降低城市污水厂电气能耗的对策研究

石勇

摘 要：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

随着污水产生量的不断增加以及环保要求不断提高，使得污水处理厂不断增加。从污水处理厂实际运行来说，实现对污水处理的同时，也需要消耗很多能源。按照介质划分，能耗主要包括燃料和电能以及药剂等。其中，电能的消耗占据总能源消耗的60%～90%，因此做好此部分的节能，有着重要的意义。

1 课题研究的意义

目前来说，城市污水和废水产生量不断增加，为了能够满足污水处理工作的基本需求，各地区积极开展污水厂的建设，力求通过污水处理保护水环境，控制水污染问题。从污水处理厂的运行情况来说，存在着能源消耗大的问题，电气节能技术水平不高，厂子的经济效益不高，进而影响着污水处理工作的开展效果。基于此，深度分析此课题，提出有效的电气节能技术措施，有着重要的意义。

2 降低城市污水厂电气节能设计要点分析

2.1 照明系统

污水厂综合用房以及进出水在线监测用房，使用的照明设备选择节能型荧光灯。例如，选择三基色细管径直管荧光灯，作为照明光源，同时配备节能电子镇流器，能够获得不错的节能效果。对于室外照明，池顶部分的照明使用金属柱灯以及高压钠灯，可以达到节能降耗的目标。室外的道路照明，使用庭院灯+高压钠灯方案，可以获得不错的节能效果。

2.2 电气系统

通过计算负荷，来选择变压器装置。按照标准和实际需求，选择的变压器负荷率要处于60%～70%范围内，实现对变压器运行损耗的有效控制。同时要综合经济性和损耗等因素选择。选择杆上油浸变压器，负责为建筑物单体用电设备以及污水处理工艺设备供电。结合实际情况，可以选择柴油发电机组供电，保证厂区二级负荷。在杆上变压器装置上设置计量柜，并且在杆上变压器配电箱内布置补偿装置，经过补偿后低压侧的功率因数能够达到标准。

2.3 电气线路节能

从电气能源消耗问题的控制角度来说，线路损耗为重点问题，要采取有效的解决措施，实现对能源消耗的有效控制。通过进行分析明确，负荷三相不平衡会造成线路运行产生大损耗，因此要做好优化。具体布置时，要遵循三相负荷平衡原理，开展电气线路的布置，达到平衡的状态，减少因为负荷造成的能源消耗。除此之外，根据工艺运行的电力负荷和电量使用，做好输电导线型号选择和横截面面积计算的把控，确保运行的合理性和安全性。

3 降低城市污水厂电气能耗的策略总结

3.1 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[1]。（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。

3.2 优化污水处理工艺

目前来说，污水处理工作的要求不断提高，很多厂子为了达到处理标准，需要购进新的设备，引入新的污水处理工艺，实现污水处理能力水平的提高，与此同时降低整体能源消耗。基于污水處理工艺的运用流程，积极推广变频调速技术手段，开展电气技术改造工作，借助此技术手段，增加处理污水量，减少电气能源消耗，实现能源节约，同时可以减少电费支出，促使处理厂的经济效益得以增加。

3.3 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[2]。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。

3.4 照明节能

污水厂运行中，照明能源消耗量较大，为降低能源消耗的重点环节。具体实践中，采取有效的照明节能措施，能够达到不错的节能效果，实现对成本的有效控制，增加运营效益。首先，优选光源。从建设的角度入手，通过合理构建厂区环境的方式，保证光源充足，确保能够达到照明节能的目的。推广使用节能效果较好的光源，比如细管径荧光灯和高压钠灯等。其次，推广使用节能型光源附件，比如电子镇流器以及低能耗镇流器等，实现对线损的控制，增强供电的效果。最后，优化照明控制系统。以保证照明需求为前提，推广运用声光控的方式，减少灯具使用的电能消耗，增强节电效果[3]。

4 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：

[1]武云鹏.污水处理厂的电气设计与节能研究[J].产业创新研究，2019（06）：127-128.

[2]赵琦.污水处理厂电气控制设计及节能措施探讨[J].工程建设与设计，2019（01）：79-82+85.

[3]黄卫忠.污水处理厂电气节能措施探讨[J].中国设备工程，2018（14）：87-88.