变频技术在污水处理中的节能应用

变频技术在污水处理中的节能应用

魏振波 葛林森 孙鲁

山东省济宁市中山公用水务有限责任公司 山东济宁 272000

摘要：当前，我国经济发展速度逐渐提升，整体工业生产规模与城市化发展进度也出现了跨越式的增长。在这种背景条件下，污水处理的所需规模面临大幅上涨的趋势，能源消耗较大，不利于环保事业的推进。因此，需要针对变频技术在污水处理中的应用方式进行深入研究，尽可能提高整体环保效果，实现节约能源的目标。本文首先分析变频技术的基础应用原理，随后以实例分析其在污水处理中的实施途径，以供参考。

关键词：变频技术；污水处理；节能应用

引言：污水处理环节需要大量的基础能源，如果条件没有达到预定标准，便会导致污水无法得到有效转换，进而污染生态环境。因此，如何降低污水处理所需能耗，成为了相关团队的首要研究任务。变频技术具有良好的应用价值，其能够通过自适应处理方法，有效降低污水处理所需能耗，实现良好的成本控制目标。当前，针对变频技术的应用研究还处于初级阶段，因此需要结合污水处理的相关环节， 剖析变频技术的实施方法，提高整体节能效果。

1 变频技术的基础应用原理

变频技术能够制造对应的基础设备，通过半导体元件进行自动化控制，实现连接、断开的功能。其能够将电源转换为对应的频率，并有效发挥微电子与通信技术的优势，进一步强化基础能源控制效果，实现良好的环保目标。常规情况下，变频技术能够应用与交流电动机装置上，包括异步或同步电机类型。通过调节转速情况，能够使电动机的能耗得到削减，使其符合环保要求，避免出现消耗过大的情况。此外，适当的变频可以降低装置的损耗程度，进一步延长基础寿命，有利于经济效益的提升。在污水处理环节中，存在大量的风机与水泵装置。如果没有应用变频技术，便会导致整体能源消耗过大，严重损害环保效应，不利于污水的进一步处理。通过应用变频调速技术，可以降低风机与水泵的对应负载，使其能够达到节能效果。同时，还可以进行无冲击启动与软停机操作，提高了整体系统的灵活性，有利于污水处理质量和效率的提升。在变频调速应用时，交流异步电动机的基础转速可以利用 一式进行计算。在这一式中， 为电机转速情况， 为极对数， 为定子供电频率， 为转差率。通过对应的计算能够明确，异步电动机的供电频率与转速具有线性变化的关系。因此，对应的转矩也属于较为关键的指标之一，在应用变频技术进行操作时，整体供电频率与电压需要并行调整，尽可能保证电机处于正常状态，达到减少转矩负载的目标。风机本身的轴功率与流量、风压存在一定的关系，可以利用 进行计算。当电动机转速为 、 时，整体流量变化与转速的对应关系如以下三式： 、 、 。通过分析能够发现，调节转速能够对应流量变化，同时风压与转速具有正比关系。因此，降低速度能够快速降低功率，进而实现良好的节能效果。采用变频技术能够显著降低风机所需功耗，从而达到良好的调节目标，有利于经济效益的提升。

2 实例分析变频技术在污水处理中的应用途径

2.1实例分析

常规情况下，污水处理的基础流程为泵站、曝气沉沙、氧化、二次沉淀、排污，如图2所示。本次应用的案例为某污水处理厂的节能改造，厂内实际工况需要应用2台90千瓦与1台37千瓦的提升泵进行操作，同时在曝气池也需要利用3台200千瓦的鼓风机进行调节。回流区域的潜水泵体已经实现了变频运行的操作，处理厂需要鼓风机实现然启动，并应用两台运行装置处理风门的人工调节。总厂污水处理规模约 ，能够利用传感器的反馈数据控制电机进行活动。通过深入分析运行状态，能够发现当前污水处理厂无法达到对应的节能需求，需要针对曝气鼓风机装置以及提升泵进行深入改造，使其能够达到变频效果，节约所需功耗，达到良好的发展目标。在这一流程中，需要根据对应的工艺需求进行变速处理，并达到自动化要求，尽可能降低人工资源的利用，确保其基础应用寿命。此外，变频技术还需要符合软启动需求，使工厂能够按照对应的处理流程，实现有效操作目标，提高整体污水处理效率与质量，为以后的发展打下坚实基础。

图2 基础结构

2.2变频节能技术控制方案

根据该案例的基础需求以及相关条件情况，需要采取针对性的控制方案措施，有效提高整体处理效果，降低出现问题的概率。曝气鼓风机的变频处理应当采用200千瓦功率的变频装置，针对3台鼓风机进行一拖一变频操作，有效提高整体处理效率，实现良好的节能效果。同时，还应当选择其中一台电机进行变频改造，使其能够在系统运行的流程中，有效结合调控装置，改变基础频率，提高能源的利用效果。此外，由于污水处理厂的停工启动需求较为频繁，因此需要加装对应的检修应对流程，使其能够在发生情况时切换至备用系统进行操作，有效提高生产效率，避免出现意外情况导致停工经济损失。一拖一控制方法能够达到良好的运行稳定性，具备软启动软停止的功能，可以调节对应的频率范围，使水泵在最低运行状态下能够避免阶跃问题，达到有效节能的目标。

结束语

综上所述，变频技术在污水处理中具有良好的应用价值。通过深入研究基础原理以及应用方式，有利于相关环节的后续改造，达到良好的技能目标，为经济社会的发展打下坚实基础。