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利用节能技术降低城市污水处理厂设备能耗

利用节能技术降低城市污水处理厂设备能耗

本文摘要:能耗是目前国内外污水厂所面对的一个联合问题,高能耗造成污水处理设施运营成本高,且在一定程度上激化了我国现阶段能源短缺危机。如何能减少能耗、更加有效地的利用能源、提升水处理能力是亟待解决的最重要课题。国际上的发达国家在污水处理节约能源方面展开了很多实践中与研究,而国内的污水处理行业则注重在设施的建设方面,对污水处理的节能降耗及其运营优化等方面仍未展开系统研究。

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能耗是目前国内外污水厂所面对的一个联合问题,高能耗造成污水处理设施运营成本高,且在一定程度上激化了我国现阶段能源短缺危机。如何能减少能耗、更加有效地的利用能源、提升水处理能力是亟待解决的最重要课题。国际上的发达国家在污水处理节约能源方面展开了很多实践中与研究,而国内的污水处理行业则注重在设施的建设方面,对污水处理的节能降耗及其运营优化等方面仍未展开系统研究。

另一方面,由于污水处理工艺系统简单、动态变化大,而且水处理能量分析牵涉到到污水处理工艺学、化学反应工程学、生物反应工程学、热力学与微生物学等多个方面,理论研究还过于完备。因此,我国在建设城市污水处理厂展开工艺系统自由选择时,关键因素首先考虑到的还是对水质的处置效率和建设费用以及工艺的可持续性,而与能耗涉及的运营费用只是作为一种最重要较为因素。  因此,针对目前我国污水处理行业的明确状况,通过对新工艺的研发与应用于、运营的优化调控、设施设备的改进改建、先进设备掌控的应用于,对构成系统的污水处理节能降耗技术具备最重要意义。

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  1、城市污水处理厂能耗掌控理论基础  污水处理厂的运营过程中,实际电能消耗与污水处理厂的处置规模、原水水质特征、处理工艺的自由选择以及废气标准等因素有关,这其中污水及污泥的提高、生物处置的供氧以及污泥处置这几个工艺过程不仅是入水水质确保的核心,也是电能效乏的重点,仅有前两个工艺过程的电能消耗量一般要占到整座污水处理厂平  相接能耗量的60%以上。污水处理中鼓风机、入水泵等工艺设备展开掌控和调节,使各系统风量、水流量等负荷工况参数按照负荷的实际情况获得主动的调节,不但能提高系统的调节品质,超过阀门、风门节/转往调节、变极调压等领先的调节方式所无法比起的调节性能,更加能节省大量电能,减少运营成本。因此解决问题好运营过程中风机水泵的电能降耗就沦为了一座污水处理厂节能降耗的重点。那么,如何有效地减少风机水泵的能耗呢?  一般来说,污水处理厂中的风机水泵类阻抗较多是根据满负荷工作须要用量来选型,但在实际运营过程中该类设备大部分时间并不需要满负荷状态工作,因此不会产生一部分不必要的能耗;另一方面,由于风机和水泵的机械特性皆为平方转矩特性,很难展开自排调节,不能依赖节流调节对管道上的风门、风道档板或阀门的开度来调节风机风量及水泵流量,但这种操作者不会减少管路的阻力,从而减小管路系统的损失,造成能耗损失大,有利于风机、水泵的节约能源运营。

通过交流电机的调压可以在一定程度上减轻这种能耗,这其中变频调压是最高效的一种调压、节约能源手段。变频调压的主要特点在于其无可选转差损耗、效率高、调整范围较为长,尤其适合于较低流量运营较多或启停运营频密的风机水泵类,它可以构建水泵风机的无级调压,并可便利的构成闭环控制系统,构建恒压或恒流量掌控。风机水泵变频调压的节约能源原理如图1右图。

  图1离心风机水泵的风压、(水压)H-风量(流量)Q曲线特性图  其中:  n1:风机水泵在额定扭矩运营时的特性;  n2:风机水泵降速运营在n2扭矩时的特性;  R1:代表风机水泵管路阻力最小时的阻力特性;  R2:风机水泵管路阻力减小到某一数组时的阻力特性。  从图可以显现出,风机水泵在管路特性曲R1工作时,工况点为A,其流量压力分别为Q1、H1,此时风机水泵所需的功率正比于H1与Q1的乘积,即正比于AH1OQ1的面积。由于工艺拒绝必须增大风量(流量)到Q2,实质上通过减少管网管压,使风机水泵的工作点移至R2上的B点,风压(水压)减小到H2,这时风机水泵所需的功率正比H2Q2的面积,即近比广BH2OQ2的面积,似乎风机水泵所需的功率减小了。这种调节方式掌控虽然非常简单、但功率消耗大,有利于节约能源,是以低运营成本交换条件非常简单掌控方式。

若使用变频调压,风机水泵扭矩由n1上升至n2,这时工作点由A点移至C点,流量仍是Q2,压力由H1降至H3,这时变频调压后风机(水泵)所需的功率正比于H3与Q2的乘积,即正比于CH3OQ2的面积,功率增加十分显著的。


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