广西南宁北投心圩江环境治理有限公司 广西南宁 530001
摘要：目前，我国城市建设在不断加快，污水处理是城市建设中的主要部分，基于降低城市污水厂电气能耗的目的，针对污水厂电气节能问题，做了简单的论述，提出了减少能源消耗的策略，共享给相关人员参考。从电气设计到电气运行管理等全过程，通过优选设备和采取相应的措施，实现对能源消耗的有效控制，能够达到节能的效果。现结合具体研究，作如下论述。
关键词：城市;污水厂;电气能耗
引言
尽管我国地大物博、各种资源与能源相对丰富，但多数能源属于不可再生资源，对于资源的使用，我们应该用发展的眼光看问题，树立全局观念，实现资源的优化合理配置，为国家的未来奠定坚实的基础。为了迎合时代的发展需求，响应党中央建立资源节约型社会的号召，污水处理厂要在满足日常运作的前提下尽可能降低电气能耗、提高电力资源的使用效率，从源头上实现节能减排，不仅能为污水处理厂节省开销、实现资金的优化配置，以获得最大的经济效益，还能为国家倡导的绿色环保理念做应有的贡献。
1概述
现阶段，南宁市心圩江环境综合整治工程PPP项目（上游污水处理厂工程），污水厂设计规模3万m3/d。城市污水处理厂大多以生物处理工艺为作用主体。具体内容主要分三部分，分别是：预处理、生化处理和污泥处理。而城市污水处理厂主要的能源消耗方向，分别是电能、燃料以及药剂等。相关研究表明，消耗城市污水处理厂各方面能源的设备包括：污水提升泵、曝气系统以及污泥加热设备等。据统计，污水处理厂污水提升泵的耗电量占全厂耗电量的10%-20%，曝气系统占全厂耗电量50%-70%而污泥加热等处置设备则占全厂耗电量的10%-25%。由此可见，三个设备运行的直接耗能占总耗能的70%以上。常用于我国城市污水处理的工艺有很多，而它们之间的流程其实并非相差很大，微曝氧化沟工艺是大量应用的一种工艺，其主要水处理流程是：污水收集设施----粗格栅栏截----污水提升泵站----细格栅拦截-----微曝氧化沟----RPIR生化池-----加砂高效沉淀池-----二次沉淀池、消毒出水池以及排水管道等。具体来说，从二次沉淀池吸出来的污泥主要有两个流向，分别是：经污泥回流泵站返回氧化沟中；另一个是，经剩余污泥泵输送到污泥脱水间进行脱水处理后运走。因此，相关建设人员要想实现其系统运行的节能效果，要从变配电房的选址、电机配置、变压器配置、减少电缆的损耗、低压配电系统无功补偿优化以及控制方法的优化等，来减少能源的消耗。
2降低城市污水厂电气能耗的对策研究
2.1做好供配电系统的节能
此部分的能源消耗控制，多采取以下方法:(1)无功补偿。结合工艺运行情况，选择集中补偿或者分散补偿。以分散补偿为例，通过在用电设备中配置相应的电容器，通过增加低压线路电网运行的功率因数，实现对线路损失的控制，不过很难实现对变压器铜损的控制。而集中补偿可降低铜损，通过在负荷中心设置低压配电房的方式，实现集中补偿。(2)降低线路损耗。推广使用铜芯电缆的方法，控制线路整体的长度和截面大小，实现对线路损耗的有效控制，达到成本节约的目的。(3)电机节能。通过优选电机设备的方式，比如水泵装置，推广运用PLC变频控制技术，实现对此部分的能源消耗控制。
2.2尽量选用节能型变压器
变压器是一种以电磁感应原理为基础，通过改变电路交流电压的方式确保配电线路安全通畅的装置。不同型号的变压器由于其内部绕组材料、横截面积大小的区别，实际电能传到效率也会受到影响。当前市面上能购买到的变压器大致可以分为组合式变压器、单相变压器、整流变压器等几种类型，电能损耗量大都不同、价格差异也较为明显。
污水厂要想在维持正常运转的前提下降低电气资源的损耗量，就必须要加强前期投入，购进一批节能型变压器，以延长配电线路的使用寿命，降低变压器的空载损耗量，有效保障整个电力系统的安全与稳定、减少线路短路几率，切实维护污水厂的正常运行。
2.3节能照明
污水处理厂是24小时作业的，所以对于电能的消耗无疑是非常大的，在厂区室内室外都有高耗能的照明设备，所以，要真正做到电气节能，在照明方面也需要注意。在选用照明设备时，要选择控光性能合理的节能灯，与此同时，照明灯具具备环保特点，可以对节能控制系统进行科学利用，通过智操作的方式，实现节能目的。对于技术的引进，也需要做。为了实现节能目的，需要在相邻的灯具之间，对不同控制回路的开关进行科学控制，通过这样的方式，既方便了工作人员进行灯具的操作，还能实现节能目的。另外一方面就是从人员的角度出发，以奖惩结合方面，让人人都自觉做到节能。
2.4科学改变照明灯具的控制方式
除了大型生产车间需要长时间工作之外，办公区域的光源需求量较低，现阶段大部分污水处理场的大型车间都设有全自动的无人值班室，不需要在其中加设照明系统。为了进一步实现资源的优化配置，污水处理厂可以通过科学改变厂区照明设备控制方式的方法促进电力节约。如办公室采用一灯一控的方式降低灯具的使用频率，走廊与楼梯间设置声控开关提升节电效果等。
2.5优选节能设备
从电能消耗产生的原因来说，各类设备运行为主要因素，比如使用的风机和水泵等，能够有效控制电能的使用。例如，风机和水泵等实际运行时，常常处于满载状态运行，设备实际负载显著低于设计值，使得污水处理工艺运行能源消耗比较高，能源的利用率很低，使得电能被浪费。基于此，要优选节能设备，推广应用变频节能设备，通过提高设备运行效率的手段，同时运用计算机模糊控制理论，实现对设备运行负荷情况的有效监控，依据负荷变化情况，进行智能化水泵与风机等运行的调节，降低能源消耗，增强工艺运行的节能效果。
2.6曝气池的能耗分析
曝气池对好氧处理过程中，会消耗大量的能量。大部分能耗均在这里集中。因此，降低曝气池能耗，就相当于降低好氧处理能耗。在使用过程中，常规的曝气池，主要是采用机械的方式，将空气向污水中鼓入。同时，对其进行搅拌，从而使污水和空气之间相互融合，保障空气能够均匀的分布在污水当中，最终提升好氧池的效果。在整个污水厂的电耗过程中，鼓风机的耗电量占据30%-40%之间，结合相关工艺要求，对鼓风机运行时间以及相关流程进行科学调整。通过这样的方式，不仅可以准确提供所需氧气，还能在一定程度上节约电能。当水量、水质以及水文等相关条件产生变化的过程中，及时对鼓风机的流量进行科学调整，这会产生极大的潜力。近几年，对曝气系统进行精确并发展，主要是为了能够更好的节省鼓风能耗。此外，对于水量和水质变化情况需要进行及时调整，从而将其投运，最终起到降低能耗的目的。
结语
综上所述，降低城市污水厂电气能耗，对增强电厂的运行效益，有着重要的意义。文中结合实例，分析了如何降低城市污水厂电气能耗，总结了电气节能措施，具体如下:优化污水处理工艺、优选节能设备等。通过采取系列节能措施，减少能源消耗，提高能源利用率，增加污水厂的效益，发挥污水厂的价值和作用。
参考文献
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