高低压配电系统（有专门的变配电房）、变压器以及低压配电控制设备，此外还有连接各个设备的一些电缆和工作电机设备等。

污水处理厂的耗能主要是相关电气设备耗能，所以其节能应该在电气的优化设计上作出相关的措施。

对于实施电气节能的相关解决措施时，需要着重考虑各方案的经济效益及可行性。

通常根据污水处理厂的生产规模实施切实有效也适合处理厂实际特点的解决措施。

二、污水处理厂电气节能措施
1、污水处理厂供配电系统的节能措施，可以从灵活布置变电站，相应减少供配电级；合理选择变压器，提高供配电的功率；正确认识热效应，及时抑制高次谐波三个方面采取措施，下文将逐一进行分析。

（1）灵活布置变电站，相应减少供配电级
污水处理厂内耗费的能量是电能，污水处理厂供配电系统的节能措施，灵活布置变电站，相应减少供配电级是关键。

在污水处理厂中，变电站发挥着重要的作用，对变电站的布置应灵活，尽量布置在负荷中心，负荷中心是污水处理厂中供电、供气、供热量较大较多的地方，这样可降低供电电缆的初始投资及线路损耗，从而可降低供电总成本，与此同时，也有利于保障供电的稳定性和安全性。

在供配电级方面，就目前而言，国内大部分污水处理厂总用电负荷为1000～10000kw，应尽量减少配电级数，降低由于配电级数过多造成的电能损失。

（2）合理选择变压器，提高供配电的功率
合理选择变压器，提高供配电的功率，也是污水处理厂供配电系统节能措施的重要组成部分。

在污水处理厂配电系统节能措施中，合理选择变压器是指合理选择变压器的容量及台数，在选择变压器的容量和台数时，应结合污水处理厂的实际运行情况计算负荷，根据负荷的计算值进行变压器容量的选择，根据用电性质合理调整变压器的运行台数，使所选用的变压器能经常处于经济运行状态，减少变压器轻载导致的电能浪费，可以达到节能的目的。

在提高供配电的功率方面，功率因数是电力用户的一项重要技术，功率因数可以衡量供配电系统是否经济运行，提高供配电系统的功率因数，减少用电设备的无功功率的需要量，可以达到节能的目的。

（3）正确认识热效应，及时抑制高次谐波
正确认识热效应，及时抑制高次谐波，是污水处理厂供配电系统节能措施的有效途径。

谐波不仅会使系统的功率因数下降，而且在设备及线路中产生热效应，导致电能大量损失。

正确认识热效应，及时抑制高次谐波中的高次谐波是指非线性光学现象产生的光波。

随着污水处理厂非线性负载的增多，污水处理厂电气系统产生的高次谐波的危害问题也随之增多，正确认识热效应，及时抑制高次谐波，对污水处理厂供配电系统节能显得尤为重要。

在污水处理厂供配电系统中，可以通过谐波的测量和计算，合理的设计选择交流滤波装置，减少谐波对电网的影响，抑制和治理谐波。

2、污水处理厂电气线路的节能措施
随着社会用电需求的日益增长，对污水处理厂电气线路提出了交高的要求，污水处理厂电气线路的节能措施，可以从三个方面采取措施，即电气负荷、电缆及导线截面和供电线路三个方面。

在电气负荷方面，负荷的三相不平衡造成的线损是很大的，电气负荷应严格按三相负荷平衡的原则进行布线，尽量保证三相负荷的平衡，达到三相供电平衡的目的。

在电缆及导线截面方面，必须按照导线及电缆的经济电流截面，正确合理地选择输电导线的型号和截面，保持供电系统安全，可靠、经济的运行。

在供电线路方面，变电所应尽量靠近负载中心，光缆耐张尽可能设在线路转角处，减少供电线路的长度，这样不仅可以降低线路损耗，而且还保证供电电压质量，促进污水处理厂电气线路的节能。

3、污水处理厂电气设备的节能措施
污水处理厂电气设备的节能措施，要把握好两个方面的内容，一方面要选择节能型变压器；另一方面要选择高效电动机。

变压器作为污水处理厂电力主要变电设备，在选择节能型变压器方面，通过对变压器容量的计算和型号的选择，以及不同变压器节能和价格差的回收年限计算，尽量考虑选择损耗较小的节能型变压器。

随着我国节能减排呼声的日益高涨，在电动机的选择方面，出水处理厂还应选择高效电动机。

高效电动机是指比通用标准型电动机具有更高效率的电动机。

对污水处理厂而言，由于电动机的损耗分布随功率大小和极数的不同而变化，从节约能源、保护环境出发，节能型高效电动机对污水回处理厂尤为重要。

高效电动机从设计、材料和工艺上采取措施，降低各项损耗，提高电动机效率，可以达到污水处理厂电气设备节能的要求。

4、污水处理厂控制系统的节能措施
污水处理厂控制系统的节能措施，要把握好两个关键点，一是选择变频调速节能设备；二是合理选择控制系统。

污水处理厂控制系统的节能，在选择变频调速节能设备方面，由流体学相似定律可知，功率与转速的3次方成比例，要利用流量与转速的比例关系，采用具有节电率高，改善用电质量，设备回收期短等特点的新型智能化节电设备，实行优化运行数据，适时调节风机的风量或水泵的流量，使其随负荷的变化而同步变化，可以最大限度地节约电耗。

电气系统设计节能是建筑节能所倡导的，污水处理厂控制系统的节能，在合理选择控制系统方面，应结合污水处理厂的实际情况，针对污水
厂用电设备多、工艺复杂的特点，采取相应的措施对污水处理厂控制系统进行节能，如采用由计算机软件为控制中心的智能化精确控制系统，该系统具有矢量精确控制，便于调试安装等特点，可以最大限度地节约电耗，能够对污水处理厂控制系统的节能起到很好的节能效果。

5、照明系统节能
污水处理厂的照明系统数量庞大，耗电成本在污水处理厂的运行成本中具有较大的分量，一般可以达到5%。

照明系统设计时，宜选用直射贯通比高、控光性能合理的灯具，且应该具有性能稳定、可靠度高以及电能损耗较低的特点。

选用绿色环保节能型灯具是体现电气节能的一个较为直接而行之有效的措施。

城市污水处理厂的室外照明应采用智能控制，由照明自动控制装置或自动控制根据不同区域、不同时段自动控制灯具的开关。

结束语
污水处理厂电气节能措施具有长期性和复杂性，在污水处理厂进行电气节能，应把握好污水处理厂供配电系统的节能措施、污水处理厂电气线路的节能措施、污水处理厂电气设备的节能措施、污水处理厂控制系统的节能措施和污水处理厂照明系统的节能措施五个方面的内容，只有这样，才能促进污水处理厂电气节能工作的开展，进而有效降低电能损耗，实现供配电系统及用电设备的经济运行。

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