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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曝氣風機上的使用。方案采用TS2600為驅動平臺，搭配根據曝氣風機要求定制開發的擴展卡，集成了曝氣風機控制和變頻驅動功能，安裝、調整和維護都極為簡便。

系統使用變頻驅動方案后，改善了污水處理的調節性能，并且具有良好的節能效果。

關鍵字：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移（又稱曝氣過程），目的是獲得足夠的溶解氧，從而保證池內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、節能的實現污水處理的曝氣過程和嚴密監控，真空泵的驅動系統需要滿足以下工藝要求：

（1）最大輸出頻率為800Hz；
（2）根據出風口的壓力、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的擴展卡，使用觸摸屏作為人機界面，設計了如下的應用方案：

（1）TS2600以高性能矢量變頻器作為驅動平臺，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自動調節、以出風風量為控制對象的PID自動調節、以污水溶氧濃度為控制對象的PID自動調節，可根據現場需要自由切換，滿足各種復雜的現場情況和工藝；

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

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

圖2所示為應用方案框圖：

3、方案優勢

（1）重載驅動能力，可在120%額定負載情況下長期穩定運行；

（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警，并可通過復位按鍵清除警告信息；

（4）多點溫度檢測，可實現最多三路溫度檢測；

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

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

（7）專用的觸摸屏操作控制面板，可設置、監控各個單元的參數及報警信息，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、參數設定

主要功能參數(簡略版)：

3、調試運行

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

四、 小結

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中的應用。本方案集成度行業工藝程序，自動化程度高，控制精度高，適應性強，可以最大限度的保證污水處理的效率，已批量應用于出口的污水設備上，得到國外客戶的高度好評。

參考文獻

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

2、李方圓. 變頻器行業應用實踐，2006（1）

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