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摘要：广东省佛山市汇之源城北污水处理厂通过对砂水分离器进行改造，对其加装变频器，提高了出砂效率。
關键词：砂水分离器；变频器；出砂效率 改造
广东省佛山市汇之源城北污水处理厂于2007年建设投产，位于佛山市禅城、南海两区交界靠南海区侧大沥镇谢边村瓜步汛，总占地7.14公顷，首期占地5.5公顷，首期建设规模为日处理污水量5万立方米。城北污水处理厂采用UNITANK工艺，砂水分离器采用型号为LSSF-280螺旋式砂水分离器。在工艺设计中，砂水分离器为单机运行，配合曝气沉砂池刮砂桥联动。为了提高城北污水处理厂砂水分离器的出砂效率，2008年对其加装变频器。将其改造成变频器对电机调速，与刮砂桥进行联动。下面介绍砂水分离器加装变频器的改造措施及效果。
一、改造前状况
随着我国人口的增长和国民生活水平的提高，城镇居民用水量大幅度提高，造成相对应的污水处理量缺口增大。污水处理在国民生产和生活中占有非常重要地位，有无污水处理、污水处理技术的先进与否，是一个国家生产、生活水平高低和文明程度的重要标志之一。因此，提高污水处理生产效率，迫在眉睫。
砂水分离器作为污水处理工艺中的重要组成部分，出砂效率的高低直接影响到污水处理的效果、出水水质、处理效率。
设备调试阶段，砂水分离器进水后，出砂效果差，几乎无法出砂。导致溢流口堵塞而无法正常排水，水箱顶盖更是因为溢流口堵塞形成水箱内积水增多而被污水顶起。经过多次调整曝气沉砂池气量、进水量，情况还是没有明显改善。这样就会容易造成环境的污染和生产效率低下，电耗增大。因此，对砂水分离器进行改造，提高其出砂效率，既是生产的迫切需要，也是生产稳定的重要条件。
二、改造分析与措施
螺旋式砂水分离器的构造：砂水分离器的箱体由贮水槽、U型槽两部分构成在贮水槽的上端设置进水法兰，接受自沉砂池排出的混合液，在进水口下面设置布水板，减少进水的压力，在贮水槽的侧面设置出水法兰，回水经溢流由出水口排出。U型槽体内设可换耐磨衬板，支撑螺旋体。构造图如图1所示。
工作原理 ： 砂水混合液从分离器一端顶部输入水箱，混合液中重度较大的砂粒等将沉积干槽形底部，在螺旋的推动下。砂粒沿斜的U型槽底提升，离开液面后继续推移一段距离，在砂粒充分脱水后经排砂口卸至盛砂桶。而与砂分离后的水则从溢流口派出并送往厂内进水池。
经过对砂水分离器故障现象进行分析，根据砂水分离器的出砂原理，砂水混合物进过砂泵提升，进入砂水分离器的水箱内，由于厂内进水含砂量较低，而电机速度过快，砂水混合物在螺旋的推动过程中不能充分脱水，进行有效沉淀，导致砂粒随水回到水箱内。这就出现了砂水分离器无法正常出砂，出砂效果差。
在不改变砂水分离器构造的前提下，对砂水分离器进行改造，核心就在于将砂水分离器电机的转速降低。在砂水分离器进线处加装三菱FR-S500变频调速器，能有效降低电机的转速。达到预期效果。
三菱变频调速器的有关参数如下：
功率范围:
0.4～3.7kW（三相380V，FR-S540系列）
特点:
·自动转矩提升，实现6Hz时150%转矩输出。
·数字式拨盘，设定简单快捷。
·柔性PWM，实现更低噪音运行。
·15段速，PID，4-20mA输入和漏、源型转换等多项能
·可提供RS-485通信功能的机型FR-S520S-口K-R（可通过电缆接FR-PU04面板）及FR-S540-口K-CHR（可通过电缆接FR-PA02-02面板）
在变频器FR-S500中，三相电源线进线上添加热继电器KH和空气开关QF来对变频器进行过载保护；选择“正常启动”STF和“中速”RM以及“公共点”SD作为启动电机信号；选择报警输出点中的A、C两点连线进行报警输出。电路设计图如图2所示。
三、改造效果
经过对砂水分离器进行改造，降低电机转速，使得砂水混合物在螺旋的推动过程中能够充分脱水、有效沉淀，砂粒经排砂口卸至盛砂桶。与砂分离后的水则从溢流口派出并送往厂内进水池。达到预期目的。
由于电机使用了变频器，通过改造后一年的试运行证明：
（1）每天节约电能30%以上，减少了维修量和备件消耗，降低了运行成本；（2）安装变频器后，操作方便可靠，根据砂水混合物中含砂浓度的变化，可以手动或自动改变砂水分离器电机控制转速，自动化水平提高；（3）改善了工作环境，采用变频器调节系统，噪音污染减小；四、设备使用寿命延长。集中控制和变频器调速系统的应用，使电机转速降低，减少冲击和螺旋与衬板的磨损，运行平稳、振动减小，有效提高了砂水分离器的使用寿命。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
關键词：砂水分离器；变频器；出砂效率 改造
广东省佛山市汇之源城北污水处理厂于2007年建设投产，位于佛山市禅城、南海两区交界靠南海区侧大沥镇谢边村瓜步汛，总占地7.14公顷，首期占地5.5公顷，首期建设规模为日处理污水量5万立方米。城北污水处理厂采用UNITANK工艺，砂水分离器采用型号为LSSF-280螺旋式砂水分离器。在工艺设计中，砂水分离器为单机运行，配合曝气沉砂池刮砂桥联动。为了提高城北污水处理厂砂水分离器的出砂效率，2008年对其加装变频器。将其改造成变频器对电机调速，与刮砂桥进行联动。下面介绍砂水分离器加装变频器的改造措施及效果。
一、改造前状况
随着我国人口的增长和国民生活水平的提高，城镇居民用水量大幅度提高，造成相对应的污水处理量缺口增大。污水处理在国民生产和生活中占有非常重要地位，有无污水处理、污水处理技术的先进与否，是一个国家生产、生活水平高低和文明程度的重要标志之一。因此，提高污水处理生产效率，迫在眉睫。
砂水分离器作为污水处理工艺中的重要组成部分，出砂效率的高低直接影响到污水处理的效果、出水水质、处理效率。
设备调试阶段，砂水分离器进水后，出砂效果差，几乎无法出砂。导致溢流口堵塞而无法正常排水，水箱顶盖更是因为溢流口堵塞形成水箱内积水增多而被污水顶起。经过多次调整曝气沉砂池气量、进水量，情况还是没有明显改善。这样就会容易造成环境的污染和生产效率低下，电耗增大。因此，对砂水分离器进行改造，提高其出砂效率，既是生产的迫切需要，也是生产稳定的重要条件。
二、改造分析与措施
螺旋式砂水分离器的构造：砂水分离器的箱体由贮水槽、U型槽两部分构成在贮水槽的上端设置进水法兰，接受自沉砂池排出的混合液，在进水口下面设置布水板，减少进水的压力，在贮水槽的侧面设置出水法兰，回水经溢流由出水口排出。U型槽体内设可换耐磨衬板，支撑螺旋体。构造图如图1所示。
工作原理 ： 砂水混合液从分离器一端顶部输入水箱，混合液中重度较大的砂粒等将沉积干槽形底部，在螺旋的推动下。砂粒沿斜的U型槽底提升，离开液面后继续推移一段距离，在砂粒充分脱水后经排砂口卸至盛砂桶。而与砂分离后的水则从溢流口派出并送往厂内进水池。
经过对砂水分离器故障现象进行分析，根据砂水分离器的出砂原理，砂水混合物进过砂泵提升，进入砂水分离器的水箱内，由于厂内进水含砂量较低，而电机速度过快，砂水混合物在螺旋的推动过程中不能充分脱水，进行有效沉淀，导致砂粒随水回到水箱内。这就出现了砂水分离器无法正常出砂，出砂效果差。
在不改变砂水分离器构造的前提下，对砂水分离器进行改造，核心就在于将砂水分离器电机的转速降低。在砂水分离器进线处加装三菱FR-S500变频调速器，能有效降低电机的转速。达到预期效果。
三菱变频调速器的有关参数如下：
功率范围:
0.4～3.7kW（三相380V，FR-S540系列）
特点:
·自动转矩提升，实现6Hz时150%转矩输出。
·数字式拨盘，设定简单快捷。
·柔性PWM，实现更低噪音运行。
·15段速，PID，4-20mA输入和漏、源型转换等多项能
·可提供RS-485通信功能的机型FR-S520S-口K-R（可通过电缆接FR-PU04面板）及FR-S540-口K-CHR（可通过电缆接FR-PA02-02面板）
在变频器FR-S500中，三相电源线进线上添加热继电器KH和空气开关QF来对变频器进行过载保护；选择“正常启动”STF和“中速”RM以及“公共点”SD作为启动电机信号；选择报警输出点中的A、C两点连线进行报警输出。电路设计图如图2所示。
三、改造效果
经过对砂水分离器进行改造，降低电机转速，使得砂水混合物在螺旋的推动过程中能够充分脱水、有效沉淀，砂粒经排砂口卸至盛砂桶。与砂分离后的水则从溢流口派出并送往厂内进水池。达到预期目的。
由于电机使用了变频器，通过改造后一年的试运行证明：
（1）每天节约电能30%以上，减少了维修量和备件消耗，降低了运行成本；（2）安装变频器后，操作方便可靠，根据砂水混合物中含砂浓度的变化，可以手动或自动改变砂水分离器电机控制转速，自动化水平提高；（3）改善了工作环境，采用变频器调节系统，噪音污染减小；四、设备使用寿命延长。集中控制和变频器调速系统的应用，使电机转速降低，减少冲击和螺旋与衬板的磨损，运行平稳、振动减小，有效提高了砂水分离器的使用寿命。
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