水处理设备变频节能分析

　　1 引言

　　水资源的严重污染和日渐短缺如今已成为全世界都在关注的话题。事实上，近年我国随着经济的发展，城市污水和工业废水量急剧增加，到2000年，城市排出的污水从1981年的60亿m3上升到221亿m3;工业废水增至194亿m3，激增的废水在注入江河湖泊的同时，甚至进入了城市居民的水源。为此，国家做出决定：人口超过10万居民的667个城市都要在2005年之前修建废水处理站，使废水处理能力在2010年能够达到60%。目前，我国每年环保投资用于水处理的费用达300亿元以上，据推测，水处理市场未来每年需要500亿元以上。

　　如此大的需求在为环保型水处理产业提供了巨大的市场空间的同时，也为该产业中重要的执行机构产品--变频器带来了更大的机遇。据保守估计，每年用于环保水处理上的变频器用量将超出1亿元。本文探讨的就是变频器在水处理环保行业中的应用分析。

　　2 变频器在水处理环保工程中的节能应用

　　污水处理的机电设备一般包括以下几个方面：

　　(1) 生化处理系列：微孔曝气系统等;

　　(2) 污泥处理系列：加药系统、浓缩机、带式压滤浓缩一体机、板框压滤机、卧式螺旋离心分离机等;

　　(3) 消毒处理系列：加氯机、紫外线污水处理器、排架式紫外线消毒器等;

　　(4) 排泥设备系列：刮泥机、吸砂机等。

　　从实际应用来看，基本上每种处理方式都需要用到变频器或者应用变频后有明显改善作用，下面就来举一些例子。

　　2.1 变频器在曝气鼓风机(罗茨风机)上的应用

　　在污水生化处理方式中，曝气鼓风机将压缩空气通过管道送入曝气池，让空气中的氧溶解在污水中供给活性污泥中的微生物。当鼓风机在工频状态下起动时，电流冲击较大，容易引起电网电压波动，而鼓风机(罗茨)风压一定，风量只能靠工作台数及出气阀来调节。实际生产运行中往往是通过调节出气阀门来控制，即增加管道阻力，因而许多能量浪费在阀门上。随着变频器的广泛应用，利用变频器的调速范围宽，可以在罗茨风机上应用变频器来调节风量。由于变频器的软启动大大的减小了电机起动时对电网的冲击。而且在正常运行的时候，将出气阀门开到最大，根据工艺和参数的要求，适当的调节电机的转速来调节管道的风量，从而来调节污水中的氧气含量。另外可以根据溶解氧传感器反馈的信号(4~20ma)很方便地实现闭环自动控制。

　　以广州石化总厂炼油厂的污水处理曝气机为例，该机容量22kw/46a，据统计，年可以节电量为36900kwh。由此可以看出，应用变频系统后免去了许多繁琐的人工操作，并且具有明显的节电效果。