摘 要 生存环境和健康息息相关。随着人们对自身健康的重视度的提高，对环境保护意识的增强，关于污水处理过程中遇到的问题也引起了极大的关注。污水处理厂越来越多。纵观污水处理厂对污水的处理，由于很多污水处理厂并没有对设计方案做出合理性的优化也没有采取有效节能的措施，造成了资源的浪费，这不利于污水处理厂发挥应有的经济效益和社会效益，无法有效缓解当前我国能源紧张的局面。污水处理厂电气节能适应了环保节能的需要，对污水处理厂的发展具有重要的意义。目前多数污水处理厂在运营过程中，出现电能损耗大，能源浪费明显等问题。因此，如何在确保污水处理厂正常运行的情况下，又能提高污水处理厂的经济性、节能性。是污水处理过程中非常重要的一环。本文针对污水处理工程中电气专业的节能措施进行探讨。
关键词 污水处理；电气设计；节能
1 污水处理厂节能设计的重要性
随着我国社会经济的快速发展和人民生活水平的提高，我国的污水排放量持续增加，污水处理厂的保有量和用电量也随之递增。再加上污水处理工程本身是一项造福子孙、利国利民的民生性工程。如何在工程中合理的、高效的使用现有能源，提高污水处理效率，改善生存环境显得格外重要[1]。
2 污水处理厂供配电系统的节能措施
2.1 首先设计方案的合理性是有效节能的前提
根据不同的项目情况采用不同供电系统形式。目前采用较多的是放射式和树干式两种。其中树干式供电方式主要应用于污水处理厂占地面积广，供电半径较大在污水处理厂中，这种供电方式的优点在于配电中心至各单体的电缆较少，多数电缆集中在单体内部敷设。运行维护方便且易梳理。缺点在于供电等级增加，供电可靠性降低，电能在輸送过程中损耗较大。而放射式供电方式主要应用于占地面积较小、供电半径短的污水处理厂。此类供电方式的优点在于减少了供电等级，直接由配电中心的低压出线柜至用电设备，提高了供电的可靠性。缺点在于从配电间出去的电缆较多，施工麻烦容易搞错。另外对电缆沟的容量要求较大。
以上两种供电方案，不能以孰优孰劣对其进行划分，而是要综合考量各方因素确定合理的供电方案。
其次合理的选择变配电间的位置，对变电站的布置应合理、灵活，尽量布置在靠近负荷中心的地方，这样即可以降低供电系统的初始投资又能减少线路损耗，从而降低供电总成本，与此同时，也有利于保障供电的安全性、稳定性和可靠性。
2.2 合理选择变压器
合理选择变压器在允许范围内尽量提高变压器负荷率，也是污水处理厂供配电系统节能措施的重要组成部分。合理选择变压器的容量及台数，在选择变压器的容量和台数时，应结合污水处理厂各工艺设备的实际运行情况进行计算负荷，不同的用电设备选择不同的需用系数。再考虑同时系数等因素。根据负荷计算的结果进行变压器容量的选择。使所选用的变压器能经常处于高效、经济运行状态，尽可能减少变压器的自身损耗导致的电能浪费，进而达到节能的目的。
另外在提高变压器的使用效率方面，提高功率因数集中设置无功补偿是常用的技术，提高功率因数可以有效减少无功损耗，提高变压器的效率，可以达到节能的目的[2]。
3 电缆的节能措施
电缆是污水处理厂供电系统中重要的组成部分，每年损耗在电缆上的电能极大，在满足电缆载流量、开关熔断电流等多重因素的前提下，合理的选择电缆路径，尽可能的缩短电缆长度。也可以有效的降低损耗达到节能的目的。除此以外还可以通过以下措施达到节能的目的，例如：①平衡三项用电负荷：如果三项用电负荷存在不平衡现象，会增加电气线路的损耗，因此为避免因负荷不平衡造成电能损耗，在设计过程中应尽量使三相负荷平衡进而减低损耗。②合理选择电缆及截面：污水处理厂需合理选择电缆型号和截面，为供电系统运行提供安全的供电环境。
4 电气设备的节能措施
污水处理厂的电气设备有很多，如高、低压开关柜、变压器、动力柜以及水泵电机等。但能在节能上做一些文章的主要是变压器和电动机。因此，所谓的设备节能主要是从以上两种设备着手，具体内容为：①在经济能允许的前提下尽量选择节能型的变压器，这种方案的前期投资可能会比较大，但相比其他高能能耗的变压器可以有效减少后期运营的电耗成本。从长远看应选用损耗小、节能好的新型变压器，如SCB13系列变压器。②选择高效的电动机：在电动机的选择上，污水处理厂需以高效为主。高效的电动机比通电动机效果更好，在要求达到最终效果相同的情况下，高效电动机的能耗更低。因此，对于保护环境、节约能源的污水处理厂而言，节能型的高效电动机显得尤为突出。
5 控制系统的节能措施
控制系统的节能措施，要把握好几个个关键点，一是电机选择合理的变频调速节能设备：二是对于大功率的用电设备采用软起动的启动方式。当单台用电设备功率过大时，如采用直接启动的方式会造成变压器故障、影响其他设备运行等后果。
另外在污水处理过程中有很多闭环控制过程。如果操作好可以有效减少损耗、节约成本。如曝气风机和生化池内的溶解氧测量仪，鼓风机的曝气量是根据溶解氧的数值来控制的。一般情况下生化池内的溶解氧值设定在2～3mg/L，当溶氧值低于此值时，要增加鼓风机的曝气量。反之应减少鼓风机的曝气量。如果溶氧值长时间的在要求范围内，那此时鼓风机就可以低曝气或者停止曝气。从而达到减少电能消耗。这相比没有闭环控制的系统来说就很好地达到了节能的效果。在污水处理过程中，诸如此类的闭环控制还有很多，均可以达到节能降耗的目的。再次不做深入的讨论。
6 结束语
污水处理厂的电气节能工作不但具备复杂性，而且具备一定的长期性和艰难性。如何在设计之初能够更合理、高效使用电能，改善污水处理厂内部的电气状况，实现节能效果显得尤为重要。只有这样，才能更好促进污水处理厂电气节能工作的开展，进而有效降低电能损耗，实现供配电系统及用电设备的经济运行。
参考文献
[1] 叶彩霞.污水厂电气控制系统的设计与实现[D].西安：西安科技大学，2013.
[2] 牛鑫.浅谈污水处理厂电气节能措施[J].技术与应用，2014，（11）： 121-122.
