污水处理厂电气设计和节能研究

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摘要：随着时代的不断发展，人们的生活质量水平也在不断提高，污水处理厂的出现能够有效改善人们的日常生活环境，为人们营造一个良好的居住环境。污水处理厂在运行过程中会应用大量的电气设备，这就导致污水处理厂的能耗会非常大，如果不对能耗进行科学有效的控制，将会增加污水处理厂的生产投入成本，同时，污水处理效率也会受到影响。为了更好地进行节能降耗，污水处理厂应该对电气进行科学合理的设计，从多个方便进行节能降耗，不断提高污水处理厂的污水处理能力，促进污水处理厂能够得到可持续性发展。

关键词：污水处理厂；电气设计；节能降耗；措施

随着污水处理厂的大规模建设，工艺流程的不断更新，电气设计部分显得尤为重要，在遵守基本规范、保证设备运行安全的同时，也要特别重视节能环保的设计理念。各个企业以及单位在生产发展过程中，都应该将节能降耗理念充分融入在内。污水处理厂是一个能耗密集型的企业，因此，更应该重视节能降耗。从当前的实际发展情况来看，部分污水处理厂由于电气设计不合理，而且也没有开展节能措施，导致在对污水进行处理的过程中会消耗大量的资源和能源，严重影响了污水处理厂的处理质量。

1污水处理厂的污水处理现状

随着科学技术的不断进步，污水处理厂处理污水的步骤越来越简洁，而且所使用的电气设备也越来越智能，这样能够有效提高污水处理厂的污水处理效率。在应用先进设备的过程中，要充分掌握设备的性能，这样才能更加合理地对设备进行电力分配。从当前的实际情况来看，一些可生化性好的污水处理厂一般通过污水好氧生化的方式对污水进行处理，该种方式较为简单，能够在很短的时间内就对污水进行有效处理，虽然该种方式具有很多优势，但同时也存在一些不足，最大的问题就是在处理过程中耗能非常大。另一些水质指标高可生化性差的污水处理厂一般采用厌氧消化的方式对污水进行处理，该种方式能够在处理的过程中获得沼气资源。企业在选择处理方式前，一定要充分考虑实际情况，并且结合污水处理的具体要求，通过这样的方式，才能选择最为科学合理的污水处理方式，整个处理效率也能得到有效提高。厌氧消化方法最大的优势在于既能够对污水进行处理，同时，还能得到沼气，收集到的沼气资源能够被应用在很多地方。在对沼气资源进行收集的过程中，需要采用专业的设备仪器，工作人员需要随时监控设备的运行情况，当设备出现故障时，要进行及时有效的检修，对原有的设备进行不断的升级和优化，以此帮助污水处理厂实现效益的最大化。

2污水处理厂电气设计

污水处理厂的效率直接影响我国的生态环境，污水处理厂在对污水进行处理的过程中，需要应用各种各样的电气设备。电气设备的性能对于整个污水处理过程有着极大的影响，因此，需要不断地提高电气设备的性能。从当前的实际发展情况来看，污水处理厂在处理污水的过程中，最经常使用的电气设备包括低压配电系统、高压配电系统、照明系统等。对于一些比较特殊的污水处理项目，还需要用到防爆电器等设备，只有保证电气设备完善的情况下，才能更加高效地的开展污水处理工作。污水处理厂在对电气进行设计的过程中，要充分考虑企业的实际发展情况，站在长远的角度进行思考，预留出一些设计余量，这样能够随时应对污水处理厂的发展变化。设计人员在对电气进行设计的过程中，要将节能降耗的理念充分融入在内，不断地提高电气设备的应用价值。由于污水处理厂在运行过程中会采用大量的电气设备，每个电气设备的启动控制要求都不一样，因此，在对电气进行设计的过程中，要充分考虑当前设备的具体需求，设计高效的机电控制系统，将系统的监控作用充分发挥出来。在具体的设计过程中要分模块进行设计，对电机系统进行合理规划，设计一些较为灵活扩展的模拟以及数字信号，这些信号能够及时检测出回路中的一些泄露以及不平衡问题。在设计时，选择合适的扩张数字模块，通过增加模块的方式能够增加开关量的输入。

3污水处理厂电气节能设计措施

3.1合理计算负荷参数。要想对污水处理厂的电气进行更加科学合理的节能设计，首先，应该对负荷参数进行合理的计算。当前在进行负荷计算的过程中，最经常使用的方法分别是系数计算法和单位指标法。所谓系数计算法是指，对使用的设备、电线等数值进行测量，然后，将有功功率和无功功率都进行公示的整合，通过这样的方式，能够得到一个与电流和电压有关的公式，然后，代入相关的系数，就能够计算出电气的负荷参数。在使用单位指标法的过程中，主要是对时间单位范围内的用电量以及相应指标进行计算，在对时间范围进行规定的过程中，可以是每周、每月甚至是每个季度。在对电气系统的负荷进行计算的过程中，最需要掌握的就是整个电气系统的最大负荷，在了解了最大负荷系数以后，能够对变压器进行更加合理的调节，这样能够有效地降低电气设备在运行过程中的能源损耗。3.2合理设置变电所。在对变电所进行设置的过程中，为了能够达到更好的节能降耗设计，可以使用直流屏、低压抽屉式的配电屏或者是低压配电柜，通过这样的方式，能够有效地对变电所内的所有电气设备进行参数的调节。进而能够对整个电气的具体运行情况进行科学有效的管理，通过这样的方式，能够有效地降低供配电系统的电力资源和电压损耗问题，进而达到更好的节能降耗目的。3.3正确选择和应用电缆。污水处理厂在对电缆进行选择的过程中，一定要将经济性充分融入在内，如果污水处理厂盲目地选择一些价格较为昂贵的电缆，不仅会增加企业的生产投入成本，同时，电缆的能耗也会非常大。如今在对电气进行设计的过程中，应该将经济性和节能性进行高效的结合，并且充分考虑当前的实际发展情况，对电路进行合理的铺设。由于在进行铺设的过程中，负荷要求会有所不同，因此，需要选择不同的材料，通过这样的方式，既能够有效降低材料的损耗，同时，还能帮助污水处理厂降低成本投入。在对电缆进行选择的过程中，还应该将技术性充分融入在内，电缆的电阻和线路的长度成正比的关系，但是，却与电缆的横截面积呈现出反比的关系，因此，为了能够更好地对电缆的总长度进行缩小，则可以适当地缩小电气设备的总体布局，同时，还可以在条件允许的情况下尽可能地增大横截面积，通过这样的方式，能够使得电阻始终保持在一个较小的范围内，进而更好地减少能耗。3.4正确选择和应用变压器。污水处理厂的电气设计是一个较复杂的过程，需要进行设计的环节有很多，其中任何一个环节出现问题，都会对总体的设计产生影响。变压器是污水处理厂电气设计中最主要的一个设计环节，科学合理地选择变压器和应用变压器，能够有效降低污水处理厂的能耗。通过相关的调查数据研究显示，变压器在运行过程中的电力损耗占到了整个电力系统的0.8%。虽然这一数值看上去并不大，但是，将其放在具体的能耗中，则是一个较为严重的能耗问题。从当前的实际发展情况来看，变压器的能耗主要分为两个方面，分别是铁损和线损。如果变压器在具体的运行过程中负载率达到了50%左右，此时，整个变压器的电能消耗是最少的，虽然电能消耗变少，但是，变压器的铁损不会降低。如果变压器的负载率超过最低值，此时，变压器的铁损会得到有效降低，但是，线损率却会大大提高。面对这样的问题，在对变压器进行选择的过程中，要充分考虑经济性的原则，从技术以及费用等方面来选择最合适的变压器。3.5无功补偿设计。污水处理厂在对无功补偿进行设计的过程中，可以以电路负荷值为基准，并且充分运用集中补偿和就地补偿等装置，通过这样的方式，能够及时有效地对整个电气系统作出补偿，进而保证电器设备能够始终处于一个稳定的运行状态下，这样才能更好地对电气线路的损耗进行降低，同时，污水处理厂的电力资源也能得到更高效的利用。3.6谐波处理设计。污水处理厂的电气系统较复杂，其中有大量的非线性线路，正是因为非线性线路过多，因此，会出现谐波的情况，如果无法对谐波进行科学有效的解决，将会直接影响电气系统的运行情况，进而造成大量的电能资源损耗。在对谐波问题进行处理的过程中，可以采用接线的方法对变压器的相关点进行连接，同时，还可以安装有源滤波器或者是无源滤波器，通过这样的方式，能够使得整个电气系统的抗谐波能力得到有效提高，即使在运行过程中出现一些谐波，也不会影响电气系统的正常运行，这样能够达到更好的节能效果。3.7照明系统的节能设计。在对电气进行节能设计的过程中，要充分重视照明系统的节能设计，因为照明系统在整个电气系统中占有十分重要的地位，如果能够对照明系统进行科学有效的节能设计，则能大大减少污水处理厂的电能损耗问题。在对照明设备进行设计的过程中，可以采用感应控制的方式，通过这样的方式，既能够有效解决电力能源的损耗问题，同时，还能使得照明系统变得更加智能化。除此之外，在对照明的灯具进行选择的过程中，应该尽可能选择LED灯，因为LED灯的节能性非常好，应该得到广泛的利用。

4结语

综上所述，污水处理厂的发展情况对于我国的总体发展有着十分重要的影响，要想促进污水处理厂的可持续性发展，必须做好电气设计，并且将节能理念充分融入在内，采用科学合理的节能措施来减少污水处理厂在运行过程中的电能损耗，这样不仅能够减少企业的生产投入成本，同时，还能促进污水处理厂得到更好的发展。

参考文献：

[1]林先添.污水处理厂电气设计和节能措施分析[J].企业技术开发,2017,36(05):60-62.

作者:杜斌 牛迎丽 单位:济南城建集团有限公司