近幾年以來，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保方面的重視，各企業(yè)紛紛建立了自己的污水處理站。這些污水處理站相對(duì)規(guī)模比較小，處理量不大，同時(shí)，為了節(jié)約處理成本，采用生化處理的比較多。眾所周知，在生化處理系統(tǒng)里面，污水處理羅茨風(fēng)機(jī)是能耗很大的，一般占整個(gè)污水站總能耗的40%左右，有的要甚至更多。但是近幾年以電費(fèi)為主的能耗費(fèi)用不斷上漲，許多污水處理廠因?yàn)檫\(yùn)行費(fèi)高而不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使投巨資建設(shè)的污水處理廠沒有發(fā)揮它的效益，一些企業(yè)就想辦法開始偷排污水，致使我國(guó)的水環(huán)境狀況日益惡化，因此對(duì)污水處理廠運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化管理，節(jié)約能源費(fèi)用，降低處理成本是保障污水處理廠正常運(yùn)行的重要手段。
污水處理站的節(jié)能，我們認(rèn)為首先要從污水處理羅茨風(fēng)機(jī)的節(jié)能開始。首先，我們來分析一下污水處理羅茨風(fēng)機(jī)的工作原理。
污水處理羅茨風(fēng)機(jī)為容積式風(fēng)機(jī)，輸送的風(fēng)量與轉(zhuǎn)速成比例，三葉型葉輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一次由2個(gè)葉輪進(jìn)行3次吸、排氣，與二葉型相比，氣體脈動(dòng)變少，負(fù)荷變化小，機(jī)械強(qiáng)度高。在2根平相行的軸上設(shè)有2個(gè)三葉型葉輪，輪與橢圓形機(jī)箱內(nèi)孔面及各葉輪三者之間始終保持微小的間隙，由于葉輪互為反方向勻速旋轉(zhuǎn)，使箱體和葉輪所包圍著的一定量的氣體由吸入的一側(cè)輸送到排出的一側(cè)。各支葉輪始終由同步齒輪保持正確的相位，不會(huì)出現(xiàn)互相碰觸現(xiàn)象，因而可以高速化，不需要內(nèi)部潤(rùn)滑，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，性能穩(wěn)定，適應(yīng)多種用途，已運(yùn)用于廣泛的領(lǐng)域。
通常污水處理系統(tǒng)上的污水處理羅茨風(fēng)機(jī)、水泵都是電機(jī)以定速運(yùn)轉(zhuǎn)，再通過改變風(fēng)機(jī)出口的閥門開度來調(diào)節(jié)風(fēng)量或通過改變水泵出口管路上的調(diào)節(jié)閥開度來調(diào)節(jié)給水量。而風(fēng)機(jī)和水泵的最大特點(diǎn)是負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的平方成正比，而軸功率與轉(zhuǎn)速的立方成正比，因此如將電機(jī)的定速運(yùn)轉(zhuǎn)改為根據(jù)需要的流量來調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可節(jié)約大量的電能。在污水處理系統(tǒng)中，污水處理羅茨風(fēng)機(jī)的主要作用是給生化系統(tǒng)沖氧，使生化系統(tǒng)有充足的氧氣，我們?cè)谏乩锓乓粋€(gè)在線溶氧儀，在溶氧儀上設(shè)定水里需要的含氧量，把在線溶氧儀的數(shù)據(jù)送到PLC上，由PLC控制變頻器，再由變頻器控制污水處理羅茨風(fēng)機(jī)，具有明顯的節(jié)能效果。
我們知道，污水處理羅茨風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是不受風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速限制的，不論轉(zhuǎn)速變化如何其風(fēng)壓可以保持不變。而風(fēng)量則與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的，
即Q＝KN Q：表示風(fēng)量 N：表示風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速 K：為系數(shù)
從公式可知，風(fēng)量調(diào)節(jié)，完全由變頻器改變電機(jī)頻率達(dá)到無級(jí)變速，起到調(diào)節(jié)風(fēng)量的效果。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工藝風(fēng)機(jī)的最低頻15HZ，通常在35HZ左右，有個(gè)別時(shí)刻50HZ滿風(fēng)量運(yùn)行，由于生化系統(tǒng)工藝基本是差不多的，因此在不同的生化系統(tǒng)風(fēng)量調(diào)節(jié)量是基本相同的，因此應(yīng)用變頻技術(shù)都可以獲40%左右的節(jié)能效果。
污水處理羅茨風(fēng)機(jī)是恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，其節(jié)電率與轉(zhuǎn)速降成正比即N％=△N％，雖然不同于一般風(fēng)機(jī)、水泵節(jié)電率更高，但因它的功率較大，而且只要生化池里的曝氣系統(tǒng)不壞，是連續(xù)工作的，并開動(dòng)時(shí)間亦很長(zhǎng)，因此節(jié)電潛力大，節(jié)電費(fèi)用高。
污水處理羅茨風(fēng)機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造后，改變了過去以調(diào)節(jié)出口閥門大小方式來調(diào)節(jié)風(fēng)壓或風(fēng)量的生產(chǎn)方式，勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，調(diào)節(jié)的及時(shí)性好，單機(jī)能耗明顯下降。
變頻器對(duì)風(fēng)機(jī)實(shí)行節(jié)能改造后具有以下幾點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1、提高功率因素，減少無功功率損耗 ；2、采用變頻器控制具有自動(dòng)節(jié)能控制功能，能根據(jù)負(fù)載情況自動(dòng)調(diào)整電壓和頻率，使電機(jī)運(yùn)行在最高效率狀態(tài)下；3、變頻器具有先進(jìn)的磁通矢量控制，低頻輸出額定轉(zhuǎn)矩，能對(duì)污水處理羅茨風(fēng)機(jī)實(shí)行強(qiáng)有力的控制 ；4、節(jié)約能源，降低運(yùn)行成本；5、實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)、啟動(dòng)時(shí)無大電流沖擊；6、延長(zhǎng)螺茨風(fēng)機(jī)的使用壽命。
在污水處理系統(tǒng)中，各種水泵也需要節(jié)能，我們可以根據(jù)工藝的需要，采用變頻器控制，來達(dá)到節(jié)能的目的，同時(shí)，在水泵安裝的時(shí)候，也要注意以下幾點(diǎn)來達(dá)到節(jié)能的目的。
一、選擇合理的安裝位置，減少彎頭，使出水口正對(duì)水池。
二、縮短管路。
三、擴(kuò)大出水管徑。
四、在進(jìn)水能保持清潔的情況下，可去掉濾網(wǎng)。
五、調(diào)整軸向間隙，防止葉輪口環(huán)和軸向間隙不恰當(dāng)，使用時(shí)應(yīng)根據(jù)水泵的出廠說明調(diào)整。
六、及時(shí)消除管道堵塞物。異物留在進(jìn)水管、葉輪或?qū)Я鳉ち鞯纼?nèi)，都將使出水量減少。
七、防止水泵進(jìn)氣。水泵進(jìn)了空氣，出水量會(huì)明顯減少，應(yīng)對(duì)各密封部位檢查維護(hù)。
八、采用聯(lián)軸器直接傳動(dòng)代替平皮帶，可提高傳動(dòng)效率。
九、有些地方，能不用底閥的盡量不用底閥。
