殷春艷 張俊武

(長春水務(wù)集團(tuán) 吉林長春 130021)

供水廠節(jié)水節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行方法淺析

殷春艷 張俊武

(長春水務(wù)集團(tuán) 吉林長春 130021)

供水廠優(yōu)化運(yùn)行將成為水廠提高經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，本文提出了通過優(yōu)化沉淀、送水工序，強(qiáng)化管理等方法使供水廠處于節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)中，避免水處理生產(chǎn)的盲目性，及時(shí)調(diào)整工藝運(yùn)行參數(shù)，保證水處理效果的同時(shí)降低了水、電資源及水處理藥劑的消耗，提高了供水廠運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。

節(jié)水；節(jié)能；優(yōu)化運(yùn)行；沉淀；水處理；運(yùn)行參數(shù)

1 概述

對供水廠運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化會成為水廠提高效益和可持續(xù)發(fā)展的有效途徑，對凈化工序進(jìn)行優(yōu)化不僅可以節(jié)約運(yùn)行成本、提高工藝運(yùn)行管理的技術(shù)水平，而且在水廠實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中，能夠避免系統(tǒng)運(yùn)行的盲目性及解決運(yùn)行參數(shù)調(diào)整與處理效果滯后的矛盾，從而保證供水廠生產(chǎn)運(yùn)行的安全可靠。

2 優(yōu)化策略及方法

2.1 生產(chǎn)試驗(yàn)法優(yōu)化沉淀工序

水廠工藝凈化系統(tǒng)的運(yùn)行試驗(yàn)是一個(gè)整體工程，凈化系統(tǒng)各關(guān)鍵工序的運(yùn)行狀態(tài)是相互影響、相互聯(lián)系的，對于不同的處理水量、不同的原水水質(zhì)，存在著相應(yīng)的優(yōu)化組合。

可優(yōu)化的關(guān)鍵工序包括混合、絮凝、沉淀、過濾、消毒，藥劑配制質(zhì)量等多個(gè)環(huán)節(jié)，在原水濁度小于10NTU時(shí)，降低刮泥機(jī)的運(yùn)行速度，或間歇式運(yùn)行，一方面可防止低溫、低濁期由于刮泥機(jī)的運(yùn)行使已經(jīng)沉淀的淤泥泛起而影響水質(zhì)；另一方面可減少排泥量，延長排泥周期，降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)沉淀工序優(yōu)化運(yùn)行。

隨著新處理工藝技術(shù)、新型水處理設(shè)施、新凈化材料的不斷應(yīng)用以及國家飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)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(yōu)化運(yùn)行試驗(yàn)將貫穿于水廠運(yùn)行的始終。

2.2 通過改造送水水泵機(jī)組，優(yōu)化送水工序

2.2.1 送水水泵機(jī)組運(yùn)行存在的問題。

生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，在水廠水處理運(yùn)行過程中，取水、送水、加壓泵站中水泵的運(yùn)轉(zhuǎn)耗用了大量的電能，近95%左右的電量用來維持水泵的運(yùn)行，制水過程中的輔助設(shè)備上（如電動閥、真空泵、機(jī)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(qiáng)度而且增加了運(yùn)行成本。

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

2.2.2 送水水泵機(jī)組改造的方法。

1）對水泵進(jìn)行重新選型更換，針對泵站現(xiàn)在的實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行分析，重新選擇一種或幾種型號水泵配合使用，以應(yīng)對運(yùn)行中工況的變化，達(dá)到既能滿足供水要求，又能節(jié)能降耗。

2）將原有水泵進(jìn)行加裝變頻調(diào)速裝置改造或在送水泵房中引入變頻調(diào)速水泵，采用變頻水泵與工頻水泵搭配供水，通過管網(wǎng)用水量來調(diào)節(jié)變頻水泵工作轉(zhuǎn)數(shù)及定速水泵工作臺數(shù)來調(diào)節(jié)水泵聯(lián)合供水的特性曲線，使其在滿足管網(wǎng)工況合理供水的前提下實(shí)現(xiàn)最大程度的節(jié)能。

3）送水泵房送水泵最優(yōu)運(yùn)行工況的調(diào)試

水泵運(yùn)行過程中，積累水泵運(yùn)行參數(shù)，計(jì)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(dú)供水的送水泵房工況。通過對最高日、最低日、平均日的各個(gè)時(shí)段供水量的統(tǒng)計(jì)計(jì)算，一方面是為分析歷史數(shù)據(jù)以便作為統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)，通過預(yù)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(jì)算節(jié)能效果。

通過實(shí)際管網(wǎng)用水量數(shù)據(jù)，掌握管網(wǎng)需水量，使變頻泵與定速泵混合供水的送水泵房運(yùn)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(yáng)程，取得顯著的節(jié)能效果，另一方面由于降低了多余水頭，使管網(wǎng)中的水壓趨于合理化，提高了管網(wǎng)及泵房運(yùn)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(shù)，也防止了水泵無效工作狀態(tài)，使水泵處于高效段內(nèi)運(yùn)行，節(jié)約了電費(fèi)，使送水泵房處于優(yōu)化運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 通過強(qiáng)化管理，優(yōu)化生產(chǎn)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(zhì)、水中溶解鹽、水溫、PH等，這些因素是動態(tài)變化的，是不可控的。通過生產(chǎn)試驗(yàn)，工藝上不斷優(yōu)化水處理運(yùn)行控制，根據(jù)實(shí)際的進(jìn)水水量、水質(zhì)，及時(shí)調(diào)整混凝劑配制濃度、活化劑中濃硫酸、水玻璃的比例及相應(yīng)的投加比例，配制出最佳的藥劑質(zhì)量來尋求不同季節(jié)原水水質(zhì)，在處理水量相同的情況下，出廠水水質(zhì)滿足飲用水水質(zhì)要求的最低能耗、藥耗。

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

2.3.3 根據(jù)濾池池上水水質(zhì)情況，合理設(shè)定過濾周期，防止濾阻力到達(dá)濾池頻繁反洗，反沖洗水泵不停起動運(yùn)轉(zhuǎn)造成能源的浪費(fèi)。2.3.4水處理系統(tǒng)安全生產(chǎn)運(yùn)行的前提條件是保持水處理設(shè)施及附屬設(shè)備完好性，加強(qiáng)水處理設(shè)施及附屬設(shè)備的日常管理、維護(hù)保養(yǎng)、檢修工作來保證其完好率。

水處理設(shè)施及附屬設(shè)備只有保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，才能保證水處理生產(chǎn)安全、有序進(jìn)行。工藝管理的目的是管好、用好、修好設(shè)備，充分發(fā)揮水處理構(gòu)筑物及附屬設(shè)備的生產(chǎn)效能，保證安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成供水任務(wù)。

2.3.5 充分發(fā)揮集團(tuán)調(diào)度部門的作用，根據(jù)管網(wǎng)用水的要求，進(jìn)行合理的生產(chǎn)調(diào)配，平衡水處理構(gòu)筑物和設(shè)備的生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間、運(yùn)行參數(shù)等，充分利用構(gòu)筑物和設(shè)備的生產(chǎn)能力同時(shí)，降低PAC藥耗，充分發(fā)揮水處理構(gòu)筑物的作用。

3 優(yōu)化運(yùn)行的保障

做好水廠優(yōu)化運(yùn)行管理工作，應(yīng)建立健全集團(tuán)公司、凈水廠、工段班組優(yōu)化管理網(wǎng)絡(luò)體系，制定具體措施，各水廠廠長為優(yōu)化工藝管理的第一責(zé)任人，負(fù)責(zé)水廠工藝運(yùn)行管理的全面工作，水廠根據(jù)實(shí)際工藝運(yùn)行參數(shù)，分別繪制有關(guān)的曲線圖，共同確定關(guān)鍵凈化工序是否調(diào)整，并保證運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確性，確保出廠水水質(zhì)，節(jié)能降耗。