城市生活污水處理廠的電氣設計

蘭俊錚

摘 ?要：污水處理廠可對城市生活污水進行有效的處理，因此保障污水處理廠正常有序的運行至關重要。在污水處理廠中一個重要的環節便是電氣設備，應通過合理的設計，使其正常運行。從而避免造成較大的經濟損失，并影響人們的日常生活。

關鍵詞：生活污水;處理廠;電氣設計

水資源是人類生存生活不可或缺的總要資源之一，并且隨著社會的不斷發展，人們對水資源的需求增加。與此同時帶來的是更多的生活污水，為保障城市生活污水得到有效處理，從而減少對環境的污染。需要建設相應的污水處理廠，并進行合理的電氣設計，從而保障其有效運行。

一、城市污水處理廠電氣設計

1.水處理廠電氣設備特點及設計原則

在污水處理場中不可或缺的重要環節便是供電，各項設備均需要電力資源保障穩定運行，使設備的使用功能可有效發揮。因此在城市生活污水處理廠中，其供電系統通常是按照二級的負荷標準進行實施，保障各項設備的有序穩定運行。污水處理廠中主要包含以下幾種電氣設備：其一為羅茨鼓風機等設備，這類設備通常為中壓并具有較大的功率，因此供電方式為中壓。其二為電動閥門和潛污泵等，這類設備通常為低壓，供電時采用的供電方式需要按照流程進行分區。幾何這些方面，在設計城市污水廠中的電氣系統時，應提高對以下幾方面原則的重視：其一應提高供電的可靠性，通常可選擇兩路電源。其二為結合設備所具有的電壓等級、功率大小等，進行變配電室的合理配置，并對負荷組合進行優化，從而使供電長度減少，既保障質量又實現成本的降低。還應對當地電力部門的實際要求進行考慮，保障無功補償裝置的合理分配。其三應對設備的實際需求進行有效考慮，從而選擇更具適用性的啟動方式，對系統、周圍設備等的影響進行綜合考慮。其四為對氣候條件、外界環境等進行有效考慮，進行防雷設備的安裝，并保障接地方式的合理性。

2.變配電所地址選擇

在城市污水處理廠中進行電氣的設計時，通常將10千伏終端桿作為分界點，而在終端桿的下部為可進行設計的范圍，而終端桿以上的部分則不包含在設計范圍內。在進行10千伏變電所的地址選擇時，應綜合考慮周圍的用電負荷、環境狀況等。如接近負荷中心、電源側，保障進線與出線、運輸相應設備的便利性，避免在具有較高溫度和振動的區域進行建設，從而使其使用功能可以有效發揮。在城市污水處理廠中，通常會在出水泵房、綜合設備間等位置集中用電負荷。因此在進行變電位置的選擇時，應對廠區的整體規劃進行考慮，并對工藝流程進行有效了解，從而保障變電所位置設置的合理性。提高節能性，并在保障質量的同時，提高效率降低敷設電線的成本。

3.供配電系統設計

某城市的污水處理廠其在最初進行規劃時，處理能力為80000m/d。其中包含的設備有污水提升泵、缺氧池水下攪拌機、羅茨鼓風機、PLC電源、厭氧池水下攪拌機等。從城市的用電中引入兩路為10千伏的電源，并通過單母線的方式進行分段結線。并將母聯開關設置在中間段，通過1000KVA的矸石變壓器進行供電，并控制負載率在75%。當處于正常的工作狀態時，母聯開關處于合閘狀態，而當低壓的配電系統中，其變壓器出現故障或進行進修，則可通過另外一臺變壓器對負荷進行有效承擔。重要的負荷可在母線中引出進行供電，遵循臨近負荷中心的相應原則，可設置配電房在臨近提升泵房、粗格柵等具有較大功率的設備房附近，從而實現配電線路能耗的降低。

4.配電安全設置

應保障配電設置的安全性，從而使其可以更加穩定的運行。首先應做的便是適當提高落地配電箱底部，通常應比地面高出50毫米左右，若是在室外則應高出至少200毫米。還應通過封閉措施對底座進行有效保護，從而避免老鼠等動物進入箱體，避免整體運行受到影響。在配電室內具有相鄰的母線兩段，其中一條所承受的為一級負荷，則相鄰兩端應及時采取防火措施，從而保障安全性，避免導致事故。若高壓配電設備、低壓配電設備處于同室，若一側柜母線漏出，則應將二者的距離保持在兩米以上，從而保障安全性。

5.電纜敷設

在建筑物內采用電纜溝及電纜橋架敷設，且控制電纜與動力電纜要求分層分側布置。當電纜穿管敷設時，可以考慮多埋一些備用管，為日后線路維護和增容等做準備;電纜數量較少，線徑較小的情況下，可以采用電纜手井（電纜在六根及以下可不設電纜井）;電纜較多，線徑較大的情況下，需要考慮設置電纜人井。在廠區宜采用電纜溝、直埋及電纜橋架敷設電纜。從變配電室引出至室外，在土建時預留好相應尺寸的孔位，可減少不必要的二次穿墻工作，提高施工的效率。

在設計布置室外電纜溝時須與給排水專業密切配合，注意避開主要的給排水管線。同時需注意室外電纜溝內的排水問題，應在電纜溝內每隔60m左右設置一個600mm×600mm×800mm的電纜井。

6.主要設備選擇

設備選擇是電氣設計中的重點內容，應當盡量選擇先進、可靠的設備，同時也應注意結構上的經濟性和實用性。10kV高壓開關柜，可以使用中置式金屬鎧裝移開式高壓開關柜。主開關則采用真空斷路器，操作電源使用DC220V。這種設備有著可靠性高和操作簡單等優點。變壓器的選擇可以使用干式變壓器，接線方式采用D.Yn11結線組別，這種變壓器工作比較穩定，效率高，同時機械性能也較好，有著低噪音等優質的特點。

二、城市生活污水處理廠自控設計

1.集水池

在進行集水池設計中首先應在粗格柵欄中設置液位，同時在封閉的柵欄間內設置硫化氫的檢測設備。對格柵除污機和輸送機等進行嚴密的監控。

2.進水泵房

在進水泵房設計中，首先在進水井內應設置超聲波液位儀，以測量的標準來作為進水泵的控制依據。同時泵出水管應設電磁流量計，以此作為污水處理廠的處理量計算依據。

3.沉砂池

沉砂池設置中，細格柵池內應設置超聲波液位差計，液位值用來做沉砂池的控制參數，控制細格柵的清污動作。此外，出水井內應設置固體懸浮物檢測系設備，電動閘門也閥門等設備應設置監控。

4.污泥消化池

在進泥管設置中應放置電磁流量計、溫度變送器等，同時在池頂應設置雷達液位計，氣相壓力變送器。中部設置溫度變送器以及產氣管的沼氣流量計。此外，應設置攪拌機和污泥泵等監視和控制。

5.儲泥池

儲泥池適宜設置以下幾種監視和控制點，首先設置分體式超聲波泥位機，根據泥位的儲備量和泥泵的運行狀態來進行控制儲泥池的進泥量和排泥量。同時應設有攪拌機和泥泵監視等來進行控制。

三、結語

伴隨人類社會活動的逐漸增加，在促進社會進步的同時，也帶來了較為嚴重的污染問題。其中水污染不僅會對水文環境造成污染，還會影響到土壤、空氣等，不利于構建生態平衡型和環境友好型社會。因此建設城市生活污水處理廠具有必要性，為保障處理廠的正常運行，并使運行的穩定性、安全性得到保障，應切實保障電氣設計的合理性和可行性。從而起到較好的處理污水的效果，促進可持續發展。

參考文獻

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