污水處理廠電氣設計分析

劉晨

摘 要： 探討了目前污水治理項目常用到的污水凈化技術，由電力控制裝置的結構設計、電機操控方案設計、電纜排布設計三項內容上，分析了城市污水凈化項目的電氣控制方案編制程序，對提高污水治理水平可起到很大的促進作用。

關鍵詞：城市污水治理；供電設施；電機調控裝置；電纜布設

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.02.022

現階段我們國家對環保工作方面的要求不斷趨向嚴格化，這也大力推進了城市污水治理項目的不斷抓緊建設，然而現階段的城市污水治理企業電耗負擔過重，這也給其污水治理項目所在城市的電力容量造成了一定程度的緊張狀況，故此對城市污水治理項目的電力能源節約問題拿出價值性很強的合理化方案具有無可替代的現實意義及理論研究價值，筆者在此以某一城市污水治理項目為例證，第一先說明一下其污水治理流程的工藝原理。

1 污水治理項目總體狀況

此污水治理項目的功能重點是依靠人工操作來強化整治由城市污染物排泄口排放出的工業和生活廢水，從而改進城市水源品質和功效。通常情況下，城市污水治理項目基本可區分成集中治理型及零散治理型兩個形態，他把凈化之后的城市水源分支就地并入城市地下水利管道或者是總水系之中。客觀地說，城市污水治理裝置尚可再回收二次利用某種類型的廢水體系，依托優化經整治之后的水源質量，從而達到城市污水的循環再次利用。在城市污水治理裝置中，其凈化污水的工藝原理重點是參照物理變化過程、化學變化過程、生物變化過程等各型整治工藝，在完全遵照現階段國家推行的各種環保政策的前提下，達到污水治理項目中污水整治質量合格，節約工程建設成本及降低正常運營管理成本等多項經營目標。

目前時期，我們國家污水治理項目的實施工藝比較多，最實用的的常規工藝包括如下幾個類型：

（1）設置污水回收裝置，其中涵蓋雨水收集管路，污水排放管路還有工業排泄污水管路等；

（2）設置相應的粗型格柵設施以攔截固體污物并且配套建造污水升壓輸送泵站，從而實施大粒狀機械性雜質的清除工作；

（3）設置相應的細型格柵結構及旋轉型沉降池，從而實現對微細型固體顆粒的清除過程；

（4）設置微曝型氧化深溝，以及貧氧槽、惡氧槽、喜氧槽等主體治理設施，完成針對廢水的氧化過程；

（5）讓經過處置之后的污水再經歷循環沉淀槽實施固體顆粒的沉淀過程，對系統出水槽進行凈化消毒，最終讓治理過的水體流向排水管路，最后放入城市水系。

2 城市污水治理項目的電氣裝置設計

在城市污水治理裝置的電氣機構當中，其所消耗掉的電力能源非常大，因此完善構建電力傳送體系，強化電機動力管控，科學地實施電纜排布這三項內容對于大幅度減低污水治理項目的電力能源消耗，增強污水治理項目的經濟收益具備極大地促進功能。

2.1 污水治理項目的傳送電機構設計

在構建污水治理項目的電氣機構時，應當著力關注傳送電機構的設計研究，此項內容不但包含消防機構的擬定，并且還涵蓋可以保障污水治理功能圓滿實現的主體運轉設備，其中重點包含貧氧槽、惡氧槽及喜氧槽、水底攪拌裝置、污水升壓輸送泵、污泥循環泵等第二層次及第三層次的裝備設施。

（1）在市政電力網絡中引出兩路10kV的電源，其中一路作為現用電源，一路充當儲備電源。通常條件下，依靠主電源實施供電作業，在主供電源出現異常狀態或檢修維護時，手動啟動備用電源實施供電作業。

（2）供電系統中的變壓器是重要電氣設備，在實際工程中宜選用干式變壓器，負荷應計算準確并合理配置，讓它長期處在經濟型運作水平，從而實現降低能源消耗的目標。

（3）污水治理系統的水泵等耗能大的動力裝備，重點于存在于升壓泵室、鼓風設備運轉間，因此依照負載重心毗鄰的設置原則，應當把配電裝置設置于和升壓泵控制房、鼓風設備運轉間靠近的區域，從而盡可能低地減小框外電能損耗。

（4）同一系統中配電裝置型號應一致，裝設閉鎖及連鎖裝置。電容補償應合理，保證滿足當地供電部門的要求。

2.2 電氣設備控制方式

污水治理項目運用的電氣裝備極其多，根據其功能性需求，電氣設備控制應滿足遠程和就地控制的現場需求。

（1）主變電所的操作電源宜采用直流操作系統，其余設備宜采用交流操作系統，保證主變電所的安全和供電的可靠性。

（2）所有的機械設備、電氣系統中主要的智能型框架式斷路器，應實現DCS或PLC的遠程控制，狀態信號上傳至DCS或PLC的上位機，供控制室工作人員實時監測控制，及時做出運行方案的調整。

（3）此外大于37kW以上的電動機需要監測電流信號，污泥螺桿泵需要加裝干運轉保護裝置，水下運行的設備需安裝漏水保護器和液位開關。

2.3 電纜敷設

電纜敷設同樣也是污水處理廠電氣系統設計的關鍵。一般通過電纜橋架和電纜溝進行敷設，局部采用直埋的方式。電纜橋架敷設需采用防腐蝕的鍍鋅橋架。電纜溝敷設主要包括室內以及室外兩種。室內電纜溝可設置混凝土蓋板和鋼蓋板，無論是安裝還是檢修都較為方便。室外電纜溝則主要需要考慮防盜、防水等因素，其大多與暗渠結構類似，在電纜溝上設有覆土以及蓋板，由于室外電纜溝不方便開啟，所以其需要提前考慮安裝以及檢修的操作空間問題，即要求其凈寬不小于0.6m，凈高不低于 0.8m。除此以外，室外電纜溝還需進行檢修井的設置，檢修井間的間距應超過21m，這樣才能做到設備最大效率的應用。此外，多雨和地下水充足的地區，電纜溝內還需做好排水措施，防止滲水。

3 結語

在水資源異常寶貴的當今時代，我們各行各業都應時刻關注城市污水的處理情況，通過優化設計污水處理廠中的電氣系統，來實現污水回收工序的高效完成，達到充分節約水資源的目的，由此來造福于子孫后代。

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