簡(jiǎn)議污水處理廠的污水處理及其電氣設(shè)計(jì)

1、    簡(jiǎn)議污水處理廠的污水處理及其電氣設(shè)計(jì)    王艷明摘 要：由于污水處理廠的電能消耗巨大，因此污水處理廠的電氣設(shè)計(jì)對(duì)于電氣節(jié)能具有重要影響，應(yīng)從電氣設(shè)備、控制、電纜以及照明等方面進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而有效地減少污水廠的電能損耗，降低污水廠的運(yùn)行成本。本文對(duì)污水處理廠的污水處理工藝、處理步驟及其電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行了論述分析。關(guān)鍵詞：污水處理廠；污水處理工藝；步驟；電氣設(shè)計(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及工業(yè)化程度的提高，使得水資源污染日趨嚴(yán)重，為了促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，很多地區(qū)都建設(shè)了相應(yīng)的污水處理廠，而污水處理廠中的電氣非常重要，因此為了保障污水處理廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須

2、對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。以下就污水處理廠的污水處理及其電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。一、污水處理廠的污水處理工藝分析污水處理廠的污水處理工藝主要包括：（1）設(shè)置污水回收裝置，其中涵蓋雨水收集管路，污水排放管路還有工業(yè)排泄污水管路等；（2）設(shè)置相應(yīng)的粗型格柵設(shè)施以攔截固體污物并且配套建造污水升壓輸送泵站，從而實(shí)施大粒狀機(jī)械性雜質(zhì)的清除工作；（3）設(shè)置相應(yīng)的細(xì)型格柵結(jié)構(gòu)及旋轉(zhuǎn)型沉降池，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微細(xì)型固體顆粒的清除過程；（4）設(shè)置微曝型氧化深溝，以及貧氧槽、惡氧槽、喜氧槽等主體治理設(shè)施，完成針對(duì)廢水的氧化過程；（5）讓經(jīng)過處置之后的污水再經(jīng)歷循環(huán)沉淀槽實(shí)施固體顆粒的沉淀過程，對(duì)系統(tǒng)出水槽進(jìn)行凈化消毒，最終讓治理過的

3、水體流向排水管路，最后放入城市水系。二、污水處理廠的污水處理步驟污水處理廠的污水處理步驟主要包括：一級(jí)處理的主要目的是去除水中呈懸浮狀的固體污染物。bod表示水中需氧污染物的量，污水經(jīng)過以及處理后，其bod可被去除30%左右，這還沒有達(dá)到可排放標(biāo)準(zhǔn)。二級(jí)處理是指消除污水中膠狀及溶解狀的有機(jī)污染物，其效率超過90%，使有機(jī)污染物符合排放質(zhì)保。三級(jí)處理是深入消除難降解的有機(jī)物、n與p，均可造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的可溶性無機(jī)物等。整個(gè)步驟是：由粗格柵流出的還未處理的污水。在經(jīng)污水提升泵的首次處理后，經(jīng)格柵或是砂濾器后流入沉砂池；被進(jìn)行砂水分離之后，流入初次沉淀池；流入生物處理設(shè)備進(jìn)行氧化；流入二次沉淀池；

4、進(jìn)入濾池，進(jìn)行三級(jí)處理；最后，消毒、排放。三、污水處理廠電氣設(shè)計(jì)的分析結(jié)合某污水處理廠對(duì)其電氣設(shè)計(jì)進(jìn)行分析1、污水處理廠的電氣設(shè)備設(shè)計(jì)。污水處理廠設(shè)備選擇非常重要，應(yīng)選擇安全可靠，經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)先進(jìn)，結(jié)構(gòu)新穎的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，達(dá)到當(dāng)代國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)上的合理性，體現(xiàn)現(xiàn)代化污水處理廠的特點(diǎn)，以保證污水處理廠安全生產(chǎn)。（1）高壓開關(guān)柜。高壓開關(guān)柜采用金屬鎧裝中置式開關(guān)設(shè)備，斷路器選用無電暈真空斷路器，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，斷路器操作方便并且免維修，手車自動(dòng)對(duì)位裝置，使手車推進(jìn)極為方便，具有高性能的機(jī)械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖，安全可靠。操作電源dc220v，具有性能優(yōu)良、安全可靠、美觀大方、占地面積小等

5、特點(diǎn)。開關(guān)柜柜體采用堅(jiān)固可靠的拼裝式結(jié)構(gòu)，主開關(guān)采用真空斷路器，額定開斷電流2540ka，額定電壓12kv。（2）低壓開關(guān)柜。低壓開關(guān)柜采用結(jié)構(gòu)新穎的組合式抽屜式開關(guān)柜，產(chǎn)品技術(shù)性能符合iec439等標(biāo)準(zhǔn)，柜體采用全模數(shù)組合，組裝靈活，組柜簡(jiǎn)單，功能分隔明確，具有廣泛地適應(yīng)性，獨(dú)特的組合結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品可靠性高，抽屜互換性好，結(jié)構(gòu)緊湊，占地少，維護(hù)檢修方便，便于操作維護(hù)。母線連接形式比一般抽屜柜的載流量大，短路強(qiáng)度高。2、電氣設(shè)備控制方式。配電裝置進(jìn)出線斷路器均采用就地控制，直流操作機(jī)構(gòu)，操作電源由裝在配電室內(nèi)的直流屏供給。高壓開關(guān)柜采用220v直流操作機(jī)構(gòu)，采用鉛酸免維護(hù)電池直流系統(tǒng)構(gòu)成的直流屏作

6、為直流操作電源，提高了供電的可靠性、該操作電源運(yùn)行維護(hù)方便。廠內(nèi)各主要用電設(shè)備，采用三種控制方式，即就地手動(dòng)控制與plc自動(dòng)控制、遠(yuǎn)程控制。手動(dòng)控制按鈕設(shè)于機(jī)旁就地，完成設(shè)備的單體動(dòng)作，主要用于設(shè)備的檢修與調(diào)試，也可作為生產(chǎn)過程中臨時(shí)、應(yīng)急操作手段。正常情況下，由plc自控系統(tǒng)根據(jù)工藝流程要求實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。當(dāng)選擇開關(guān)處于遠(yuǎn)程位置時(shí)，借助遠(yuǎn)程plc對(duì)設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程集中控制。污水處理廠電氣設(shè)備比較多，啟動(dòng)控制要求也不盡相同。廠內(nèi)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)根據(jù)運(yùn)行工況不同分別采用直接啟動(dòng)、軟啟動(dòng)以及變頻調(diào)速工作方式。水下攪拌器等設(shè)備功率為15kw以下，可以直接啟動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)操作，并對(duì)其電流、電壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)，具有過負(fù)荷保護(hù)

7、、短路保護(hù)、接地故障保護(hù)，其運(yùn)行信號(hào)及故障信號(hào)需引至plc控制器。污泥回流泵等設(shè)備功率為15kw以上，為了減小其啟動(dòng)電流對(duì)配電母線電壓降的影響，減少電機(jī)端電壓降對(duì)其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的影響，采用軟啟動(dòng)方式。其電氣控制狀態(tài)由中間繼電器的一對(duì)常開觸點(diǎn)引至plc控制器。泵體隨機(jī)設(shè)有漏水監(jiān)控裝置ns，當(dāng)泵體進(jìn)水時(shí)，輸出故障信號(hào)，常閉觸點(diǎn)打開，電機(jī)停機(jī)。漏水監(jiān)控裝置運(yùn)行信號(hào)及故障信號(hào)需引至plc控制器。鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備根據(jù)工藝要求需要采用變頻器來啟動(dòng)及控制轉(zhuǎn)速。其主回路及控制原污泥回流泵現(xiàn)場(chǎng)控制箱帶轉(zhuǎn)換開關(guān)。在操作現(xiàn)場(chǎng)可以選擇手動(dòng)控制及自動(dòng)控制，同時(shí)根據(jù)運(yùn)行工況，從plc控制器輸出轉(zhuǎn)速設(shè)定模擬量420ma電流信號(hào)至變

8、頻器，從而控制泵的轉(zhuǎn)速，以達(dá)到工藝要求的輸出量，亦達(dá)到節(jié)能的效果。其控制狀態(tài)信號(hào)、運(yùn)行信號(hào)及故障信號(hào)需引至plc控制器。3、電纜敷設(shè)設(shè)計(jì)。電纜敷設(shè)同樣也是污水處理廠電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。一般通過電纜橋架和電纜溝進(jìn)行敷設(shè)，局部采用直埋的方式。按照電纜使用環(huán)境確定敷設(shè)方法：一般使用環(huán)境下的構(gòu)筑物的電線、電纜采用電纜溝、電纜托盤敷設(shè)，或穿管明敷、暗敷。污水廠具有一定的腐蝕性，為了提高防腐能力，電纜保護(hù)管采用防腐型可撓金屬管進(jìn)行布線。電纜采用yjv-1kv電力電纜，此種類型的電纜具有較高的載流量。室外電纜可選用鎧裝電力電纜，采用直埋方式敷設(shè)，或采用非鎧裝電纜在電纜溝中敷設(shè)。直埋敷設(shè)電纜過路或與工藝管道交

9、叉時(shí)穿鋼管保護(hù)。大型變頻器的電力電纜采用屏蔽電纜。室內(nèi)照明導(dǎo)線選用 bv-500v 型導(dǎo)線，穿保護(hù)管暗敷設(shè)。室外照明采用yjv-1kv電纜穿尼龍管敷設(shè)，穿過道路穿鋼管保護(hù)。為防止電氣火災(zāi)蔓延，在必要部位設(shè)耐火隔墻和防火門；電纜穿線孔洞用耐火材料封堵等措施。盡可能減少導(dǎo)線長(zhǎng)度，在設(shè)計(jì)中線路應(yīng)盡量走直線少走彎路，另外在低壓配電中盡可能不走或少走回頭路。變電所應(yīng)盡可能地靠近負(fù)荷中心，以減少供電半徑；增大導(dǎo)線截面積，對(duì)于較長(zhǎng)的線路，在滿足載流量、熱穩(wěn)定、保護(hù)配合及電壓降要求的前提下，選定截面合理的電纜。節(jié)約能耗減少年運(yùn)行費(fèi)用，從而達(dá)到節(jié)能、經(jīng)濟(jì)的目的。4、照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)。照明配電系統(tǒng)采用380/220v放射式的方式。設(shè)備間照度不低于150lx，配電室照度不低于200lx。配電室、值班室均選用熒光燈，衛(wèi)生間選用防水防塵節(jié)能燈，廠房?jī)?nèi)采用金屬鹵化物燈具， 在配電室、值班室、廠房?jī)?nèi)設(shè)置安全應(yīng)急照明及疏散照明，燈具采用單燈自帶蓄電池方式。蓄電池供電時(shí)間不小于30分鐘。照明燈具采用符合國(guó)家能效標(biāo)準(zhǔn)的電子鎮(zhèn)流器，照明采用高效節(jié)能型光源及燈具。有效地減少污水廠的電能損耗。結(jié)束語污水處理廠中電氣設(shè)備所消耗掉的電力能源非常大，因此完善構(gòu)建電力傳送體系，強(qiáng)化電機(jī)動(dòng)力管控，科學(xué)地實(shí)施電纜排布等對(duì)于大幅度減低污水處理的電力能源消耗，增強(qiáng)污水處理經(jīng)濟(jì)收益等方面具有重要