变频器在废水净化中的应用

    近年来，在印染等竞争激烈的行业中，节约用电用水，降低能耗及水的综合回收与利用等，已成为印染厂降低成本，提高效益，立足市场经济的一条重要途径。污水处理已是各级政府和企业的工作的重点之一，企业纷纷采取各种措施，如在染色机中采取冷却水的再利用、废水处理、污水达标排放，减少排污在厂所占的比重等措施。现在对废水的处理多数采用曝气法，即微生物处理，控制COD指标，通过酸碱中和法来控制pH值。    (1)既有废水净化处理系统    未使用变频器时的既有废水净化处理系统工艺流程如图4-8所示，它存在如下缺点。    a．由于生化塔曝气管道是通过手动启停来控制一台18.5kW空压机的供气．不仅COD指标不能及时有效调节，还存在电能的浪费。    b．在pH值的控制中，由于采取人工控制，更加难以控制药剂的用量，其pH指标不尽人意。    c．因为M1、M4、M6是手动直接启停，这些造成废水池、流化槽、清水池水位控制不便。M5虽然采用变频器控制，但是清水池水位及供水压力无法控制，电能消耗也较多。    d．由于原处理效率低下，废水池经常溢出到污水池，造成排污量急剧上升。
    图4-8    未使用变频器时的废水净化处理系统工艺流程    (2)加入变频器后的控制方案    控制方案如图4-9所示。
    图4-9    加入变频器后的控制方案    ①M1提升泵、M4、M6均采取不锈钢浮球式液位控制器分别控制3台变频器的启停。通过动态功率因数补偿技术，变频器软启动技术，PID闭环控制，自动跟踪负载的工作状况，实时调节供电功率，减少了电能浪费，大幅度节省了电能。M5通过SBY压力变送器输出4～20mA(相对应的压力为0～3MPa)的模拟信号经过PID3调节器，并利用自整定与5#变频器组成一个闭合回路，从而使5#电动机对车间进行恒压供水。    ②M7加酸泵、pH传感器、二线式隔离pH变送器pH210、7#变频器和PID先进调节器共同构成pH值控制回路，可以实现对废水pH值的连续调节。也克服控制系统中的大滞后和非线性。同时由于二线式隔离pH变送器pH210带有pH值显示，可以方便观测。    ③空压机、OPM410自动有机污物监测仪（COD监测仪）、2#变频器和PID调节器组成COD控制回路，可以对COD值进行连续调节。而OPM410自动有机污物监测仪具有连续自动诊断功能，能保证监测仪正常运行。也可自动切换量程，吸光度0～0.5/0～1.0/0～2.0/0～2. 5Abs四量程可手动或自动切换，并具有连续的自诊断功能。其稳定性监视功能使零点和满值校正非常精确。采用标准液进行满值校正时，可自动对温度进行修正。还可通过仪器内置校正光栅进行满值检查等。    (3)加入变频器后的效果及意义    按照上述方案，在不影响正常生产的条件下经过控制系统的在线调试，可达到如下效果。    ①pH值由原来的8～10之间，提高到7.5～8.5之间。pH值不用频繁地用试纸去检测，可以在二线式隔离pH变送器pH210表中直接读出。    ②COD指标由原来的700～1000mg/L下降到520～700mg/L。色度（倍）由360下降到80。    ③水区理能力由原来120t/h提高到200t/h，并可减少污水排放量。    由上述分析可以看出利用PID调节器、变频器，可方便地实现pH值、COD的闭环控制；给定量和反馈量可以在电压输入信号和电流输入信号中任意选择；对空压机采用全数字空间电压矢量SVPWM控制算法，减少了输出电流的谐波成分，使电机运行更加平稳高效；恒压控制功能使得变频器即使在电源电压发生变化的情况下也能自动输出恒定电压；零速追踪。还具有过压过流保护、过载保护、过压过流失速保护。