生活污水处理通风控制设计方案范文应用分析教室通风设计方案范文 1前言污水处理,是环境保护的一项重要内容。根据国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》要求,达到一级排放,苏南经济发达地区排放标准达到一级A排放。排放标准提高,污水处理相应增加成本。在设计上要求生产工艺先进,采用先进的技术设备,运行可靠,降低生产成本。降低运行维修费用、降低电耗,从源头做起,在设计上解决。污水处理的工艺首先清除污水中块状杂质,然后进行生物反应过程,给生物反应曝气池(以下简称反应池)内污水通风加氧,生成有益菌,通过有益菌,分解有害菌。在反应池内,对污水通风加氧是污水处理的关键过程。 2污水通风的技术要求 反应池的污水是变化的,有水量大小的变化,温度高低的变化。时间上昼夜变化,春夏秋冬四季变化。由于受变化因素的影响,要求通风供氧随时调整。污水中氧气要充分均匀,但不能过量。风量风压始终保持平稳,没有波动起伏。 3污水通风控制的常见方案 3.1采用手动阀门控制单台风机调节风量 手动风量调节阀(手动阀门)分单叶和多叶两种类型,通过手柄调节叶片的0°～90°范围内开合角度来控制风量大小,手动关闭或手动复位。通常手动风量调节阀安装在正方形或矩形截面风管中。 3.2采用电动阀门控制单台风机风量 电动风量调节阀(电动阀门)是在手动风量调节的基础上,将手柄操作改为电机操纵,电机通过连杆机构操纵叶片的开合角度来控制风量。阀体尺寸可按用户要求制造。 3.3采用变频控制单台风机进风量 风 机变频控制,是指控制风机电动机的交流电源的频率在0～50Hz之间变化。工频运行电动机电源频率50Hz。频率越低风机出风量越小,耗电少；反之出风量大,耗电多。工频运行出风量最多。变频过程由变频器与编程器自动完成。从而,实现对风机风量风压的控制。 4变频控制通风方案特点 对上述几种通风控制方案进行了对比分析,笔者认为变频控制通风方案有如下特点： （1）满足工艺要求方面程度最高。因为变频调速控制风量是自动检测风压变化,自动跟踪调整,无级变化,风机平稳加速或减速,每次调整都是微量调整,循序渐进,始终保持在设定值,上下波动很小,风量风压平稳。没有硬性增加或减少给工况带来失衡现象。其他通风控制方案经常出现风量不足或风量过大。 （2）操作方便。变频调速改变风量是自动进行,没有人为控制误差或失误。 （3）降低生产成本和维修费用。变频设备电子产品可靠性能能好,维修费用很少,只是定期保养。电机消耗电量与频率高低有关。如采用调整阀门每年要进行几次维修,还会影响到使用,增加维修人员,增加维修费。调整阀门的方式整台风机开动,增加电耗成本。 （4）一次性投资比其他方案相对增加。 5应用实例 笔者在实践中对污水处理厂通风采用了变频控制设计方案。本文以苏州市相城区某镇污水处理厂为例,重点分析反应池鼓风机变频运行控制设计。 案例：反应池日处理能力2万吨,用风量每小时约6500m3(压力15000Pa)。配置3台(C70-17)鼓风机,相应配套管道及曝气管等。C70-17型离
心式鼓风机每小时出风量约4200m3(风机出口压力20000Pa)。一台风机运行不能满足风量,两台风机运行风过量,效果也不理想,并且增加电耗。解决方案利用一台鼓风机工频运行、另一台鼓风机变频运行方式,具体见图1(反应池风系统工况图)。 图1反应池风系统工况图 方案设计：根据曝气工艺要求,系统设定风机运行在正常工况状态下,管道出口压力15000Pa,风量6500m3,通过设置在管道出口的压力变送器检测到的信号值,反馈给变频器,与设定的值进行比较,只要不等于零,就有信号输出,进行风量调整。系统用风工况发生变化(增加或减少)系统失去平衡,风量就自动进行调整,达到新的平衡。系统保持设定的风管道出口压力和风量。由哪台风机工频运行,哪台风机变频运行由程序决定。具体见图2(风机变频控制拓扑图)。 图2风机变频控制拓扑图 电器设备元件选择： (1)压力变送器PM41模块化结构,检测风压输出4～20mA模拟信号,一体式安装。满足功能和安装要求； (2)变频器日本三菱公司产品,FR-F740-S132,内置选件FR-A5AR。功能齐全,设定频率,接收模拟信号,输出点数扩展,输出功率132kW,具有RS485通信接口。可外接滤波器抗干扰能力强。满足系统功能需要； (3)编程器(PLC)日本三菱公司产品,可扩展点数,编程方便。与三菱公司变频器配合使用更加方便。 其他电气设备元件按型号规格配备满足系统功能需要。 电气系统原理图不在此详述从略。按照设计图纸进行安装施工。 风机系统运行方式设计：方案一：一台工频运行,
一台变频运行,另一台备用；方案二：两台工频运行,另一台变频运行。例如：在污水、风正常工况下,其中某台风机工频运行,依次下台风机变频运行；系统检测4～20mA信号值反馈给变频器与设定值(此设定值代表压力15000Pa,风量6500m3)进行比较,相等无差值,变频运行风机不改变频率,维持原转速运转。如果反应池用风量增加,压力降低变送器检测到信号值变小,与变频器设定的信号值比较,有差值输出小于零,输出信号使频率增加,风机就要增加转速,直到达到工频为止；当需要降低风压时原工频运行的风机停止；一台工频不能满足风量需要,依次另一台风机启动变频运行。有时风量需求增加很多,两台风机工频运行,另一台变频运行。停止时顺序保持不变,先启动,先停止。此种情况出现概率很少。 根据以上风机的运行的次序是,1#工频运行,2#变频运行,3#备用；2#工频运行,3#变频运行,1#备用；3#工频运行,1#变频运行,2#备用。每台风机都处于工频运行、变频运行、备用状态。在程序编制方面禁止两台风机同时启动现象,从安全角度考虑,电气上也增加了互联锁。设备轮流工作,轮流待机处于理想的运行状态,便于运行管理。 通过投产运行6个多月对技术指标和经济指标进行考核： (1)排放标准达到了一级A排放标准,实现了设计目标； (2)每吨污水处理电耗0�31千瓦时,电耗比行业标准降低0.02千瓦时； (3)由于设备运行方式合理,变频启动减少设备磨损,电气变频控制设备没有出现故障,定期进行保养,每年维修费用降到最低。 设备(3台
手动风量调节阀
变频)一次性投资比采用阀门控制方法增加了40％。由于电耗成本降低,三年内可回收一次性投资增加的成本。 6结论 由以上实例分析可以看出,变频控制技术的应用有许多其他控制方法不可比拟的优点,变频器还有许多功能可开发利用,比如过流、过载、欠压保护、限速、定时等,通过外接可编程控制器配合,可实现多台电机控、轮换运行、定时运转,防止单台电机运转时间过长或长期不运转造成锈蚀等,是一种智能化的控制方法。随着经济的发展,一次投资过大不再是主要矛盾,该技术必将被本行业大量推广应用。
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