關(guān)于污水處理廠電氣設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題研究

李高峰 安徽華運(yùn)設(shè)計(jì)咨詢股份有限公司

污水處理廠的建設(shè)是防止水污染的重要措施，污水經(jīng)過(guò)處理后，會(huì)排放到環(huán)境中或用作二次處理。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，污水處理廠規(guī)模在不斷擴(kuò)大，數(shù)量也在增加。如果切斷電源，會(huì)導(dǎo)致供水或排水被切斷，造成巨大損失，嚴(yán)重影響城市生活。因此，合理設(shè)計(jì)供配電系統(tǒng)是污水處理廠正常運(yùn)行的必要前提。

一、污水處理廠電氣設(shè)計(jì)中的問(wèn)題分析

（一）污水處理廠建設(shè)延遲

首先，城市污水處理廠建設(shè)是一個(gè)投資較大的項(xiàng)目，因此長(zhǎng)期以來(lái)主要以政府投資為主，使政府財(cái)政受到很大壓力，導(dǎo)致污水處理廠建設(shè)進(jìn)展緩慢。其次，我國(guó)城市污水處理還存在發(fā)展不平衡現(xiàn)象，部分地區(qū)無(wú)法有效的建設(shè)或運(yùn)行，存在對(duì)于污水處理效果差、建設(shè)延遲等問(wèn)題，近年來(lái)很多地方通過(guò)吸收社會(huì)資金等方式積極推進(jìn)建設(shè)，但進(jìn)展仍然很緩慢。

（二）污水處理水平問(wèn)題

現(xiàn)階段，我國(guó)污水處理水平相對(duì)較低，大部分城市的污水處理廠污水處理技術(shù)落后，設(shè)備相對(duì)陳舊，導(dǎo)致處理效率較低。由于資金投放少，一些城市的污水處理廠的運(yùn)行狀況較差，難以提高運(yùn)營(yíng)效率，甚至很多地區(qū)還沒(méi)有污水處理廠。此外，大部分城市污水處理廠在污水處理技術(shù)方面仍然非常落后，主要是因?yàn)閲?guó)外先進(jìn)污水處理技術(shù)存在高資本投資和運(yùn)營(yíng)成本的問(wèn)題，這些先進(jìn)技術(shù)很難應(yīng)用于一些城市污水處理廠，因此限制了我國(guó)城市污水處理總體水平的提高。

（三）關(guān)于檢修電源問(wèn)題

污水處理廠的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)通常需要臨時(shí)用電，將其直接從配電室?guī)нM(jìn)去既不方便也不安全。添加維護(hù)電源箱會(huì)增加成本。污水處理廠可以利用在照明配電箱中安裝兩相和三相插座的方法，同時(shí)用于檢查配電箱，增加配電箱的引入電纜和維護(hù)配電箱。

二、控制設(shè)備設(shè)置

污水處理廠中控制設(shè)備的布局通常可以分為兩種類型。首先，將控件安裝在現(xiàn)場(chǎng)控制箱中。其次，控制設(shè)備集中在變電站或配電室的低壓柜中。兩種方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。第一種方法是分配室中的分配設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，配電功能只有一種，配電柜數(shù)量很少。由于PLC 控制的電壓，機(jī)柜較低，機(jī)柜中有很多線路，因此可以靈活地安裝控制室，而電氣室則不必相鄰。接觸器和繼電器等控制組件位于現(xiàn)場(chǎng)控制箱中，以方便現(xiàn)場(chǎng)操作和維護(hù)。不利的一面是工作條件較差，會(huì)影響電氣組件的使用期限。從現(xiàn)場(chǎng)控制箱到控制柜的控制信號(hào)線很多，這增加了距離，自動(dòng)化控制系統(tǒng)非常敏感，調(diào)試非常復(fù)雜，許多現(xiàn)場(chǎng)控制箱兼容性差，維護(hù)復(fù)雜。第二種方法是關(guān)閉控制室和配電室，控制柜與低壓配電柜之間的電纜較短，可以節(jié)省大量的電纜。減少了控制柜與現(xiàn)場(chǎng)控制箱和設(shè)備之間的電纜數(shù)量，并相應(yīng)減少了車間中的電纜槽數(shù)量。自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)試簡(jiǎn)單，低壓配電單元高度兼容，維護(hù)方便。安裝在低壓機(jī)柜中的低壓控制組件不容易老化，并且更換簡(jiǎn)單，有利于進(jìn)行故障排除。不利之處在于，如果使用現(xiàn)場(chǎng)控制箱來(lái)控制現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，則如果現(xiàn)場(chǎng)控制箱發(fā)生故障，則無(wú)法有效地控制設(shè)備。每個(gè)處理設(shè)備的電源都是從配電室獲得的，因此電源線的數(shù)量很大并且距離很長(zhǎng)。

三、污水處理廠電氣設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

（一）減少線損

在污水處理廠中，電纜在設(shè)備的正常運(yùn)行中起著重要作用，在優(yōu)化計(jì)劃時(shí)主要是使配電室盡可能靠近負(fù)載中心。在優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)，可以考慮在通風(fēng)室，臭氧產(chǎn)生車間或聯(lián)合建筑附近安裝配電室，從而可以有效的進(jìn)行控制。同時(shí)，通過(guò)選擇一種低電阻率的材料作為電纜導(dǎo)體的原材料，可以減少能量損失。

（二）控制電氣設(shè)備的設(shè)置

我國(guó)的污水處理廠的電氣系統(tǒng)的建設(shè)通常使用兩種類型，首先，通過(guò)在污水處理廠現(xiàn)場(chǎng)安裝電氣控制設(shè)備，使其變得更加靈活和可調(diào)，內(nèi)部的各種組件都經(jīng)過(guò)適當(dāng)安排，以方便員工進(jìn)行檢查和維護(hù)。其次，所有控制設(shè)備都集中安裝，這有助于自動(dòng)控制系統(tǒng)的構(gòu)建和運(yùn)行。但是，這種方法會(huì)使設(shè)備過(guò)于集中，如果發(fā)生故障，整個(gè)污水處理系統(tǒng)將會(huì)全部崩潰。現(xiàn)階段，常用的選擇主要是集中式設(shè)置方法。盡管此方法有幾個(gè)缺點(diǎn)，但它可以顯著減少電纜的使用并促進(jìn)集中管理，其優(yōu)點(diǎn)對(duì)于優(yōu)化污水處理廠的電氣設(shè)計(jì)更有價(jià)值。

（三）照明設(shè)備設(shè)置

污水處理廠中照明設(shè)備的安裝通常基于房間高度，功能和照明的各種要求。在確保功能、節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，選擇正確的光源設(shè)備非常重要。污水處理廠由市政附屬建筑物和綜合辦公樓組成。輔助建筑房間（例如：鼓風(fēng)機(jī)，通風(fēng)室，泵房等）通常潮濕且具有很大的空間。通常，選擇使用彎柱燈或金屬醫(yī)用化學(xué)燈。綜合辦公樓選擇直管T5交光燈。因此，在設(shè)計(jì)照明時(shí)，需要選擇合理，節(jié)能和經(jīng)濟(jì)的設(shè)備。

（四）接地設(shè)備安裝問(wèn)題

污水處理廠的工作場(chǎng)所中有很多設(shè)施，處理設(shè)施和配電設(shè)施的基礎(chǔ)設(shè)施不需要等電位連接的電源外殼，等電位接地設(shè)備必須采用明確的設(shè)置方法。接地總線沿著房間的整個(gè)周邊位于地面上方0.3 m 處，而接地板位于地面上方0.3 m 處。結(jié)構(gòu)支柱連接到接地母線，以確保接地安全性和可靠性。如果臨時(shí)電氣設(shè)備在維護(hù)期間需要接地，則可以將其直接連接到接地母線上。另外，室外游泳池的控制箱和配電箱本身必須接地。使用它的方法是在池壁上靠近配電箱的地方預(yù)留一塊接地板，接地板連接到金屬絲網(wǎng)，外殼直接連接到接地板。該方法縮短了室外接地母線的長(zhǎng)度，提高了接地設(shè)備的可靠性。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于污水處理廠的電氣設(shè)備消耗的電能非常大，因此可以通過(guò)改善電氣系統(tǒng)的建設(shè)，加強(qiáng)對(duì)電機(jī)功率的控制以及科學(xué)地進(jìn)行電纜布置來(lái)顯著減少電力損耗，并增加了污水處理的能耗和污水處理的經(jīng)濟(jì)效益。