污水处理厂电气设计中负荷计算与节能优化分析

网络出版时间：2013-07-17 11:08

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城市建筑┃节能·环保┃URBANISM A ND ARCHITECTURE ┃ENERGY SAVING ENVIRONMENTAL PROTECTION

污水处理厂电气设计中负荷计算与节能优化分析

Load Calculation and Energy Saving Optimization Analysis of the Electrical Design in Sewage Treatment Plant

■ 林太和 ■ Lin Taihe

[摘 要] 污水处理厂具有特定的工艺要求，所用到的设备也具有其自身的特点。本文主要以采用CASS 工艺的污水处理厂实际项目为例，根据其特定的工艺要求与特点，进行电

措施。

[关键词]

[Abstract]requirements, equipment in electrical design, and for energy conservation.

[Keywords] sewage calculation, energy saving

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工艺特点进行合理优化。

污水厂设置CASS 池1座4格，设计规模为2.0万m /d。每格CASS 池每天循环运行6个周期，一个的曝气量的大小依据的是水池内设置溶解氧检测仪的溶解氧的检测值的大小，根据溶解氧的浓度实时调节鼓风机电机运行频率，控制CASS 池的曝气强

方向快速发展。

本文以某污水处理厂为例，介绍供配电设计中的电力负荷计算优化，并介绍有关的节能有效措施。

该污水厂的主要污水处理构筑物生化池采用了先进技术—— CASS工艺，污水厂的大功率用电负荷主要为生化池的鼓风机及进水泵房的提升泵。一般情况下，污水处理厂的用电设备特点为长时间连续运行或短时周期运行。像进水提升泵房的提升水泵主要根据污水处理厂的处理能力长时间连续运行；生化池的鼓风机则根据工艺要求周期运行。供配电的设计，主要是以负荷计算作为依据来进行的，因此在进行电力负荷的相关计算时，应结合污水处理

的运行频率，既达到了工艺处理的最佳状态，又可实现节能的效果。以下为控制原理：

电磁流量计→PLC→变频器→提升泵。 对于变频控制在提水泵中的合理应用可以有效的保证水泵的运行稳定，有效的减少了设备的运行电耗，实现了节能减排的效果。本工程提升泵2台采用软起控制工频运行，1台采用变频器控制变频运行；正常情况下，工频运行1台提升泵，根据进水流量变频运行1台提升泵，表3为提升泵采用软起与变频器控制的两种运行工况的电机参数比较。

（下转第188页）

CASS 池的污水处理工艺，在进行优化考虑后，主要设备鼓风机同时运行台数为2台。由表1可知，优化率在50%左右，本项目少安装2台鼓风机，既节省了工程造价，又减小了全厂负荷计算的设备总容量，避免了对供电设备资源的浪费。 二、 污水厂鼓风机控制的优化

由于鼓风机功率大，在运行过程中耗电量相对也较大。CASS池运行过程中需要根据池中溶解氧浓度来调节供气量。若采用改变阀门的开度来控制气量，难免将造成电能的浪费；想要高效的利用电能来使鼓风机完成对生化池的曝气的控制工作，本工程采用变频控制，可以有效地完成上述工作。CASS

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是房间压力的调试。因为要保证一定的送风温差，一次回风和二次回风的比例就要固定。而往往在调整一、二次回风的比例时，各房间已调好的压力就会产生波动。如此就需要反复的调试，调试的工作量会非常大。当然，如果采用定风量送风+变风量回风系统，则不存在这个问题。

4. 过渡季加大新风比

民用的集中空调系统，在过渡季经常采用加大新风比的方式来满足室内的温湿度，非常经济。但是对于医药工业洁净厂房，这种方案并不可取，主要原因有如下几点。

（1）房间压力不能保证医药工业洁净厂房对室房间的压力有非常高的要求，而系统新风比直接影

响房间压力。如果新风比变化就意味着房间压力变化，交叉污染风险会非常大。

（2）如果保证房间压力，则初投资可增加采用定风量送风+变风量回风系统，室内压力可以得到控制，但是阀门的初投资会有很大程度的增加。

（3）如果保证房间压力，运行费用在不会明显减少且能保证房间压力的前提下，过渡季加大新风比制冷，可以在一定程度上减少冷水机组的运行费用。但是现阶段制冷压缩机均可根据室外负荷情况自动加载或卸载，故冷冻水系统运行费用的节省不会很明显。 三、 结语

对于医药工业洁净厂房，尤其是固体制剂车间

这样新风比较大的厂房。空调系统的设计不仅需要满足工艺生产的需要、避免交叉污染，还要尽可能考虑节能，为厂家提升经济效益。当然，对于不同的产品特性，空调节能手段的经济效益各有不同。本文通过对几种常用节能手段的可行性分析，希望能为医药工业暖通设计师们提供一个参考。 参考文献

[1]张国鹏.工业厂房暖通空调的节能设计探讨[J].工程建设与设计,2010(08).

[2]刘晓东.简述洁净厂房节能方面的实践经验[J],才智,2012(06).

（作者单位：上海生特瑞建设有限公司 200335）

到降低。加上有节约能源、改善热环境等一系列好处，综合效应十分明显。 三、 结语

节能意义重大，有利于国民经济的发展，有利于环境保护。可以节约社会资源，提高生活水平。节能工程又是一个综合性工程，需要从各方面考虑，包括提高功率因数、选用节能变压器、选用高光通易见。

另外是否有使用淘汰的建筑材料、施工工艺及技术，有条件尽量使用高强及高性能砼，轻骨料砼，高强钢筋，新型砌体材料等；积极提倡使用新技术、新工艺、新材料达到节能减耗的目的，节材技术、节地与地下空间开发技术，结构体系是否经济合理，建筑节能与结构一体化等都是结构设计人员需要考虑的问题，总之，结构节能是建筑节能的主要组成部分。

（4）外保温优于内保温的其它功能

1）在旧房改造中，外保温尤其可以较少或避免因搬动家具、施工扰民、甚至临时搬迁等造成的诸多麻烦的发生。当外墙必须进行装修或抗震加固时，加做外保温是最经济、最有利的方法。

2）我国目前许多住户在住进新房时，大多先进行装修。采用外保温则可以与室内工程平行作业，

国建材),2003(108).

[2]刘素萍.建筑节能与围护结构[J].工业建筑, 2001(07).

（作者单位：浙江金纬房地产开发有限公司，310008）

（上接第186页）

化使防水层产生温度拉伸变形，这些都会延缓防水层的老化。同时有了保温层的覆盖，也避免了防水层受穿刺及外力直接损害。因此，倒置式屋面比正铺式屋面防水层的寿命要长好几倍，正铺式屋面防水层一般耐久年限10年的防水层，而倒置式屋面的耐用年限可延长到30～50年。

倒置式屋面与传统保温屋面构造比较。与传统保温屋面构造比较。虽然造价较贵，但优越性显而

参考文献

[1]刘培琴,刘淑敏.我国建筑节能现状及发展[J].煤气与热力,2002(03).

[2]GB50189 2005,公共建筑节能设计标准[S]. [3]JGJ 26 95,民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)[S].

（作者单位：宁波市鄞州建筑设计院，宁波 315100）

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