近幾年以來(lái),隨著(zhù)國家對環(huán)保方面的重視,各企業(yè)紛紛建立了自己的污水處理站。這些污水處理站相對規模比較小,處理量不大,同時(shí),為了節約處理成本,采用生化處理的比較多。眾所周知,在生化處理系統里面,污水處理羅茨風(fēng)機是能耗很大的,一般占整個(gè)污水站總能耗的40%左右,有的要甚至更多。但是近幾年以電費為主的能耗費用不斷上漲,許多污水處理廠(chǎng)因為運行費高而不能正常運轉,使投巨資建設的污水處理廠(chǎng)沒(méi)有發(fā)揮它的效益,一些企業(yè)就想辦法開(kāi)始偷排污水,致使我國的水環(huán)境狀況日益惡化,因此對污水處理廠(chǎng)運行進(jìn)行優(yōu)化管理,節約能源費用,降低處理成本是保障污水處理廠(chǎng)正常運行的重要手段。
污水處理站的節能,我們認為首先要從污水處理羅茨風(fēng)機的節能開(kāi)始。首先,我們來(lái)分析一下污水處理羅茨風(fēng)機的工作原理。
污水處理羅茨風(fēng)機為容積式風(fēng)機,輸送的風(fēng)量與轉速成比例,三葉型葉輪每轉動(dòng)一次由2個(gè)葉輪進(jìn)行3次吸、排氣,與二葉型相比,氣體脈動(dòng)變少,負荷變化小,機械強度高。在2根平相行的軸上設有2個(gè)三葉型葉輪,輪與橢圓形機箱內孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙,由于葉輪互為反方向勻速旋轉,使箱體和葉輪所包圍著(zhù)的一定量的氣體由吸入的一側輸送到排出的一側。各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位,不會(huì )出現互相碰觸現象,因而可以高速化,不需要內部潤滑,而且結構簡(jiǎn)單,運轉平穩,性能穩定,適應多種用途,已運用于廣泛的領(lǐng)域。
通常污水處理系統上的污水處理羅茨風(fēng)機、水泵都是電機以定速運轉,再通過(guò)改變風(fēng)機出口的閥門(mén)開(kāi)度來(lái)調節風(fēng)量或通過(guò)改變水泵出口管路上的調節閥開(kāi)度來(lái)調節給水量。而風(fēng)機和水泵的最大特點(diǎn)是負載轉矩與轉速的平方成正比,而軸功率與轉速的立方成正比,因此如將電機的定速運轉改為根據需要的流量來(lái)調節電機的轉速就可節約大量的電能。在污水處理系統中,污水處理羅茨風(fēng)機的主要作用是給生化系統沖氧,使生化系統有充足的氧氣,我們在生化池里放一個(gè)在線(xiàn)溶氧儀,在溶氧儀上設定水里需要的含氧量,把在線(xiàn)溶氧儀的數據送到PLC上,由PLC控制變頻器,再由變頻器控制污水處理羅茨風(fēng)機,具有明顯的節能效果。
我們知道,污水處理羅茨風(fēng)機的風(fēng)壓是不受風(fēng)機轉速限制的,不論轉速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機轉速成正比的,
即Q=KN Q:表示風(fēng)量 N:表示風(fēng)機轉速 K:為系數
從公式可知,風(fēng)量調節,完全由變頻器改變電機頻率達到無(wú)級變速,起到調節風(fēng)量的效果。根據現場(chǎng)應用工藝風(fēng)機的最低頻15HZ,通常在35HZ左右,有個(gè)別時(shí)刻50HZ滿(mǎn)風(fēng)量運行,由于生化系統工藝基本是差不多的,因此在不同的生化系統風(fēng)量調節量是基本相同的,因此應用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節能效果。
污水處理羅茨風(fēng)機是恒轉矩負載,其節電率與轉速降成正比即N%=△N%,雖然不同于一般風(fēng)機、水泵節電率更高,但因它的功率較大,而且只要生化池里的曝氣系統不壞,是連續工作的,并開(kāi)動(dòng)時(shí)間亦很長(cháng),因此節電潛力大,節電費用高。
污水處理羅茨風(fēng)機進(jìn)行技術(shù)改造后,改變了過(guò)去以調節出口閥門(mén)大小方式來(lái)調節風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式,勞動(dòng)強度減輕,調節的及時(shí)性好,單機能耗明顯下降。
變頻器對風(fēng)機實(shí)行節能改造后具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): 1、提高功率因素,減少無(wú)功功率損耗 ;2、采用變頻器控制具有自動(dòng)節能控制功能,能根據負載情況自動(dòng)調整電壓和頻率,使電機運行在最高效率狀態(tài)下;3、變頻器具有先進(jìn)的磁通矢量控制,低頻輸出額定轉矩,能對污水處理羅茨風(fēng)機實(shí)行強有力的控制 ;4、節約能源,降低運行成本;5、實(shí)現軟啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)無(wú)大電流沖擊;6、延長(cháng)螺茨風(fēng)機的使用壽命。
在污水處理系統中,各種水泵也需要節能,我們可以根據工藝的需要,采用變頻器控制,來(lái)達到節能的目的,同時(shí),在水泵安裝的時(shí)候,也要注意以下幾點(diǎn)來(lái)達到節能的目的。
一、選擇合理的安裝位置,減少彎頭,使出水口正對水池。
二、縮短管路。
三、擴大出水管徑。
四、在進(jìn)水能保持清潔的情況下,可去掉濾網(wǎng)。
五、調整軸向間隙,防止葉輪口環(huán)和軸向間隙不恰當,使用時(shí)應根據水泵的出廠(chǎng)說(shuō)明調整。
六、及時(shí)消除管道堵塞物。異物留在進(jìn)水管、葉輪或導流殼流道內,都將使出水量減少。
七、防止水泵進(jìn)氣。水泵進(jìn)了空氣,出水量會(huì )明顯減少,應對各密封部位檢查維護。
八、采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)代替平皮帶,可提高傳動(dòng)效率。
九、有些地方,能不用底閥的盡量不用底閥。