污水處理廠電氣節(jié)能措施探討

韓敬學(xué)

（柳州市污水治理有限責(zé)任公司 廣西柳州 545001）

污水處理廠電氣節(jié)能措施探討

韓敬學(xué)

（柳州市污水治理有限責(zé)任公司 廣西柳州 545001）

隨著我國環(huán)境保護(hù)工作的不斷深入，污水處理也引起越來越多人的注意。但是國內(nèi)大部分污水處理廠因無法支撐高額的運(yùn)行費用，出現(xiàn)停產(chǎn)或者破產(chǎn)的現(xiàn)象，造成污水處理投資不能獲取經(jīng)濟(jì)效益，不利于水資源的循環(huán)利用，導(dǎo)致資源浪費。而在污水處理廠采取電氣節(jié)能措施，不但能緩解目前城市能源的緊張局面，而且能降低成本，維護(hù)污水處理廠的日常運(yùn)行，促使污水處理廠走向可持續(xù)發(fā)展道路。本文從污水處理廠的供配電系統(tǒng)、電氣線路、電氣設(shè)備、控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等方面闡述了節(jié)能措施，為污水處理廠的電氣節(jié)能工作提供借鑒。

污水處理廠；電氣節(jié)能；措施

污水處理廠的主要作用是處理城市中的工業(yè)廢水和生活污水，起到美化城市環(huán)境、節(jié)約水資源和水資源的循環(huán)利用等功效。但是多數(shù)污水處理廠在處理污水的過程中，出現(xiàn)電能損耗大，能源浪費明顯的問題，長此以往，不但不能起到節(jié)約能源的效益，而且會造成更多資源的浪費。因此，對污水處理廠的節(jié)能措施進(jìn)行探討，可節(jié)約污水處理廠的能源，降低其投資成本。本文從供配電系統(tǒng)、電氣線路、電氣設(shè)備、控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)這幾個方面分析污水處理廠的節(jié)能措施。

1 供配電系統(tǒng)的節(jié)能措施

從供配電系統(tǒng)出發(fā)，探尋污水處理廠的節(jié)能措施，其內(nèi)容可從三方面對其進(jìn)行梳理和總結(jié)，具體內(nèi)容為：

合理設(shè)置變電站的負(fù)荷中心，適當(dāng)縮減已有的供配電級：在污水處理廠內(nèi)部，其處理污水的過程中，電能是其主要消耗的能源，因此，在污水處理廠內(nèi)變電站起著至關(guān)重要的作用。故污水處理廠的工作人員需靈活地布置變電站，如將其布置在污水處理廠內(nèi)供電、供熱和供氣量均大的負(fù)荷中心，以此達(dá)到降低供電電纜的初始投資及線路損耗的目的，進(jìn)而降低供電的總投入，確保廠內(nèi)的供電穩(wěn)定。同時對于污水處理廠內(nèi)的供配電級進(jìn)行縮減，可降低因電極數(shù)太多導(dǎo)致的電能損失，從而達(dá)到節(jié)約電能的目的。

科學(xué)選擇變壓器，以提高供配電功率：科學(xué)選擇變壓器的重點需放在變壓器容量的選擇方面，污水處理廠可根據(jù)自身實際的運(yùn)行情況，在合理計算負(fù)荷后，污水處理廠需慎重選擇變壓器，可依據(jù)其用電性質(zhì)，合理選擇變壓器臺數(shù)，謹(jǐn)防出現(xiàn)少選電能不足，多選電能浪費的現(xiàn)象。同時還需合理調(diào)整已經(jīng)運(yùn)行的變壓器臺數(shù)，使變壓器持續(xù)運(yùn)行，謹(jǐn)防出現(xiàn)變壓器停運(yùn)現(xiàn)象[1]。另外，提高供配電系統(tǒng)功率可減少污水處理廠用電設(shè)備對無功功率的需求量，進(jìn)而實現(xiàn)節(jié)能功效。

對高次諧波進(jìn)行抑制：諧波一定會大大降低供配電系統(tǒng)內(nèi)的功率因數(shù)，還會使線路及用電設(shè)備出現(xiàn)熱效應(yīng)，總成大量的電能損失。因此，污水處理廠可對內(nèi)部的諧波進(jìn)行科學(xué)計算和測量，并設(shè)置交流濾波的裝置，從而有效抑制高次諧波，達(dá)到節(jié)約電能的目的。

2 電氣線路的節(jié)能措施

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的污水排放量持續(xù)增加，污水處理廠的工作量和用電量也隨之遞增。其中電氣線路也是污水處理廠的重要用電設(shè)備，每年電氣線路損耗的電能極大，做好電氣線路節(jié)能，必能節(jié)省許多電能，具體的節(jié)能措施有：（1）平衡電氣負(fù)荷：如果電氣負(fù)荷三相存在不平衡現(xiàn)象，那么會增加電氣線路的損耗，為了避免消耗過多的電能，污水處理廠需嚴(yán)格按照三相負(fù)荷平衡原則對電氣負(fù)荷實施合理布線，以此達(dá)到減少線損的目的；（2）合理選擇電纜及導(dǎo)線的截面：污水處理廠需合理選擇輸電導(dǎo)線型號和截面，為供電系統(tǒng)運(yùn)行提供安全的環(huán)境；（3）科學(xué)設(shè)置供電線路：把光纜設(shè)在線路的轉(zhuǎn)角，可縮短供電線路的長度，降低線損[2]。

3 電氣設(shè)備的節(jié)能措施

污水處理廠的電氣設(shè)備主要有兩種，即變壓器和電動機(jī)，因此，其節(jié)能措施需從以上兩種設(shè)備著手，具體內(nèi)容為：（1）合理選擇節(jié)能型的變壓器：變壓器屬于污水處理廠中電力的主要變電設(shè)備，污水處理廠選擇變壓器的過程中，首先需計算出變壓器的容量，再選擇最佳型號的變壓器，并且需計算出不同變壓器的節(jié)能及價格差的回收年限等數(shù)據(jù)，從而為污水處理廠選擇損耗小、節(jié)能好的新型變壓器；（2）選擇高效的電動機(jī)：在電動機(jī)的選擇上，污水處理廠需以高效為主。高效的電動機(jī)就是比通用標(biāo)準(zhǔn)的電動機(jī)更具效率的電動機(jī)類型，污水處理廠的電動機(jī)損耗分布會隨著功率的大小、極數(shù)不同等變化，因此，對于保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源的污水處理廠而言，節(jié)能型的高效電動機(jī)顯得尤為重要[3]。

4 控制系統(tǒng)的節(jié)能措施

（1）優(yōu)選變頻調(diào)速節(jié)能設(shè)備：由于污水處理廠中使用的風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械設(shè)備的負(fù)載較多，需根據(jù)污水處理廠實際的需求量，進(jìn)行設(shè)備功能的選擇，通常情況下，設(shè)備運(yùn)行負(fù)載會低于設(shè)計值，這就是說，在污水處理廠內(nèi)的機(jī)械設(shè)備，大部分時間為非滿載運(yùn)行的狀態(tài)，此種現(xiàn)象會導(dǎo)致污水處理中的能源利用率較低，出現(xiàn)能源浪費的現(xiàn)象，不利于污水處理廠高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。由于電機(jī)長期處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，因此，機(jī)械的磨損較大，其維護(hù)費也極高，同時長期的磨損還會縮減其使用壽命。因此，可在污水處理廠內(nèi)改用智能化、新型節(jié)電設(shè)備，并借助現(xiàn)有的計算機(jī)變頻技術(shù)等先進(jìn)科技，對運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)械設(shè)備實施動態(tài)的跟蹤，了解其負(fù)荷實況，進(jìn)而根據(jù)污水處理廠的工作狀態(tài)，實時調(diào)節(jié)水泵流量及風(fēng)機(jī)風(fēng)量，以此改善現(xiàn)有設(shè)備的不合理運(yùn)行狀態(tài)，達(dá)到節(jié)約電耗，實現(xiàn)節(jié)能效果；（2）合理選擇控制系統(tǒng)：污水處理廠在選擇控制系統(tǒng)方面，需從節(jié)能出發(fā)，并結(jié)合污水處理廠的內(nèi)部狀況，綜合考慮污水廠的用電設(shè)備較多、工藝復(fù)雜等特點，采取有效的應(yīng)對措施，開展污水處理廠控制系統(tǒng)的節(jié)能活動，如借助智能化的計算機(jī)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)節(jié)約電能、降低電耗的目的，為實現(xiàn)污水處理廠的電氣節(jié)能打下基礎(chǔ)[4]。

5 照明系統(tǒng)的節(jié)能措施

污水處理廠的照明系統(tǒng)主要指的是節(jié)能燈具的使用，其具體的節(jié)能措施有三點：（1）合理利用高效的光源：隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，污水處理廠的污水再生回利用的項目也不斷增多，污水處理廠中的大型車間也持續(xù)增多，在大型的廠房、車間內(nèi)，均可裝置高壓鈉燈、大功率的細(xì)管徑熒光燈和金屬鹵化物燈等節(jié)能光源，實現(xiàn)節(jié)能目的；而在辦公室、配電室和值班室等地方，可采取三基色細(xì)管徑熒光燈、小功率金屬鹵化物燈和緊湊型熒光燈等，從而節(jié)約電能；（2）完善燈具控制：對于重要的辦公地點，如辦公室、值班室等處的燈具，可采取一燈一控，從控制開關(guān)上節(jié)約電能，也方便工作人員照明；大型的車間，則需采取多區(qū)域總燈具控制的方式，方便管理人員控制車間的照明狀況，還能節(jié)能和節(jié)約人力資源；公共場所，如走道、衛(wèi)生間、樓梯間等處，一般采取聲光控的開關(guān)形式，不但能起到節(jié)能的作用，而且還能節(jié)約成本。廠區(qū)內(nèi)的道路照明，可實施光、時控結(jié)合的形式，黑夜自動開啟，天亮自動關(guān)閉，大大節(jié)約電能，避免浪費[5]；（3）采用節(jié)能型的光源用電附件：照明系統(tǒng)的節(jié)能除了安裝節(jié)能燈之外，還可從光源用電附件入手。氣體放電燈鎮(zhèn)流器的種類較多，且質(zhì)量高低不一，在選擇氣體放電燈鎮(zhèn)流器的過程中，污水處理廠的購買人員需挑選電子鎮(zhèn)流器及低損耗的節(jié)能電感鎮(zhèn)流器等，通過采用節(jié)能的用電附件，達(dá)到減少線損的目的。同時可在氣體放電燈的使用過程中，在燈具內(nèi)部設(shè)置補(bǔ)償電容，不但能有效提高氣體放電燈的功率因數(shù)，而且能降低線損。

5 結(jié)語

綜上所述，污水處理廠的電氣節(jié)能工作不但具備復(fù)雜性，而且具備一定的長期性和艱難性，改善污水處理廠內(nèi)部的電氣狀況，實現(xiàn)節(jié)能效果，需從供配電系統(tǒng)、電氣線路、、電氣設(shè)備、控制系統(tǒng)、照明系統(tǒng)等方面出發(fā)，做好節(jié)能措施，以此促進(jìn)污水處理廠電氣節(jié)能工作的順利開展，在降低電能損耗的同時，還能確保污水處理廠的供配電系統(tǒng)、用電設(shè)備能良好運(yùn)行。另外，污水處理廠的電氣節(jié)能工作還需從建立節(jié)能理念、合理選用節(jié)能的電氣產(chǎn)品等方面出發(fā)，為降低污水處理廠的電能損耗，提高其經(jīng)濟(jì)效益打下基礎(chǔ)。

[1]徐衛(wèi)東,張蕾,付業(yè)興,等.污水處理廠電氣節(jié)能措施探討[J].中國給水排水,2012,28(2)∶100.

[2]陳嚴(yán)勇.分析污水處理廠的電氣節(jié)能設(shè)計[J].資源節(jié)約與環(huán)保, 2014(10)∶18.

[3]左亞波.污水處理廠的電氣節(jié)能方法[J].科技傳播,2012(1)∶54.

[4]林浩.論城市污水處理廠電氣的運(yùn)行管理[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品, 2012,9(13)∶198-199.