变频器在污水曝气池中的应用

　　1引言
　　
　　21世纪的支柱产业中有信息、电子、环保、节能、生物等工程。随着国民经济的发展，各类企业应运而生，城市的扩大，新建居民用水量的增加，因此工业废水，生活污水的净化处理已提高到议事日程。为此要做到三点:
　　
　　（1）废水，污水的排放要求达标，以免对江、河、湖、海的水源污染;
　　
　　（2）废水，污水经净化处理后，尽可能重复利用;
　　
　　（3）国内多数城市缺水，尤其北方、西部更为突出，故要“开源节流”“节水节电”同等重要，是关系国民经济长久持续发展的根本大事。
　　
　　目前国内对废水、污水处理多数采用曝气法,实质是微生物处理,它适用范围广泛，例:棉纺、毛纺、麻纺、印染、洗涤医药、食品、轻化工、冶金、炼油等行业。总之，要用水的地方，一定有污水排放，必须经处理合格后，才可排放或回收利用,以免造成环境污染。污水处理涉及各行各业、生产生活、影响十分广泛，是件不可忽视的大事。
　　
　　2曝气处理中存在浪费现象
　　
　　（1）曝气池一般至少两个以上,是根据企业的发展来配置设备容量的。一般都偏大，实际使用量小，因此存在大马拉小车情况较普遍，存在浪费电能;
　　
　　（2）不少单位曝气池的供氧量过大，用人工方式来关闭罗茨风机（或一般鼓风机）的开动台数，这样不能及时有效的调节，存在浪费电能;
　　
　　（3）供氧气量应与排水量及污水处理的质量，与一年四季气温变化，白天晚上温度变动有关。当不能自动调速时，存在着浪费电能;
　　
　　（4）过量的供氧气量往往还影响污水处理的质量,造成微生物反而减少,处理效果往往变差,这样亦存在浪费电能;
　　
　　（5）污水排放只要达标或略高于标准就可,由于曝气供氧气过量，亦是不经济，存在浪费电能。所以迫切要求按设定参数自动控制;
　　
　　（6）曝气池的供氧气主要使用的设备是罗茨风机,它是定压变流量控制的，在不需要过大的气流量时，只要降速就能将流量变小，也就是说只有使用变频调速后才可达到此目的，且能做到既经济合理地处理污水，又有可观的节电效果，一般可节电30%以上。罗茨风机为恒转矩负载，流量Q正比转速n，节电率与转速成正比;而离心式风机属二次方减转矩负载，流量Q正比于转速n，输出功率P正比n3，所以节电率大，但压力H正比n2下降，这点是与罗茨风机不同的。总之不管使用罗茨风机或鼓风机，只要采用变频调速后，都有显著节电效果。
　　
　　3闭环控制方法
　　
　　（1）选用单值PH控制法—简单省线，效果明显，调试方便。
　　
　　PH值直接反映出水质情况，设置于排水口的PH值传感器。在线检测PH值的变化，并输出去PH值的模拟信号，经PID调节器运算后，输出4～20mA标准信号，控制变频器的频率输出，调节罗茨风机的转速，以及变曝气池的供氧气量。
　　
　　（2）选用双值即含氧量COD值及PH值控制方法—复杂费钱，*，调试较烦，
　　
　　与上述方案1不同的是它除检测排水口的PH值外，还在线检测水中的含氧量。排出水中含氧量高，说明送给曝气池的风量太大了，反之则说明给风量太少，这种既控制PH值又控制含氧量的双值控制，较上述PH值单值控制，控制精度高，控制效果好，但调试复杂，由于增加了PLC、含氧量测试仪等，系统投资较大。
　　
　　4结束语
　　
　　现在不少城市都有污水排放在线检测网路系统，24h实时监控。各单位，只要出现不合格的排放，就会警告，并报警显示。从而确保污水按标准要求排放，计算机管理监控系统，随时提示各单位对污水正常排放管理以及对低于标准排放单位的罚款处理。
　　
　　不论采用单值PH控制，或双值即含氧量COD值及PH值控制，这两种方法都可获得一定的经济效益和社会效益，是值得推广的。