污水廠(chǎng)節能降耗的鼓風(fēng)機改造策略
時(shí)間:2023-11-17 作者:admin
近年來(lái),各地污水廠(chǎng)可能面臨一個(gè)普遍頭疼的問(wèn)題,那就是電價(jià)在上漲,普遍的電價(jià)上升了0.1~0.2元/度,污水處理?業(yè)一直是一個(gè)高耗能的企業(yè),特別是采用好氧污泥法的生化池好氧段的曝?過(guò)程消耗的電力在整個(gè)污水廠(chǎng)中電能消耗占比是最多的。在電力成本的這樣上漲的情況下,污水廠(chǎng)必須采用合理的方式對重點(diǎn)耗電鼓風(fēng)曝氣系統進(jìn)行節能改造或控制,才能應對電力價(jià)格不斷上漲對污水廠(chǎng)運行造成的經(jīng)濟壓力。
當前有很多企業(yè)或者公司,以污水廠(chǎng)能源管理的模式為污水廠(chǎng)提供節能降耗的技術(shù)服務(wù),這需要污水廠(chǎng)付出相應的技術(shù)服務(wù)費用。不論采用第三方公司還是污水廠(chǎng)自己開(kāi)發(fā)能源管理來(lái)說(shuō),污水廠(chǎng)需要在節能降耗上,特別是針對鼓風(fēng)曝氣系統的節能降耗要進(jìn)行相應的策略管理,不論從方案審查還是設備選型,都需要有一整套的流程來(lái)幫助污水廠(chǎng)完成這些工作,本文將圍繞污水廠(chǎng)針對鼓風(fēng)機的節能降耗的方案進(jìn)行討論。
對于污水廠(chǎng)的管理人員來(lái)說(shuō),首先需要明確的是任何涉及污水廠(chǎng)內資金的?出的項?都需要計算投資回報,根據投資回報的情況來(lái)判斷這個(gè)項目是否值得推進(jìn)?,F在的電費上漲的局勢表明了污水廠(chǎng)的能源成本在上升,因此在污水廠(chǎng)內節能降耗的項目的投資回報率計算明顯比電費上漲前有很大的提高。這一點(diǎn)可以幫助于污水廠(chǎng)的管理人員加大高耗能的設備改造投入,比如鼓風(fēng)曝氣設備等。
為了提高污水廠(chǎng)內有限的資金使用和更快的收回投資成本,污水廠(chǎng)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮:
1、 了解成本變化情況。
在污水廠(chǎng)中,對于高耗能的設備任何改進(jìn)都需要投入費用,而這個(gè)投入的費用得到回報或者收益的關(guān)鍵是盡快收回成本。準確了解電能成本上漲了多少以及上漲對成本有何影響?常重要。由于曝?系統是污水處理?中最?的能耗組成,因此對曝氣系統的改善可以實(shí)現最?的節能降耗。
做出污水廠(chǎng)的資金投入的決定的最有力的證據,是提供可靠的改造前后電能的節省數據,通過(guò)電能節省的數量,可以很方便的計算出投入的改造費用回收時(shí)間。實(shí)現這個(gè)準確的數據的首先是對原有鼓風(fēng)機進(jìn)行耗電量進(jìn)?統計和計量,消耗的電量通常很容易確定,建議使?適合任務(wù)的儀器來(lái)測量參數,例如??機的輸出電流和鼓風(fēng)機的電壓來(lái)計算。盡量不要使用舊??機電控柜上的電流電壓表來(lái)簡(jiǎn)單計算,因為這些儀表使用年代較長(cháng),可能已經(jīng)失效,最好使?外部的儀表驗證實(shí)際的耗電量。有了準確的原有舊鼓風(fēng)機的耗電數據,就可以做出投資的理由。根據現在電價(jià)或未來(lái)?年的預測電價(jià),或者通過(guò)采用新鼓風(fēng)機的耗電量,就可以簡(jiǎn)單計算收回投資所需的時(shí)間將??縮短。
2、最大限度地提高潛在的節省成本
曝?過(guò)程的耗電占污水處理?總體的耗電量的50-80%,在污水廠(chǎng)也可能有許多其他的設備的節能降耗的?例可以較?,但因為它們在污水廠(chǎng)內耗電比例較小,因此總體節約量很?,也就不作為優(yōu)先考慮的節能降耗措施。
對于曝氣系統的改造,污水廠(chǎng)也要首先評估污水廠(chǎng)內曝氣系統整體的情況,并根據整體情況進(jìn)行相應的調整:
比如曝氣池的溶解氧總是比較低,需要檢查曝氣池的曝?設備,以確保其正常?作,因為曝氣設備的良好性能對溶解氧產(chǎn)?重?影響。
如果出現曝氣池里曝氣翻大花,以及曝氣不均勻的問(wèn)題,那就必須先解決曝氣頭的局部脫落的問(wèn)題。有條件的污水廠(chǎng),可以對曝氣風(fēng)機鼓風(fēng)壓力隨著(zhù)時(shí)間的變化進(jìn)行監控,有助于污水廠(chǎng)運行人員了解曝氣裝置的堵塞情況。但是也要注意的是,更換曝氣裝置或機械曝?器等組件一般需要投入巨大,甚至需要放空,因此這是?項重?任務(wù),可能會(huì )對?藝運?產(chǎn)?嚴重的影響。污水廠(chǎng)針對這種大型的改造通常與其他大型的?起進(jìn)?,比如擴建,改建等,或者在曝?系統即將達到使?壽命時(shí)進(jìn)?。
3、混合搭配
對于更新污水廠(chǎng)的鼓風(fēng)系統來(lái)說(shuō),選擇合理的資金投入和使用更具有現實(shí)意義,污水廠(chǎng)缺乏足夠的資金,一次性全部更換,采用靈活的更新策略,可以在滿(mǎn)足污水廠(chǎng)工藝運行條件下,實(shí)現節能降耗,達成成本的節約的目的。雖然許多污水廠(chǎng)認為資金申請難度大,一次性申請足夠的資金,將所有舊式??機全部更換為新的風(fēng)機,但以分步分階段過(guò)程完成具有實(shí)際的可操作性。污水廠(chǎng)的技術(shù)人員,可以計算最低的曝氣風(fēng)量,根據這個(gè)最低的曝氣風(fēng)量,在污水廠(chǎng)內保持?夠的曝氣風(fēng)機來(lái)滿(mǎn)?生物池的好氧過(guò)程的基本溶解氧需求,根據這個(gè)計算,更新一到兩臺新的曝氣風(fēng)機,并保持這些風(fēng)機能連續穩定運?,?因為資金不足的不能直接更換的舊的、效率較低的鼓風(fēng)機可以在進(jìn)水負荷增高需要更高的風(fēng)量時(shí)使?,這樣新舊搭配可以節約一次性的資金投入,也可以實(shí)現節能降耗的目的。
4、新型設備的集成化減少施工時(shí)間
對于污水廠(chǎng)來(lái)說(shuō),確定了更新鼓風(fēng)機后,要盡快執行,因為完成更新鼓風(fēng)機項目的所需的時(shí)間越少,電耗節省就越快進(jìn)入到日常能源消耗的管理中。在采用新的鼓風(fēng)機(空氣懸浮、磁懸浮等),這些風(fēng)機的控制和設備部分一般都會(huì )集裝到箱體里,這類(lèi)型的??機的安裝不需要額外的設備基礎的要求,只需根據箱體大小和重量等進(jìn)行最少的?建改造施?。這種采用控制和設備部分集裝到箱體里的??機可以?作替換現有陳舊的舊鼓風(fēng)機的永久的解決?案,也可以?作在污水廠(chǎng)升級或者擴容的臨時(shí)改造期間的短期的解決?案(比如未來(lái)采用更大或者更小型號的風(fēng)機,或者更低能耗的鼓風(fēng)機類(lèi)型等)。作為臨時(shí)改造方案,它的優(yōu)勢是還可以?在使?壽命內移裝到另?個(gè)污水廠(chǎng)的位置,從?最?限度地提?兩個(gè)污水廠(chǎng)的效率優(yōu)勢和有效的節約成本。
如果選擇基于?速技術(shù)的現代??機,集裝到箱體的設備結構已經(jīng)是通用的設備做法,并且采用了更先進(jìn)的降噪技術(shù)以及無(wú)軸承之間的摩擦噪音后,新技術(shù)的鼓風(fēng)機向周?chē)h(huán)境排放的噪?也大大小于原有采用機械滾動(dòng)傳動(dòng)的風(fēng)機。
5、分步過(guò)程
污水廠(chǎng)即使最終的目標是最終更換所有??機,把整個(gè)更換過(guò)程分成更?的步驟是更容易操作的。制定分步驟進(jìn)行的更新方案,對于污水廠(chǎng)的設備成本預算控制更為合理,也更容易從上級或者主管部門(mén)申請出來(lái),這些預算可以從運營(yíng)費用中進(jìn)行合理的劃分和支出。由于通過(guò)新設備的安裝運行,對運?成本節省有巨?的潛能,污水廠(chǎng)管理人員應盡力說(shuō)服作為運營(yíng)成本預算的控制方,幫助他們意識到可以實(shí)現的收益,并支出合理的資?來(lái)啟動(dòng)項?。
一般來(lái)說(shuō)每個(gè)??機更新改造項?,首先考慮的是供氣量的充沛保障,但是新的設備往往可以使用更低的功率來(lái)提供原有的供氣量,因此新的設備一般需要重新更改電?裝置、重新布線(xiàn)或更新控制裝置,以及調整進(jìn)出風(fēng)的管道以適應新鼓風(fēng)機風(fēng)道布局。這些準備?作可以在作為備用的舊??機的機位上進(jìn)?。全部的??機更換可以分成多個(gè)周期,整個(gè)采購過(guò)程可以在?年內完成,這樣可以在污水廠(chǎng)基本的資金保障的同時(shí),實(shí)現設備的更新更換。
6、縮小規模
在污水廠(chǎng)的實(shí)際運行中,許多污水處理?的運行人員會(huì )發(fā)現,對于生化池實(shí)際所需的氧氣量來(lái)說(shuō),鼓風(fēng)機的設備提供的風(fēng)量都會(huì )比較大,導致好氧池曝氣末端的溶解氧非常高,這種情況從設計角度來(lái)說(shuō)是很正常的,因為設計?員預計在現場(chǎng)設備的使?壽命期間,污水廠(chǎng)的服務(wù)區域內的??數會(huì )增?,污水處理廠(chǎng)接納更多的人排出的污水,對生物處理?藝效率需要提升,也就是需要更多的空?,因此設計人員都會(huì )采用更大的風(fēng)機來(lái)保障未來(lái)的運行,但是對運行初期負荷不滿(mǎn)的時(shí)間,或者進(jìn)水水質(zhì)和設計相比相差很低,這就會(huì )顯得曝氣量過(guò)大,導致生物過(guò)程非常難以控制。
我們知道生物除磷脫氮對于曝?過(guò)程中溶解氧的控制是非常嚴格,由此設計采用的?流量功率的??機對除磷脫氮造成很大的負面影響,包括曝氣末端的溶解氧控制,增加的碳源投加量等。因此在實(shí)際的運行中相反,可以使?更?、更?效的鼓風(fēng)機來(lái)更好地滿(mǎn)??藝需求,?不會(huì )產(chǎn)?過(guò)多的能源消耗。這個(gè)需要污水廠(chǎng)運行人員根據現場(chǎng)進(jìn)行調控,如果鼓風(fēng)機房?jì)炔康目臻g容許,可以從添加?臺?功率/流量的??機或將?臺???機換成?臺較?的??機開(kāi)始。通??梢酝瓿蛇@樣的操作,以便保留?夠的風(fēng)機鼓風(fēng)量以確保出水指標的穩定達標。否則可以考慮現場(chǎng)增加小型箱式鼓風(fēng)機設備。
7、擴大規模
當然也有這種情況污水廠(chǎng)的曝氣系統由許多較?的高能耗的??機組成,這些??機需要更多的開(kāi)啟,并設定復雜的搭配?作程序以滿(mǎn)?曝?過(guò)程的對溶解氧需求。在這種情況下,??個(gè)更?效的大型的鼓風(fēng)機替換兩個(gè)或更多的的小風(fēng)機,這對降低運營(yíng)成本有非常大的幫助,特別是采用了高效低耗的新型風(fēng)機類(lèi)型,可以把機械和安裝的資本?出降低到最低。
需要注意的是,單純采用較?的??機對于夜間低流量狀態(tài)來(lái)說(shuō)就可能比較大了,因此保留一定數量的傳統?型??機,可以實(shí)現更加靈活的風(fēng)量調控。傳統??機的較低效率不會(huì )產(chǎn)?很?的影響,因為在整個(gè)運行期間,較低流量的風(fēng)機所占鼓風(fēng)曝氣系統的總體能耗以及功率都較?。最為關(guān)鍵的是,通過(guò)使?新的鼓風(fēng)機作為常用的運行機,可以通過(guò)節省的電耗成本更快地回收初始投資。
8、管道工程
采用更新的技術(shù)的?速??機通常?傳統??機體積更?,在通用的標準前提下,進(jìn)出風(fēng)的管路通??梢赃B接到現有的曝?管道上,這可以最?限度地減少?建和材料??的維修改造成本以及完成工程所需的總時(shí)間。
污水廠(chǎng)應當主動(dòng)通過(guò)與經(jīng)驗豐富的設計和安裝團隊及鼓風(fēng)機廠(chǎng)家技術(shù)人員進(jìn)行合作,可以在不影響新鼓風(fēng)機的性能的情況下充分利?現有基礎設施,從而有效地節省安裝成本。
9、控制
為了實(shí)現最佳的投資回報,重要的是要通過(guò)??機的控制程序,實(shí)現最優(yōu)化的鼓風(fēng)曝氣的控制。作為鼓風(fēng)機系統更新改造的?部分,將對鼓風(fēng)曝氣的風(fēng)量控制的程序和功效進(jìn)?現場(chǎng)的核驗,以及結合現場(chǎng)工藝運行對其進(jìn)?優(yōu)化,以充分利?更新后的鼓風(fēng)機的功率并降低曝?過(guò)程的運營(yíng)成本??梢钥紤]??個(gè)PLC子站收集??機曝氣系統(包括更換的新鼓風(fēng)機和保留的傳統??機)的數據,并設計合理的控制程序,更能有效地實(shí)現節能降耗的運行。
總結
隨著(zhù)污水廠(chǎng)內的電耗成本持續上升,通過(guò)提???曝氣系統的效率所節省的成本將使初始投資?以前更快地收回。而且當實(shí)現投資回收后,在鼓風(fēng)機的生命周期內的未來(lái)?年持續節省電耗成本,這樣可以給污水廠(chǎng)節省更多的資金,并能把這部分資金能夠改善污水廠(chǎng)內其他環(huán)節,從而使污水?能夠滿(mǎn)?各種監管發(fā)展的需求。
本文對污水廠(chǎng)如何從節能降耗的角度改造鼓風(fēng)曝氣系統概述了?些策略,希望能為污水廠(chǎng)的管理人員提供?些的思路。但是每個(gè)污水處理?都是具有各自的運行特點(diǎn),這需要在改造過(guò)程中,首先進(jìn)?設備效能和工藝運行影響的評估以找到真正的節能降耗措施。而這些需要專(zhuān)業(yè)的團隊來(lái)進(jìn)行,因此比較合理的措施是選擇在污水行業(yè)內具有專(zhuān)業(yè)技術(shù)的公司和團體,對污水廠(chǎng)進(jìn)行全面的調研,特別是對最有節省價(jià)值和意義的部分進(jìn)?分析和規劃,制定更符合污水廠(chǎng)實(shí)際的節能降耗措施。
比如帶有磁懸浮、空氣懸浮之類(lèi)的新技術(shù)的舊鼓風(fēng)機因為軸承不直接接觸不會(huì )產(chǎn)?機械磨損,因此不需要在長(cháng)期作為備用機停用的情況下定期開(kāi)啟來(lái)保持軸承的良好。這就可以讓這些舊鼓風(fēng)機將保持靜?,如果舊鼓風(fēng)機是羅茨風(fēng)機,軸承長(cháng)時(shí)間放置可能導致?lián)p壞,作為備用風(fēng)機較短的運?時(shí)間也將延?羅茨風(fēng)機的經(jīng)濟壽命,從?降低維護費?和保養投入。這種部分更新的措施可實(shí)現在最小資金投入下的最?限度地節省能源消耗,由于投入低資金回收的時(shí)間也是最短的。