供水廠節水節能優化運行方法淺析

殷春艷 張俊武

(長春水務集團 吉林長春 130021)

供水廠節水節能優化運行方法淺析

殷春艷 張俊武

(長春水務集團 吉林長春 130021)

供水廠優化運行將成為水廠提高經濟效益和可持續發展的有效途徑，結合生產實踐，本文提出了通過優化沉淀、送水工序，強化管理等方法使供水廠處于節能優化運行狀態中，避免水處理生產的盲目性，及時調整工藝運行參數，保證水處理效果的同時降低了水、電資源及水處理藥劑的消耗，提高了供水廠運行的經濟效益及社會效益。

節水；節能；優化運行；沉淀；水處理；運行參數

1 概述

對供水廠運行進行優化會成為水廠提高效益和可持續發展的有效途徑，對凈化工序進行優化不僅可以節約運行成本、提高工藝運行管理的技術水平，而且在水廠實際生產運行過程中，能夠避免系統運行的盲目性及解決運行參數調整與處理效果滯后的矛盾，從而保證供水廠生產運行的安全可靠。

2 優化策略及方法

2.1 生產試驗法優化沉淀工序

水廠工藝凈化系統的運行試驗是一個整體工程，凈化系統各關鍵工序的運行狀態是相互影響、相互聯系的，對于不同的處理水量、不同的原水水質，存在著相應的優化組合。

可優化的關鍵工序包括混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒，藥劑配制質量等多個環節，在原水濁度小于10NTU時，降低刮泥機的運行速度，或間歇式運行，一方面可防止低溫、低濁期由于刮泥機的運行使已經沉淀的淤泥泛起而影響水質；另一方面可減少排泥量，延長排泥周期，降低運行成本，實現沉淀工序優化運行。

隨著新處理工藝技術、新型水處理設施、新凈化材料的不斷應用以及國家飲用水水質標準的不斷提高，由于原水濁度、PH值這些不可控因素的變化，地表水處理工藝各凈化工序的優化運行試驗將貫穿于水廠運行的始終。

2.2 通過改造送水水泵機組，優化送水工序

2.2.1 送水水泵機組運行存在的問題。

生產實踐中發現，在水廠水處理運行過程中，取水、送水、加壓泵站中水泵的運轉耗用了大量的電能，近95%左右的電量用來維持水泵的運行，制水過程中的輔助設備上（如電動閥、真空泵、機修及照明等）的用電僅僅占5%左右。不僅增加了人員的工作強度而且增加了運行成本。

隨著新建水廠的投入使用，送水管網要求的送水壓力大幅下降，送水管網的平均壓力僅在0.3Mpa左右，造成送水泵的揚程過高，送水量增加，不僅增加了能源消耗而且易導致水泵葉輪氣蝕現象。

2.2.2 送水水泵機組改造的方法。

1）對水泵進行重新選型更換，針對泵站現在的實際運行工況進行分析，重新選擇一種或幾種型號水泵配合使用，以應對運行中工況的變化，達到既能滿足供水要求，又能節能降耗。

2）將原有水泵進行加裝變頻調速裝置改造或在送水泵房中引入變頻調速水泵，采用變頻水泵與工頻水泵搭配供水，通過管網用水量來調節變頻水泵工作轉數及定速水泵工作臺數來調節水泵聯合供水的特性曲線，使其在滿足管網工況合理供水的前提下實現最大程度的節能。

3）送水泵房送水泵最優運行工況的調試

水泵運行過程中，積累水泵運行參數，計算變頻泵與工頻泵混合供水的送水泵房工況與定速泵單獨供水的送水泵房工況。通過對最高日、最低日、平均日的各個時段供水量的統計計算，一方面是為分析歷史數據以便作為統計數據的基礎，通過預測出的需水量與其相對比，決定變頻泵和普通泵的開停，另一方面就是為計算節能效果。

通過實際管網用水量數據，掌握管網需水量，使變頻泵與定速泵混合供水的送水泵房運行工況合理：一方面送水泵房既合理供水，又可以消除過剩揚程，取得顯著的節能效果，另一方面由于降低了多余水頭，使管網中的水壓趨于合理化，提高了管網及泵房運行的安全可靠性。由于掌握了日常用戶需水量變化情況，可以很好地控制水泵的臺數，也防止了水泵無效工作狀態，使水泵處于高效段內運行，節約了電費，使送水泵房處于優化運行狀態。

2.3 通過強化管理，優化生產過程

2.3.1 確定合理的能源消耗、藥劑消耗。影響水處理效果的因素包括取水量、濁度、水中雜質、水中溶解鹽、水溫、PH等，這些因素是動態變化的，是不可控的。通過生產試驗，工藝上不斷優化水處理運行控制，根據實際的進水水量、水質，及時調整混凝劑配制濃度、活化劑中濃硫酸、水玻璃的比例及相應的投加比例，配制出最佳的藥劑質量來尋求不同季節原水水質，在處理水量相同的情況下，出廠水水質滿足飲用水水質要求的最低能耗、藥耗。

2.3.2 根據處理水量、原水及沉淀池池上水濁度及時更改沉淀池排泥周期或排泥歷時，合理排放沉淀池的排泥水量，避免造成水資源浪費。

2.3.3 根據濾池池上水水質情況，合理設定過濾周期，防止濾阻力到達濾池頻繁反洗，反沖洗水泵不停起動運轉造成能源的浪費。2.3.4水處理系統安全生產運行的前提條件是保持水處理設施及附屬設備完好性，加強水處理設施及附屬設備的日常管理、維護保養、檢修工作來保證其完好率。

水處理設施及附屬設備只有保持良好的運行狀態，才能保證水處理生產安全、有序進行。工藝管理的目的是管好、用好、修好設備，充分發揮水處理構筑物及附屬設備的生產效能，保證安全、優質、高效地完成供水任務。

2.3.5 充分發揮集團調度部門的作用，根據管網用水的要求，進行合理的生產調配，平衡水處理構筑物和設備的生產運行時間、運行參數等，充分利用構筑物和設備的生產能力同時，降低PAC藥耗，充分發揮水處理構筑物的作用。

3 優化運行的保障

做好水廠優化運行管理工作，應建立健全集團公司、凈水廠、工段班組優化管理網絡體系，制定具體措施，各水廠廠長為優化工藝管理的第一責任人，負責水廠工藝運行管理的全面工作，水廠根據實際工藝運行參數，分別繪制有關的曲線圖，共同確定關鍵凈化工序是否調整，并保證運行參數的準確性，確保出廠水水質，節能降耗。