淺談給水廠技術(shù)節(jié)能改造措施

張磊

上海市崇明區(qū)自來(lái)水公司 上海 202150

1 給水廠節(jié)能改造的意義

過(guò)去，節(jié)能并沒(méi)有得到足夠的重視。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源問(wèn)題日益突出，成為制約中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“瓶頸”。面對(duì)資源短缺，節(jié)約能源已成為一個(gè)特別必要和緊迫的問(wèn)題。在十六屆五中全會(huì)上，明確指出，要通過(guò)節(jié)約資源，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，與人口，資源和環(huán)境相協(xié)調(diào)，加快發(fā)展生態(tài)友好型社會(huì)。這是。國(guó)家“十一五”規(guī)劃還明確規(guī)定，未來(lái)五年單位GDP能耗將降低20%。這是中國(guó)將節(jié)能約束力指標(biāo)納入國(guó)家經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展五年計(jì)劃的第一次機(jī)會(huì)。因此，研究節(jié)能降耗具有非常現(xiàn)實(shí)的意義[1]。

長(zhǎng)期以來(lái)，中國(guó)的水務(wù)行業(yè)基本上已經(jīng)引入了政府壟斷管理體系。這給許多傳統(tǒng)水務(wù)公司帶來(lái)了許多問(wèn)題。由于各種原因，如時(shí)間，技術(shù)和資金，它沒(méi)有及時(shí)解決，因?yàn)樗嘿F。因此，它在水廠生產(chǎn)操作中具有節(jié)能和降低消耗的巨大潛力。在設(shè)計(jì)和使用水處理廠之后，需要在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中不斷改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)更好的水處理效果。這需要從水電站的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)中獲得指導(dǎo)，以指導(dǎo)水電站的生產(chǎn)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)下，節(jié)約能源，降低消耗，降低生產(chǎn)成本和運(yùn)營(yíng)成本是水電站市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的基本要求[2]。

2 給水廠電能損耗的主要方面

2.1 泵機(jī)組功率損失

泵裝置在供水和排水工程中的應(yīng)用非常普遍。在水力發(fā)電廠中，泵單元消耗的電力占水力發(fā)電廠總電力消耗的90%以上。目前，中國(guó)泵站項(xiàng)目由于設(shè)備和技術(shù)等各種條件，一般存在效率低，能耗高，生產(chǎn)成本高等問(wèn)題，導(dǎo)致泵站工程效率低下它帶來(lái)。例如，城市發(fā)展的加速增加了供水，供水管道得到了迅速改善，供水設(shè)施中的供水泵沒(méi)有進(jìn)行翻新，許多供水設(shè)施的抽水工作減少，高效率地區(qū)駕駛顯著減少。泵的效率導(dǎo)致大量的電能浪費(fèi)。加壓水供應(yīng)的泵配置是不合理的，這也導(dǎo)致不必要的電能浪費(fèi)[3]。

2.2 水處理過(guò)程中的功率損失

水處理結(jié)構(gòu)中的節(jié)水通常可以節(jié)省水頭損失，這與水的凈化效果密切相關(guān)，有時(shí)更多的水頭損失可以提高水處理的質(zhì)量。在這種情況下，需要全面考慮節(jié)能。水廠自動(dòng)控制技術(shù)改造是降低能耗的有效手段。發(fā)達(dá)國(guó)家的給水處理結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)通常使用使用過(guò)濾器液滴的分離器聚集來(lái)發(fā)電。此外，幾乎所有的水處理設(shè)施都使用設(shè)備控制和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，但有時(shí)有兩個(gè)系統(tǒng)可以進(jìn)行分配和污泥處理過(guò)程。由于資金和技術(shù)與中國(guó)相比，這方面的差距仍然很大。

2.3 清水池功率損失

城市供水廠的清水池是自來(lái)水生產(chǎn)的重要組成部分，具有蓄水，調(diào)節(jié)水量，滿(mǎn)足氯化接觸時(shí)間等功能。清潔水箱需要足夠的有效容量。這取決于每天使用的水量。因此，在實(shí)踐中，通常從容量方向考慮淡水池設(shè)計(jì)，并且提高池中的水位以實(shí)現(xiàn)能量膨脹的效果。在淡水池工作過(guò)程中，經(jīng)常使用活性炭吸附，微濾，電滲析，反滲透和離子交換，但它們消耗大部分電力。大量的能源損失會(huì)增加公司的生產(chǎn)和運(yùn)營(yíng)成本。通過(guò)使用不同的水位設(shè)計(jì)方法提高水池中的水位，清水池具有儲(chǔ)存和上升兩個(gè)功能，實(shí)際證明節(jié)能效果變得重要。

3 節(jié)能改造措施分析

3.1 二級(jí)泵房方案的合理優(yōu)化

如果泵站升程過(guò)高，功率消耗將不可避免地增加，泵葉輪將受損并影響流量，因此應(yīng)根據(jù)泵站入口和出口之間的水位差進(jìn)行設(shè)計(jì)。確定液壓損失并滿(mǎn)足泵站的設(shè)計(jì)流量要求。加權(quán)平均凈升力可通過(guò)以下公式計(jì)算，并計(jì)入水力損失確定；或按泵站進(jìn)、出水池平均水位差，并計(jì)入水力損失確定。另外，小型泵可以單獨(dú)安裝，對(duì)水量和水壓的需求根據(jù)時(shí)間和季節(jié)而變化，因此2臺(tái)機(jī)組的水量和水壓達(dá)不到要求，安裝3臺(tái)機(jī)組又會(huì)造成資源浪費(fèi)。在運(yùn)行過(guò)程中，如果泵室配有小型泵，就會(huì)發(fā)現(xiàn)其他泵在匹配后也在滿(mǎn)足要求的同時(shí)節(jié)省了更多能量[4]。

3.2 變頻器和PLC的節(jié)能

PLC和逆變器可用于控制泵，同時(shí)考慮節(jié)能和設(shè)備損耗等因素。另外，溫度傳感器被添加到供水管。通過(guò)將現(xiàn)場(chǎng)給排水管道上的溫度信號(hào)收集到PLC控制站，根據(jù)溫差信號(hào)進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，改變變頻器的工作頻率，在滿(mǎn)足工作環(huán)境要求的同時(shí)調(diào)節(jié)供水流量。從而達(dá)到節(jié)能的要求。

控制系統(tǒng)使用兩種控制模式：自動(dòng)控制和手動(dòng)控制。通常，系統(tǒng)在自動(dòng)控制模式下運(yùn)行，但此時(shí)不需要手動(dòng)操作，冷卻液泵自動(dòng)啟動(dòng)，現(xiàn)場(chǎng)溫度信號(hào)實(shí)時(shí)采集并發(fā)送到PLC，通過(guò)邏輯運(yùn)算進(jìn)行變頻。自動(dòng)控制泵頻率調(diào)節(jié)功能。如果設(shè)備發(fā)生故障，它會(huì)自動(dòng)切換到備用設(shè)備并發(fā)送報(bào)警信號(hào)[5]。

3.3 改善廢水回收率

水是動(dòng)力的源泉，世界的淡水資源非常小。隨著工業(yè)社會(huì)的大發(fā)展和城市人口的增加，水污染日益嚴(yán)重。目前，水污染控制的戰(zhàn)略目標(biāo)是從傳統(tǒng)的“污水處理標(biāo)準(zhǔn)排放”到以水質(zhì)再生為核心的“水循環(huán)”，從簡(jiǎn)單的“污染防治”到“水的生態(tài)恢復(fù)”。再生比海水淡化便宜得多，加工技術(shù)更成熟，基礎(chǔ)設(shè)施投資比長(zhǎng)距離水轉(zhuǎn)換更經(jīng)濟(jì)。單向污水回收，可以減少長(zhǎng)距離引水造成的電力損失，另一方面也可以減少污水對(duì)環(huán)境的污染。因此，提高污水回收率將降低企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，以及節(jié)約大量的能源，符合國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略和環(huán)境保護(hù)的要求。

3.4 供水經(jīng)濟(jì)運(yùn)行節(jié)能

根據(jù)城市供水管網(wǎng)的調(diào)整，確定一些基本壓力點(diǎn)和管網(wǎng)的壓力參考值，這些壓力點(diǎn)的壓力值不小于標(biāo)準(zhǔn)值，以滿(mǎn)足城市供水需求。在此基礎(chǔ)上，制定并優(yōu)化各供水廠的水壓，并控制壓力值以適應(yīng)城市的用水需求，因此，每個(gè)供水廠使用基本壓力測(cè)量點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)值作為控制目標(biāo)并做好日常安排。這樣既可以保證城市供水，又可以減少不必要的壓力和浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)供水的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[6]。

3.5 改進(jìn)劑量（氯）系統(tǒng)

在一些水域，計(jì)量系統(tǒng)不穩(wěn)定，測(cè)量不準(zhǔn)確，并且不高或低，因此需要改進(jìn)計(jì)量（氯）系統(tǒng)。給藥方法應(yīng)便于液體給藥和使用密閉罐，其應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的計(jì)量泵自動(dòng)添加。首先，分析加藥（氯）系統(tǒng)程序，糾正和重新編譯新程序，然后分析微機(jī)控制加藥系統(tǒng)的參數(shù)，找出參數(shù)高低的原因，以及原水濁度計(jì)水樣改變立場(chǎng)重新定位原水表，模擬小傾斜管，重新選擇模擬小傾斜管水樣的位置，改變工廠水濁度計(jì)，殘余氯計(jì)的水樣位置如。機(jī)器參數(shù)符合實(shí)際情況，從而改進(jìn)了自動(dòng)加藥系統(tǒng)，使加藥合理，準(zhǔn)確。

4 結(jié)語(yǔ)

中國(guó)正在加強(qiáng)環(huán)保活動(dòng)，促進(jìn)資源的綜合利用，推動(dòng)節(jié)能技術(shù)的實(shí)施。供水廠在節(jié)約能源，降低消耗，降低運(yùn)營(yíng)成本方面的作用，不僅是國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的必然，也是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的必然措施。利用現(xiàn)有設(shè)施，設(shè)施和其他條件，改善設(shè)施，優(yōu)化流程和最大限度地發(fā)揮潛力，必將為供水商提供良好的社會(huì)效益并帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。