污水处理厂的电气控制与变配电设备管理

 摘要：随着国家对环保工作力度的不断加大，以及现代化污水处理事业的快速发展，国内新建污水处理厂设备多数是从国外引进的。由于设备性能先进、运转灵活可靠和使用寿命长，越来越受到广大用户的青睐。本文主要对污水处理厂的电气控制与变配电设备管理进行了简要分析。 

　　关键词：污水处理厂；电气控制；管理 

　　中图分类号：TV664文献标识码： A 

　　引言 

　　污水处理厂的电气设备、机械设备都有其的运行、操作、保养、维修的特有规律,必须按照规定的工况和运转规律,正确操作、保养和维修,有机电设备处在良好的技术状态。在长时期运行中,由于摩擦、高温、潮湿等必然导致机电设备零部件的磨损、配合失调、技术状态恶化、作业效果下降,所以,一定要准确、及时、快速、高质量地拆修,以使设备恢复性能。 

　　一、污水处理厂机电设备的电气控制 

　　在现代科技迅速的发展的条件下,污水处理设备的自动化程度不断提高,在污水处理系统中各种控制设备的应用也日益广泛。如活性污泥法曝气池溶解氧浓度的控制及其沉淀池排泥时间的控制；处理水泵按调节池和中水池水位启闭；中水池的自动补水；中水供水的变频调速等。 

　　污水设备自动控制系统包括自动检测、报警装置、自动保护装置、自动操作装置以及自动调节装置等。在采用可编程控制器(PLC)和计算机系统的现代化污水处理过程控制中,以上几类装置的类别已不是特别明显,如自动报警、自动保护、自动操作和自动调节的功能均能在可编程控制器和计算机系统中完成。污水处理厂的自动化系统主要由测量仪表、计算机监控系统和被控设备组成的。 

　　1、PLC控制器控制 

　　PLC控制器作为一般自动化控制设备,能单台使用于机电设备的控制。也可用于工艺过程的系统控制。现在,PLC的产品已经系列化,从小型化PLC到大型化PLC均有供应,PLC的网络通讯能力也不断增强。在污水处理系统中应用较多的主要是小型化PLC控制器。 

　　PLC控制器一般采用的是模块结构,它是由中央处理器(CPU)模板、电源模板、输入/输出模板及其他用途的特殊模板组成,一般安装在一个机架上。不同的PLC系统的编程语言各有不同,通常分为梯形逻辑图、逻辑功能块图和指令式语言等几种指令系统。 

　　在中水系统中,PLC控制器对处理系统中某些参数进行检测,把这些检测到的数据送到PLC控制器,通过PLC控制器送到触摸屏中,PLC控制器按预先存放的用户程序和上位机的给定值进行判断、运算并输出控制信号,控制执行元件的工作时序,以控制处理指标,得到理想的处理效果。 

　　2、变频调速控制装置 

　　变频调速供水方式减少了高位水箱的储水环节,可防止水质的二次污染。采用闭环式供水方式,按压力信号调节水泵的转速,实现变量供水,全自动运行。可变频调速供水方式中水泵的转速随管网流量的不同而变化,与恒速泵运行方式比较,能够节省电能。 

　　变频调速供水系统由电系统和水系统构成,电系统主要由变频调速控制系统、监测仪表配电线路及控制线路等组成。水系统一般由水箱、泵组、阀门、仪表及供水管网等组成。其核心设备变频凋速控制装置一般由变频调速器、可编程控制器、数字调节器及主电路组成。其动作原理是按用水量的变化,调节水泵电机的电源频率及电压,控制水泵的转速,实现供水量调节和节能减排的目的。它的其动作过程是在水泵出口干管上装设压力传感器,以采集管网压力信号,把它转换成0-5V的模拟信号。并放大和转换为数字信号进入微机,运算后把参数送给变频调速器,控制电源频率的变化,调节水泵的转速,达到恒压变量供水。其中低水位控制器的作用是在水箱水位降到最低水位时系统自动停机。 

　　二、加强电气设备保养和维护管理的对策 

　　1、做好设备检修及维护工作的原则 

　　（1）制定设备预修制 

　　主要是加强日常维护、定期检查和计划维修管理，使维护保养和计划检修并重，实现预防为主的目标。具体内容：①坚持良好的保养方式，以减轻设备磨损，防止小隐患拖成大故障情况的发生。②坚持先维修、后生产的原则，杜绝为了赶生产任务，而使设备带病运转的情况。③坚持专业修理和操作工维护相结合的原则。由于操作工是设备的使用者，对设备性能和技术状况最熟悉，而修理人员的检修手段和经验又能给操作工的维护工作给予很好的指导与帮助。所以，将二者相结合，会起到事半功倍的效果。 

　　（2）加强维修队伍建设 

　　为做好设备维修的组织工作和加强维修队伍建设，主要开展了：①设立维修管理职能部门，明确责任制。②组建具有快速反应机制的专业维修队伍。③制定设备保养和维修计划。④做好设备试运转、测试及维修记录的归档以及故障排除与事故处理工作，对相关问题要进行科学分析和分类整理。⑤调动全员参与设备管理的积极性，营建全员性的设备群管网。 

　　（3）做好点巡检工作 

　　主要包括：①建立以厂领导、设备员以及操作工和维修工代表组成的设备巡视小组，不定期的检查各生产岗位的日常维修、润滑保养等情况。②以点检、面检为手段，确保设备的最佳状态。③日常点检应 1～2h 检查 1 次，主要检查各加油点、油位、温度、压力、冲洗水等部位的工况是否正常，由当班操作工负责。④采取包机制的巡检方式，维修工按早、中、晚各进行 1 次检查，采取看、听、触摸等方法检查设备的润滑，联接部分紧固、密封、温升及性能等情况。⑤点巡检中发现的问题要有详细记录，待分类处理后及时上报厂领导及设备技术员，以便采取相应对策。⑥面检每月进行 1 次，由主管领导组织设备管理、技术及维修人员等进行全面检查。对检查中的问题要及时召开会议，制定出相应的解决方案，由各相关部门协调执行。 

　　2、制定管理与维修制度及内容 

　　（1）执行不同的维护周期 

　　根据设备状况、工作条件的不同，需制定出完整详细的设备使用、维修及润滑计划。定期定人进行设备检查和保养，按计划要求保质保量的完成相关工作。为节省成本，国外设备除指定使用的国外牌号润滑油（少数特殊需求的润滑油）外，其他的可按照设备技术要求选用性能相同或相近的国产润滑油替代。 

　　（2）维护内容 

　　①日常保养，是由操作工负责完成的清洁、检查、加油等外部维护工作，并作为交接班的重要内容之一。②一级保养，是对易损的零部件进行的检查与保养，包括清洁、润滑以及局部和重点的拆卸、调整等，在维修工指导下由操作工负责。③二级保养，是较为复杂的检查和修理，如更换零部件、修复精度等，由维修工负责。④小修，是指局部性修理，只进行小范围的修理、更换和调整。⑤中修，是工作量较大的计划性修理，一般是 1～3 年安排 1 次，主要是更换和修复主要部件、检查设备功能、精度并调整校正，使其达到应有的技术标准。⑥大修，是由专业厂家完成的修理工作，包括设备解体、检查、修复、更换和调整，重新组装和外表喷漆。 

　　（3）对运行环境的要求 

　　①保证良好的工作环境，尽量降低高低温、雨雪等对设备造成的影响，确保在规定的条件下运行。②由于污水处理厂的特殊环境，设备锈蚀现象非常严重，特别是处在污水、污泥中的部件，应尽量选用不锈钢材料或采取防锈措施，有些管道不仅要做防锈、防腐处理，必要时也可设置阳极保护措施。③锈蚀的零部件要及时更换，以免发生设备故障或人身伤害事故。④由于污水处理设备大多采用了 PLC加仪表的自动控制方式，自动化程度较高。因此，应特别注意加强对仪表自控设备的维护与管理，防止仪表、自控设备及线路的损害。 

　　结束语 

　　总而言之，电气设备的运行与污水处理厂的正常运行和工作息息相关，加强污水处理厂电气控制具有十分重要的现实意义。今后在实际工作中，我们需要根据实际情况，积极采取相应的策略，做好控制工作，以保证电气设备的正常运行，保证整个污水处理厂的正常工作，提高污水处理效益，为方便人们的生活和整个城市的发展做出更大的贡献。 

　　参考文献 

　　[1]何孜章.城市生活污水处理厂电气设计体会[J].建筑电气，2012. 

　　[2]高超，韩丹.污水处理厂电气设计若干问题探讨[J].黑龙江科技信息，2009. 

　　[3]谭志浩.关于某污水处理厂电气设计分析[J].城市建设理论研究，2012.