摘要：污水處理后排放是解決水污染問題的有效方法之一，本文介紹了四方TS2600系列變頻一體機在污水處理系統(tǒng)曝氣風機上的使用。方案采用TS2600為驅(qū)動平臺，搭配根據(jù)曝氣風機要求定制開發(fā)的擴展卡，集成了曝氣風機控制和變頻驅(qū)動功能，安裝、調(diào)整和維護都極為簡便。

系統(tǒng)使用變頻驅(qū)動方案后，改善了污水處理的調(diào)節(jié)性能，并且具有良好的節(jié)能效果。

關(guān)鍵字：污水處理，真空泵，曝氣風機，TS2600

一、 工藝介紹

污水處理的一般過程為污水先進入提升泵站，然后依次通過曝氣沉砂、氧化溝、二沉池，把水和污泥徹底分離，處理過的水排放到排污口。

工藝流程：

污水處理的簡易工藝流程如圖1所示：

二、 方案介紹

1、工藝要求：

    本污水處理中使用真空泵將空氣中的氧強制向污水中轉(zhuǎn)移（又稱曝氣過程），目的是獲得足夠的溶解氧，從而保證池內(nèi)微生物在有充足溶解氧的條件下，對污水中有機物的氧化分解作用。所以為了保證自動、高效、節(jié)能的實現(xiàn)污水處理的曝氣過程和嚴密監(jiān)控，真空泵的驅(qū)動系統(tǒng)需要滿足以下工藝要求：

（1）最大輸出頻率為800Hz；
（2）根據(jù)出風口的壓力、風量、污水的溶氧濃度自動控制輸出頻率；
（3）具備遠程監(jiān)控功能；
（4）具備進風壓力、出風壓力、進氣溫度、電機溫度、溶氧濃度等的報警及顯示。

2、 系統(tǒng)方案

針對污水處理中曝氣風機的工藝要求，采用TS2600系列變頻一體機，搭配專門為曝氣風機研發(fā)的擴展卡，使用觸摸屏作為人機界面，設(shè)計了如下的應(yīng)用方案：

（1）TS2600以高性能矢量變頻器作為驅(qū)動平臺，輸出頻率范圍為0~3000Hz，完全滿足曝氣風機對變頻器輸出頻率的要求； 

（2）曝氣風機專用擴展卡內(nèi)部集成了三套PID控制程序，包括以出風壓力為控制對象的PID自動調(diào)節(jié)、以出風風量為控制對象的PID自動調(diào)節(jié)、以污水溶氧濃度為控制對象的PID自動調(diào)節(jié)，可根據(jù)現(xiàn)場需要自由切換，滿足各種復(fù)雜的現(xiàn)場情況和工藝；

（3）配套的觸摸屏HMI，可實時對參數(shù)進行監(jiān)控和修改，方便高效的實現(xiàn)了對一體機的操控； 

（4）具備遠程與本地切換功能，客戶可以在遠程（例如辦公室）實現(xiàn)對現(xiàn)場情況的監(jiān)控以及不危及現(xiàn)場的操作，極大提升了客戶的使用體驗。

圖2所示為應(yīng)用方案框圖：

3、方案優(yōu)勢

（1）重載驅(qū)動能力，可在120%額定負載情況下長期穩(wěn)定運行；

（2）可適配普通交流異步電機、變頻電機、高頻電機等多種電機；

（3）可檢測各種報警信號，包括壓力、流量、溶氧濃度等，觸摸屏控制面板會及時預(yù)警，并可通過復(fù)位按鍵清除警告信息；

（4）多點溫度檢測，可實現(xiàn)最多三路溫度檢測；

（5）提供兩路獨立RS485通訊接口，作為本地控制和遠程監(jiān)控或作為多臺一體機組網(wǎng)使用；

（6）具有實時時鐘功能，可顯示當前時間并記錄故障發(fā)生時間，方便用戶維護及查詢；

（7）專用的觸摸屏操作控制面板，可設(shè)置、監(jiān)控各個單元的參數(shù)及報警信息，并且具有中、英、韓多語言切換功能。

三、 配線及說明

1、電氣配線圖

圖3

2、參數(shù)設(shè)定

主要功能參數(shù)(簡略版)：

3、調(diào)試運行

 以工作在壓力控制模式為例，在觸摸屏上設(shè)定需要控制的目標壓力，以及相應(yīng)的壓力報警上下限值，按下觸摸屏中的啟動按鈕，則系統(tǒng)根據(jù)壓力傳感器的反饋值調(diào)節(jié)出風口的壓力，使其保持在設(shè)定壓力上。

四、 小結(jié)

本文介紹了四方TS2600系列變頻一體機搭配污水曝氣風機專用擴展卡在污水處理系統(tǒng)中的應(yīng)用。本方案集成度行業(yè)工藝程序，自動化程度高，控制精度高，適應(yīng)性強，可以最大限度的保證污水處理的效率，已批量應(yīng)用于出口的污水設(shè)備上，得到國外客戶的高度好評。

參考文獻

1、《TS2600系列變頻驅(qū)動一體機說明書 V1.1》   深圳市四方電氣技術(shù)有限公司

2、李方圓. 變頻器行業(yè)應(yīng)用實踐，2006（1）

3、馮東升，張智華，張金輝. 變頻節(jié)能技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用. 電機與控制應(yīng)用. 2010（37）