改良型卡鲁塞尔氧化沟反硝化区浮渣清除关键技术的应用

（1）
iah、ibh、ich 即为 ia、ib、ic 的谐波分量，可以通过 iaf、ibf、icf 与 ia、ib、ic 相 减得到。
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情况下都是有效的方法[3]。在三相交流电网电压波形稳定电压对称 时，电流分量的测量电路简单延时少。该方法的原理图如图 2 所示：
（4）通过技改创新培养团队精神，创造生产力。 参考文献
[1]彭永臻.活性污泥膨胀激励、成因及控制[M].科学出版社. 作者 简 介：陈建东（1982，10-），鹤壁市淇滨污水处理有限责任
公司，研究方向：污水处理。 李文伟（1966，10-），鹤壁市淇滨污水处理有限责任公司，研究
方向：污水处理。
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喷淋管道，喷淋角度倾斜 300 与水流方向相同，喷淋水取自混合液。
技改成效：反硝化区表面浮泥浮渣积累在压力水冲击下，很快
技改后效果图 3
溶解，表面污泥消除快，改善混合液表面流速。
如图 3 所示，反硝化区出现的浮泥随着水流很快流出没有再出
不足之处：喷淋装置必须连续开启效果明显，若喷淋装置停止 现富积，连续运行 3 个月表面形成的浮泥不足反硝化区池面的 1/10
以通过低通滤波器（LPF）得到。
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（2）
3 锁相环（PLL）在谐波检测中的作用 经过以上分析，可以得出瞬时无功功率的检测方法可以有效的 检测出谐波，是有很强实用性的方法，但有 p-q 法和 ip-iq 法之分[4]。 然而 p-q 法误差较大，其误差会随着三相交流电电压波形畸变 程度而变化。ip-iq 法检测结果不受电压波形畸变影响，三相交流电
谐波分量 iaf、ibf、icf 和基波无功分量之和 iad、ibd、icd 可以通过 iaf、ibf、 电压波形畸变的谐波成分不会在运算中出现，因而没有误差产生。
icf 与 ia、ib、ic 相减得到。
4 结束语
如果只需要检测无功电流，无功电流可以通过 q 反变换得到，
在瞬时无功功率检测法 ip-iq 法中采用锁相环可以实现对被采
整改已经不允许，经过多种尝试，找到最经济合理方案，确定在水面 议整体升级改造时由设计院进行优化，改造成与构筑物协调，彻底
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科技创新
2016 年第 28 期 科技创新与应用
锁相环在谐波检测中的应用
王语园 （陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000）
摘 要：谐波的存在会降低电力系统供电的电能质量，通过技术手段检测谐波的存在并降低谐波含量可以有效提高供电电能质 量。文章介绍了一种谐波检测方法即基于瞬时无功功率谐波检测法，分析了锁相环在这种检测方法中的应用，通过锁相环实现了 对被采样信号频率和相位的锁定，提高了谐波检测的精度。 关 键 词：电力系统；锁相环；谐波检测
当需要在检测谐波的同时，将无功电流也检测出来，根据图 1 弦信号 sinωt 和对应的余弦信号-cosωt，这两个信号可以通过一个
Á 运算原理图断开 q 计算通道就可以了。此时，ia、ib、ic 的基波分量 iaf、 正、余弦信号发生器及锁相环（PLL）得到。ip、iq 的直流分量 i 、i 可
ibf、icf 可以通过 p 计算出来。
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图中：
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图 2 ip-iq 运算方法的原理图
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（4） （5） （6）
图 1 p-q 运算原理图
采用这一方法，会涉及到三相交流电 A 相电压 ea 同相位的正
2 ip-iq 法
[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015.
ip-iq 法有较广的适用范围，在电网电压畸变和电网电压不对称
解决浮泥堆积问题。 6 结束语 （1）增加喷淋装置技改消除浮泥堆积虽然效果显著，但是管理
费力，费时，运行消耗能耗，可以作为应急处理措施。 （2）消除折返力影响技改此次技改费用不足 300 元，节约改造
资金 20 万元。技改成本低，安装后管理维护简单，无能耗，解决长期 困扰公司问题，通过创新创造生产力。
（3）利于社会民众参观了解污水处理全过程，增前民众的环保 意识，丰富人们的环保知识，极大增加民众对政府、对社会环保认可
度，避免因环境污染事件引发的群体事件发生，创造较大的经济效 益和社会效益。其社会效益是最显著。
三相交流电网电压波形不再按正常正弦波变化时，p 和 q 中叠 [3]徐敏，吴越涛，赵剑锋.基于鉴相位原理的新型单相电路谐波检测
加了各次谐波的无功、有功功率，此时，p-q 法将会产生误差，这种 方法[J].电工电气，2009（1）：50-52.
误差会随着电压畸变程度变化。
[4]李严楠.电力系统谐波正负序和谐波信号检测算法的研究与实现
300mm。严重影响后续工艺运行，造成磷的厌氧过度释，增加好氧吸 折返力，降低区域表面流速，PE 管位置根据实际水力情况自动调
磷的负荷，后续溶解氧、碳源不足时影响出水指标。而且每逢迎接检 节。出水口附近表面的折返力被 PE 管降低后，漂浮在表面的浮泥浮
查及各类社会群体参观时，质疑运行效果对社会效益造成不良影 渣及时随着水流流出前置反硝化区，浮泥不在富积。
经上述消除折返力影响技改后，卡鲁塞尔氧化沟反硝化区表面
4.2 消除折返力影响技改试验
绝大部浮泥被有效流出，使得反硝化区再也没有出现浮泥堆积现
技改器具及材料：Φ110PE 管，4# 不锈钢钢丝绳
象。磷没有出现过度的释放现象，工艺运行恢复正常。
技改措施：公司处理水量接近满负荷运行，停沟放空进行彻底
然而，在改造后与构筑物不协调，实际运行中存在视觉差距。建
低通滤波器（LPF）得到。三相交流电网电压波形稳定时，p 是电压和
ÂÃÁÇÃÂÄÁÃÂÁÅ 基波有功电流之间的作用，q是电压和基波无功电流之间的作用。i－
af、ibf、icf 是检测电流 ia、ib、ic 的基波分量，可以计算出来。p-q 法的原理 如图 1 所示。
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C
p q
经导流墙循环。底部混合液在液下推进器推力作用下，经导流墙形
成向上折返力水流，在此处混合液表面形成流向与池内流向相反，
反硝化区出水口就紧挨。导致出水口表面流速缓慢，混合液表面形
成浮泥在折返力作用下推离出水口，当浮渣浮泥不能及时从反硝化
技改前效果图 2
区出水口流出，浮泥浮渣会在在反硝化区进行累积，整个前置反硝
谐波检测方法有多种，文献[1，2]分析指出瞬时无功功率检测方
法与其他方法相比是非常有效的检测方法。这种方法又分为 p-q 法
和 ip-iq 法，都可以用于针对三相交流电路的谐波测量。
ÁÂÃÅÄÅÈÁÆÂÂÂÃÄÆÁÆÃÇÁÄÁÂÃÁÂÄÁÃÂÅÂÁÃÄÁÇÂÃÅÆÈÄÉÅÆÁÂÇ 1p-q法
p-q 法依据其含义可以得出 p、q，p、q 的直流分量 p、q 可以通过
1 简介
上漂浮一根空心 Φ110PE 管，用钢丝绳固定 PE 管，取得很好效果。
北方某城镇污水处理厂设计日处理污水能力 5 万吨/日，工艺
4.3 技改原理
采用改良型卡鲁塞尔氧化沟+奥贝尔氧化沟生物处理工艺，三级深
度处理采用混凝+沉淀+过滤，污泥深度处理系统采用石灰干化特种
密项压滤工艺，污水综合排放标准一级 A，中水回用做电厂冷却水，
响。
4.4 技改成效
3.1 工艺运行原因
虽然出水稳定达标排放，但长期低负荷、低溶解氧运行，污泥沉
降性差，适宜丝状菌生长，若不注意工艺运行很容易发生污泥膨胀，
生物泡沫的出现是不可避免的。
3.2 设计原因
改良卡鲁塞尔氧化沟反硝化区在推进器作用下往复循环流动，
部分混合液从出水口流出到好氧区进一步生化处理，大部分混合液
如式 3 所示：
样信号频率和相位的锁定，提高了谐波检测的精度。
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参考文献
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1
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C
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（3）
[1]吴竞昌.供电系统谐波[M].北京：中国电力出版社，1998. [2] 高 大 威 . 电 力 系 统 谐 波 、无 功 和 负 序 电 流 综 合 补 偿 的 研 究 [D]. 北
京：华北电力大学，2001.
化区漂浮物累计能达到 0.3 米厚度以上，严重影响有效水深水力停
留时间，增加设备的负荷，不利于工艺生产，外观给人反感，影响社
会效益。
4 改造措施
4.1 增加喷淋装置的改造试验
技改器具及材料：潜水污水泵流量 80 立方/h，Φ110 给水 PVC
管。
技改措施：距离反硝化区混合液表面 500mm 安装一段 3 米长
科技创新与应用 2016 年第 28 期
科技创新
改良型卡鲁塞尔氧化沟反硝化区浮渣清除
关键技术的应用
陈建东 李文伟 （鹤壁市淇滨污水处理有限责任公司，河南 鹤壁 458030）
摘 要：某城镇污水处理厂采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，在生产运行中发现卡鲁塞尔氧化沟反硝化区表面容易发生浮泥富集问题， 通过成立技改小组，调动员工创新思维，对生产运行工艺段更加深入研究，掌握污水处理各段处理原理、作用、池型构造水力混合 及设备性能。通过技改消除卡鲁塞尔氧化沟反硝化区浮泥堆积，降低对工艺运行影响，提高公司创新能力，创造巨大的经济效益 和社会效益。 关 键 词：技改创新；折返力；喷淋装置；消除折返力；清除浮泥