摘要：《“十四五"城鎮(zhèn)污水處理及資源化利用發(fā)展規(guī)劃》指出，2021—2025年合理減緩我國城鎮(zhèn)污水收集處理設(shè)施發(fā)展不平衡不充分的矛盾，系統(tǒng)推動補(bǔ)短板強(qiáng)弱項(xiàng)，全方面提升污水收集處理效能的有效手段，加速推進(jìn)污水資源化利用聽得懂，提高設(shè)施運(yùn)行維護(hù)水平創造更多∏闆r較常見！笆奈?期間可持續，新建、改建和擴(kuò)建再生水生產(chǎn)能力不少于1500萬立方米/日體製。大量污水處理廠的建設(shè)構建，降低了污染物的排放，改良了水環(huán)境服務延伸，同時(shí)污水處理是高能耗產(chǎn)業(yè),這給能源消耗增加了壓力共創輝煌，因此需要建立一套合理的能效管理平臺進(jìn)行能源管理達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

　　關(guān)鍵詞：污水廠研究、水環(huán)境高效、能源管理、節(jié)能降耗

　　01

　　污水廠配電結(jié)構(gòu)和處理工藝

　　配電結(jié)構(gòu)

　　污水廠設(shè)備要求供電可靠性提高，一般不允許停電體系，中斷供電將造成重大的經(jīng)濟(jì)損失，因污水廠供電負(fù)荷等級為二級開展試點，應(yīng)采用兩路電源供電攜手共進，同時(shí)為保證電源可靠性，備用一臺柴油發(fā)電機(jī)推進一步，至少滿足廠內(nèi)應(yīng)急通風(fēng)換氣經過、消防、應(yīng)急照明等用電力度。

　　污水處理工藝

　　國內(nèi)的污水處理工藝大概有30種明確了方向，較為常見的氧化溝、A/A/O勇探新路、A/O單產提升、SBR，處理流程包括粗格柵及進(jìn)水泵房試驗、細(xì)格柵及曝氣沉砂池勞動精神、精細(xì)格柵、AAO生物池製度保障、MBR膜池及膜設(shè)備間紫外線消毒渠預下達、回用水池及回用水泵房、鼓風(fēng)機(jī)房統籌推進、儲泥池及污泥脫水車間等方案，復(fù)雜的處理工藝提升了運(yùn)維和管理的難度。

　　能耗分布

　　污水處理廠的能耗成本主要為電能了解情況、藥物深入、燃料技術研究，其中電能消耗占有60~90%，我國污水二級處理電能消耗為0.19~0.36 kWh/m3開展研究，經(jīng)過對城鎮(zhèn)污水處理廠能耗狀況及其影響因素進(jìn)行分析姿勢，結(jié)果表明目前我國城市污水處理廠平均能耗為0.29kWh/m3，而美國污水處理廠平均能耗為0.2kWh/m3質生產力，日本為0.204~0.254kWh/m3技術。總體上看推動，我國在污水處理中的節(jié)能降耗相對較高、優(yōu)化運(yùn)營方面起步晚，還存在很大的節(jié)能降耗空間信息，而電能的消耗大在污水提升泵相關、鼓風(fēng)曝氣和污泥處理環(huán)節(jié)，較高的能耗水平在一定程度上影響了污水處理的建設(shè)和發(fā)展豐富內涵，同時(shí)為了響應(yīng)雙碳戰(zhàn)略生產效率，需要探索一種科學(xué)的能源管理措施來促使節(jié)能降耗的完成。

　　02

　　能效管理解決方案--AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

　　安科瑞電氣具備從終端感知適應性、邊緣計(jì)算到能效管理平臺的產(chǎn)品生態(tài)體系節點，AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過在污水廠源、網(wǎng)落地生根、荷的特點、儲、充的各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝保護(hù)有效保障、監(jiān)測大數據、分析、治理裝置講實踐，用于監(jiān)測污水廠能耗總量和能耗強(qiáng)度數字技術，著重監(jiān)測主要用能設(shè)備能效，保護(hù)污水廠運(yùn)行安全可靠市場開拓，提高污水廠能效措施，為污水處理的能效管理提供科學(xué)、精細(xì)的解決方案各項要求。

圖1 AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺

       典型硬件配置

       系統(tǒng)特點(diǎn)：

       █保障供電可靠性

　　對污水廠配電系統(tǒng)中35kV更高要求、10kV電壓等級配置微機(jī)保護(hù)裝置及多功能儀表進(jìn)行保護(hù)和監(jiān)控，對0.4kV配置多功能計(jì)量儀表新技術，用于監(jiān)測各回路的電氣參數(shù)和用能情況，可實(shí)時(shí)監(jiān)控高低壓供配電系統(tǒng)開關(guān)柜順滑地配合、變壓器微機(jī)保護(hù)測控裝置深入、發(fā)電機(jī)控制柜效高、ATS/STS、UPS基礎，包括遙控系統穩定性、遙信、遙測集中展示、遙調(diào)實力增強、事故報(bào)警及記錄等。

　　污水廠存在大量的非線性負(fù)載探索創新，通過監(jiān)測其配電系統(tǒng)的諧波畸變帶來全新智能、電壓波動、閃變和容忍度指標(biāo)分析其電能質(zhì)量新產品，并配置對應(yīng)的電能質(zhì)量治理措施進(jìn)一步提高供電可靠性去完善。

圖2  AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺主接線圖

　　█建立能源計(jì)量體系

　　AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺通過搭建計(jì)量體系，采集污水處理廠能源數(shù)據(jù)長遠所需，顯示污水處理廠的能源流向和能源損耗求索，通過能源流向圖幫助其分析能源消耗去向，找出能源消耗異常區(qū)域幫助其了解各工藝環(huán)節(jié)能源消耗量規模，并且可細(xì)化到樓層穩定發展、車間、產(chǎn)線聯動、班組增持能力、工序，計(jì)算產(chǎn)品單耗生產體系、單位面積能耗或萬元產(chǎn)值能耗服務，從而計(jì)算出能耗總量和單位能耗。

圖3 能源流向圖

　　█數(shù)據(jù)集抄并實(shí)時(shí)計(jì)量

　　AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺提供自定義時(shí)間抄表功能能力和水平，可以在任意時(shí)間覆蓋，任意地點(diǎn)，完成對企業(yè)的三級計(jì)量體系數(shù)據(jù)閱覽研究，減少了人工投入高效。同時(shí)各類保護(hù)、儀表主動定時(shí)上傳數(shù)據(jù)提高，保證了能源時(shí)效性機構，為其節(jié)能降耗，提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐交流。

圖4 數(shù)據(jù)集抄報(bào)表

　　█優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)

　　AcrelEMS-SW智慧水務(wù)能效管理平臺支持接入分布式光伏電站以及風(fēng)力發(fā)電站基礎，為企業(yè)提供分布式電站運(yùn)行監(jiān)測和發(fā)電日/月/年/累計(jì)收益和減排分析，支持自發(fā)自用、余電上網(wǎng)實踐者。在儲能環(huán)節(jié)取得明顯成效，平臺接入BMS和PCS數(shù)據(jù)，支持充放電配置策略數據，并對電池管理系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)預(yù)警創新的技術，根據(jù)其負(fù)荷特點(diǎn)，削峰填谷顯著，充分使用新能源快速增長，降低污水廠碳排放。

圖5 分布式光伏電站監(jiān)測運(yùn)維

　　█提升主要用能設(shè)備能效

　　污水處理廠中有著大量的電機(jī)占、水泵高質量，其中污水提升泵和鼓風(fēng)曝氣能耗占據(jù)了工藝能耗中的大多數(shù)，平臺針對這些工藝設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測分析動手能力，工藝之間橫向比較逐步改善，尋找較具調(diào)控潛力的用電設(shè)備、工藝單元提升，幫助用戶發(fā)現(xiàn)其能效提升空間并提供解決方案大大提高，找到較佳的運(yùn)行區(qū)域，顯著降低能源消耗研究成果。

圖6 管網(wǎng)圖和能效監(jiān)測

　　█報(bào)警及時(shí)推送

　　平臺提供能源報(bào)警功能取得了一定進展，一旦發(fā)現(xiàn)跑冒滴漏，能源消耗異常大面積，電參量異常等情況積極參與，能提供多種方式的報(bào)警，包括但不限于郵件培養、短信交流研討、釘釘推送等。

圖7 報(bào)警記錄與管理

　　█加強(qiáng)運(yùn)維管理

　　加強(qiáng)巡視維護(hù)工作形式，及時(shí)發(fā)現(xiàn)或消滅設(shè)備隱患建設應用，提高供電可靠性。配置重要設(shè)備包括變壓器日漸深入、電氣柜動力、高壓電纜、空調(diào)主機(jī)互動式宣講、水泵效高性、鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備信息，配置二維碼開展，快速在移動端獲取設(shè)備信息互動互補、設(shè)備維修歷史記錄以及解決問題的常用辦法。

圖8 設(shè)備運(yùn)維檔案

　　03

　　結(jié)語

　　隨著污水處理廠的不斷擴(kuò)建，運(yùn)行費(fèi)用的持續(xù)上升成就，能源消耗不斷增加重要方式，通過合理運(yùn)用能源管理平臺開展面對面，利用先進(jìn)的大數(shù)據(jù)系統、云計(jì)算等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠提高污水廠的供電可靠性進一步提升，找到節(jié)能降耗的實(shí)際方案空間廣闊，深入能耗分析，發(fā)掘節(jié)能潛力改革創新，為管理者提供準(zhǔn)確化的管理手段知識和技能，提高污水處理廠的能耗管理水平。