關(guān)于污水處理廠電氣自控設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)探討

宋佩東

【摘 要】水資源是人類賴以生存的重要資源，隨著城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)和工業(yè)化建設(shè)的快速發(fā)展，我國(guó)水資源污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，人民群眾越來(lái)越重視城市生活污水處理問(wèn)題。一般而言，污水處理廠的規(guī)模相對(duì)較小，能源消耗量高，這就需要合理地進(jìn)行電氣設(shè)計(jì)和自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，有效地降低污水處理成本?；诖?，文章闡述了電氣與自控設(shè)計(jì)系統(tǒng)的概念，介紹了污水處理廠的自控設(shè)計(jì)流程，研究了電氣自控設(shè)計(jì)在污水處理廠中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】污水處理廠；電氣自控設(shè)計(jì)；研究

隨著人民群眾生活水平的提升，大家的環(huán)保意識(shí)在不斷增強(qiáng)，越來(lái)越重視水資源短缺和水資源污染問(wèn)題?，F(xiàn)階段，我國(guó)水資源比較豐富，但人均占有量極少，是水資源嚴(yán)重匱乏的國(guó)家。因此，相關(guān)部門應(yīng)該重視生活污水處理廠電力與自控設(shè)計(jì)，有效地處理污水處理能力較差的小型城市，緩解水資源污染問(wèn)題，改善我國(guó)水資源短缺的現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

一、電氣與自控設(shè)計(jì)系統(tǒng)概述

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等逐漸融入到生活污水處理工作中。而電氣與自控設(shè)計(jì)技術(shù)在污水處理工作中的有效應(yīng)用，使得污水處理中的監(jiān)控工作得到了全面開(kāi)展，從而實(shí)現(xiàn)了用水水體質(zhì)量檢測(cè)以及水體用量控制的工作的精準(zhǔn)性。在應(yīng)用電氣與自控設(shè)計(jì)系統(tǒng)開(kāi)展污水處理工作過(guò)程中，主要通過(guò)設(shè)置一個(gè)污水計(jì)算機(jī)控制總臺(tái)，通過(guò)污水計(jì)算機(jī)控制總臺(tái)，操控污水計(jì)算機(jī)控制分臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的污水控制模式。這一系統(tǒng)性污水控制模式的應(yīng)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)城市污水控制信息的共享。除此之外，為了保證城市污水的控制信息傳播的高效性，城市生物污水處理電氣自控系統(tǒng)所采取的基本信息傳送方式是無(wú)線信息傳輸方式。

二、污水處理廠的自控設(shè)計(jì)流程

（一）集水池

在集水池設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在粗格柵中設(shè)置液位，并在封閉的柵欄內(nèi)設(shè)置硫化氫的檢測(cè)設(shè)備，嚴(yán)格控制格柵除污機(jī)和輸送機(jī)。

（二）進(jìn)水泵房

在水泵房設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在進(jìn)水井內(nèi)設(shè)置超聲波液位儀，將測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)作為進(jìn)水泵的控制依據(jù)。同時(shí)，泵出水管應(yīng)設(shè)電磁流量計(jì)，將其作為污水處理廠的處理量計(jì)算依據(jù)。

（三）沉砂池

沉砂池設(shè)置中，細(xì)格柵池內(nèi)應(yīng)設(shè)置超聲波液位差計(jì)，液位值做沉砂池的控制參數(shù)，控制細(xì)格柵的清污動(dòng)作。除此之外，出水井內(nèi)應(yīng)設(shè)置固體懸浮物檢測(cè)系設(shè)備，電動(dòng)閘門閥門等設(shè)備應(yīng)設(shè)置監(jiān)控。

（四）污泥消化池

在進(jìn)泥管設(shè)置中，應(yīng)放置電磁流量計(jì)、溫度變送器，并在池頂應(yīng)設(shè)置雷達(dá)液位計(jì)，氣相壓力變送器。中部設(shè)置溫度變送器以及產(chǎn)氣管的沼氣流量計(jì)。

（五）儲(chǔ)泥池

在儲(chǔ)泥池適宜設(shè)置過(guò)程中，應(yīng)設(shè)置分體式超聲波泥位機(jī)，根據(jù)泥位的儲(chǔ)備量和泥泵的運(yùn)行狀態(tài)控制儲(chǔ)泥池的進(jìn)泥量和排泥量，并設(shè)有攪拌機(jī)和泥泵監(jiān)視等進(jìn)行控制。

三、電氣自控系統(tǒng)在污水處理廠的運(yùn)用

（一）電氣自控系統(tǒng)的功能分析

電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)是嚴(yán)格按照集中控制的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其主要是將現(xiàn)場(chǎng)儀表與電氣設(shè)備進(jìn)行有效結(jié)合，組成整體的監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)或手動(dòng)模式進(jìn)行有效控制。但是，在使用手動(dòng)控制過(guò)程中，必須要在現(xiàn)場(chǎng)控制箱與控制室的控制鍵盤(pán)進(jìn)行，而自動(dòng)控制則只需要按照實(shí)際情況由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。在電氣自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常是由專門的控制柜和監(jiān)視臺(tái)進(jìn)行控制，這樣可以及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行情況。除此之外，一般污水廠電氣自動(dòng)控制系統(tǒng)需要滿足以下幾點(diǎn)要求：第一，在控制污水廠污水調(diào)節(jié)池的水位時(shí)，可以有效地控制提升泵，比如，在污水調(diào)節(jié)池的水位處于低端時(shí)，應(yīng)停止泵的運(yùn)行；在水位達(dá)到中等時(shí)，可以將兩臺(tái)泵輪換進(jìn)行使用，當(dāng)其中的某一臺(tái)泵出現(xiàn)故障時(shí)，另一臺(tái)可以開(kāi)啟運(yùn)行；第二，在污水處理廠中，有效地控制清水池的水位，高度控制相關(guān)的反沖洗泵與清水泵的運(yùn)行，在清水池處于低水位時(shí)，兩臺(tái)泵都會(huì)停止運(yùn)行；第三，清水池的水位高低可以直接控制電磁閥，在處于低水位的情況下，電磁閥會(huì)自動(dòng)進(jìn)行開(kāi)啟并補(bǔ)水；在清水池處于高水位的情況下，電磁閥就會(huì)自行關(guān)閉，這樣不僅可以節(jié)約用水，還能有效地避免清水泵燒毀問(wèn)題。

（二）電氣自控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試

在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)中電氣自控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，由于其電壓值非常大、與工業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程緊密聯(lián)系，相關(guān)人員必須重視安全問(wèn)題。在PLC與PC安裝工作過(guò)程中，必須要在處于斷電的前提下進(jìn)行，而且其控制檔位必須要在停止的位置上，否則無(wú)法監(jiān)控PLC提示，在兩者安裝連接之后，可以將檔位調(diào)整到運(yùn)行的位置。在整個(gè)污水處理過(guò)程中，大部分都是通過(guò)浮球調(diào)整水位，在處于低水位的的情況下，低液位浮球垂下則為接通信號(hào)；在處于中水位的情況下，中水位浮起為接通信號(hào)，需要注意的是，在調(diào)試的過(guò)程中，相關(guān)人員必須適當(dāng)?shù)卣{(diào)試兩個(gè)浮球之間的關(guān)系，避免兩者之間發(fā)生矛盾。在污水池中水位處于中水位的情況下，相關(guān)人員應(yīng)該合理地調(diào)試泵，觀察兩臺(tái)泵中任意一臺(tái)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行的情況，在能夠?qū)崿F(xiàn)的情況下，需要按下這臺(tái)泵的熱繼電器，觀察另外一臺(tái)的自動(dòng)啟動(dòng)情況，以此依次調(diào)試這兩臺(tái)泵是否能夠有效地進(jìn)行轉(zhuǎn)換使用。除此之外，其他的一些泵，比如，反沖泵等都可以使用這樣的方法進(jìn)行有效的調(diào)試。

四、污水處理廠電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

（一）變壓器節(jié)能設(shè)計(jì)

在污水處理廠的電氣系統(tǒng)中，變壓器的能源損耗占有很大的比例。變壓器的整體結(jié)構(gòu)是由鐵質(zhì)和銅質(zhì)部件結(jié)成，其損耗主要體現(xiàn)在以下方面：第一，由鐵質(zhì)部件，比如，鐵芯等帶來(lái)的鐵損耗，這是與變壓器的負(fù)荷無(wú)關(guān)的部分；第二，變壓器負(fù)荷電流影響下，銅部件造成的負(fù)荷電流損耗。通常情況下，變壓器的銅損耗與負(fù)荷電流成正比。為了減少污水處理廠的能源損耗問(wèn)題，優(yōu)化電氣設(shè)計(jì)，相關(guān)人員往往都會(huì)選擇更換變壓器節(jié)能產(chǎn)品。在污水處理廠的相關(guān)電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程中，節(jié)能變壓器的使用能夠帶來(lái)較好的系統(tǒng)優(yōu)化效果。其中，節(jié)能變壓器是指在空載狀態(tài)下，負(fù)載損耗比較低的變壓器?，F(xiàn)階段，我國(guó)污水處理廠為了方便維護(hù)，往往會(huì)選用干式變壓器，但干式變壓器與油浸式變壓器相比，具有造價(jià)高、空載損耗、負(fù)載損耗大、承受過(guò)載能力差等特點(diǎn)，因而在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，可以考慮選用油浸式變壓器。

（二）減少線路損耗

在污水處理廠中，大量的電纜鋪設(shè)能夠?yàn)槲鬯幚砉S的正常運(yùn)行提供保障。但是，由于電阻的客觀存在，電纜的長(zhǎng)度越長(zhǎng)，電阻越大、電壓損失越大，這就導(dǎo)致電纜的使用占據(jù)了大量的能源消耗比例，因此，在污水處理廠的電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化工作中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該重視減少電纜帶來(lái)的損耗。通常情況下，針對(duì)這一問(wèn)題的優(yōu)化方案主要是優(yōu)化高低壓配電房選址，使配電房盡量靠近負(fù)荷中心。而在污水處理廠中，常見(jiàn)的大功率設(shè)備主要有鼓風(fēng)機(jī)、臭氧發(fā)生器，因此，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)人員可以考慮將配電房設(shè)置在鼓風(fēng)機(jī)房、臭氧發(fā)生車間附近或合建。

五、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在污水處理廠中，為了實(shí)現(xiàn)電氣自控系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)，相關(guān)人員必須保證電氣自控設(shè)計(jì)與應(yīng)用滿足工藝和設(shè)備的運(yùn)行需求，并在滿足用戶需求的基礎(chǔ)上，保證水量、水質(zhì)滿足相關(guān)設(shè)計(jì)要求。與此同時(shí)，由于工業(yè)具有一定的特殊性，系統(tǒng)必須保持長(zhǎng)期的連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，這就為電氣自控系統(tǒng)從開(kāi)發(fā)、到后期維護(hù)提出了更高的要求，相關(guān)工作人員必須予以重視。

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