一、概述

      革命以来，越来越受到人们的重视。城市污水处理率已成为一个地区文明与否的一个重要标志。近200年来，城市污水处理已从原始的自然处理、简单的一级处理发展到利用各种先进技术、深度处理污水，并回用。处理工艺也从传统活性污泥法、氧化沟工艺发展到A/O、A2/O、AB、SBR（包括CCAS工艺）等多种工艺，以达到不同的出水要求。我国城市污水处理相对于国外发达国家、起步较晚，目前城市污水处理率只有6.7%。在我们大力引起国外先进技术、设备和经验的同时，必须结合我国发展，尤其是当地实际情况，探索适合我国实际的城市污水处理系统。

结合我国实际情况，参考国外先进技术和经验，建设城市污水处理厂应符以下几个发展方向：

1 总投资省。我国是一个发展中国家，经济发展所需资金非常庞大，因此严格控制总投资对国民经济大有益处。

2 运行费用低。运行费用是污水处理厂能否正常运行的重要因素，是评判一套工艺优劣的主要指标之一。

3 占地省。我国人口众多，人均土地资源极其紧缺。土地资源是我国许多城市发展和规划的一个重要因素。

4 脱氮除磷效果。随着我国大面积水体环境的富营养化，污水的脱氮除磷已经成为一个迫切的问题。我国最新实施的国家《污水综合排放标准》（GB8978-1996）也明确规定了适用于所有排污单位，非常严格地规定了磷酸盐排放标准和氨氮排放标准。这就意味着今后绝大多数城市污水处理厂都要考虑脱氮除磷的问题。

5 现代先进技术与环保工程的有机结合。现代先进技术，尤其是计算机技术和自控系统设备的出现和完善，为环保工程的发展提供了有力的支持。目前，国外发达国家的污水处理厂大都采用先进的计算机管理和自控系统，保证了污水处理厂的正常运行和稳定的合格出水，而我国在这方面还比较落后。计算机控制和管理也必将是我国城市污水处理厂发展的方向。

二、污水处理工艺及变频改造可行性

1 原污水处理系统工艺

      了国内外污水处理厂的成熟经验和发展趋势，并进行了比较。 目前，国内外城市污水处理厂处理工艺大都采用一级处理和二级处理。

   

    b

    是污水处理的核心设备是全天候运转的，

   

2 变频改造的可行性

     

变频调速能是一项

3 变频节能原理

   

图2中

曲线1和2表示调速时的压力-流量曲线

设A点为风机最大工况点。当风量需从Q1减少到Q2时，如果采用节流调节法，工况点由A到B，风压增加到H2，由图中可看出轴功率P2下降，但减少的不太多。如果采用变频调节方式，风机工况点由A到C，可见在满足同样风量Q2情况下，风压H3将大幅度下降，功率P3随着显著减少。节省的功率损耗△P＝△HQ2与图中面积BH2H3C成正比。

a 由以上分析可知，变频调节是一种高效的调节方式。鼓风机采用变频调节，不会产生附加压力损失，节能效果显著，调节风量范围0％～100％，适合调节范围宽，且经常处于低负荷下运行的场合。但是，当风机转速下降，风量减小时，风压将发生很大变化，由风机比例定律：

Q1/Q2＝(n1/n2)，H1/H2＝(n1/n2)2，P1/P2＝(n1/n2)3

可知

①

②

P2=（0.8）³×P1=0.51P1,节电49%。

b 由于功率与转速成三次方的关系，因此，转速变化越大，功率的消耗将呈几何级数减少。

c 按照GB12497《三相异步电动机经济运行》

风机、泵类，采用挡板调节流量对应电机输入功率

             

式中：

QN

   

式中：Ki为节电率、P1为节约功率

可使用上式估算改造为的节电量。根据原工况，对采用入口导叶的风机，在入口导叶小角度开度节电效果和变频器相差不大，即开度为10%时与采用变频控制节能效果相当不大可忽略不计。

4 实际产生经济价值及其估算

a 旁路开度为30%，流量为70%时节电率估算：           

1-（(0.7)3/0.45+0.55×(0.7)2）＝52%

b 原工频每月每台估算用电量：160×0.7×24×30＝80640   KWH

c 变频改造后每台每月节电量：80640×52%＝41933 KWH

d 变频改造后每台每月节省电费

结论：每套变频节能柜报价：19.2万无；投资回收周期：约 6 月

三、原设备运行工况

1 设备参数   

a 南宁污水处理厂有离心式鼓风机一共3台，型号：1TYC27

b 配套的三相异步电动机型号为：Y2-315L1-2-160KW，2极电机，额定转                                             

速2975RPM。

c

2 污水处理中鼓风机工况

   

3

      、、

4水等问题

     管道破裂或瘪塌、损坏和固定件，并会增加进线变压器的负荷状况。采用了变频调节后，可以通过延长升、降速时间来延长起动或停机的过程，即使在运行过程中，也可以通过对工作频的磨损也大大减轻，设备的工作寿命将大大延长。

四、变频改造方案

     

五、用户受益

1 高效节能运行，节能效果可观，投资回报周期短变频改造后，鼓风机可根据工艺需要来调节供风量，变频调速后节约电能。

2 电机真正带负载软启动，减少冲击。使用变频调节以后，由于使用了SPWM技术，实现了真正意义上的软启动和缓冲停机，从根本上消除了启动电流对电动机及其它设备的危害，大大延长了设备的使用寿命。

3 延长设备使用寿命。采用了变频调节后，可以通过延长升、降速时间来延长起动或停机的过程，即使在运行过程中，也可以通过对工作频率点的选择，跳过容易引起设备共震的工作点，从而使水泵叶片、单向阀、管路系统承受的应力大为减小，轴承的磨损也大大减轻，设备的工作寿命将大大延长。