甘奎舉 韓義忠

(1.金川集團(tuán)公司動(dòng)力廠， 甘肅 金昌 737100; 2.金川鎳鈷研究設(shè)計(jì)院， 甘肅 金昌 737100)

降低企業(yè)供水系統(tǒng)能耗的措施

甘奎舉1韓義忠2

(1.金川集團(tuán)公司動(dòng)力廠， 甘肅 金昌 737100; 2.金川鎳鈷研究設(shè)計(jì)院， 甘肅 金昌 737100)

通過對(duì)企業(yè)供水系統(tǒng)和能源消耗的調(diào)研分析，提出了合理優(yōu)化供水系統(tǒng)、降低能源消耗的技術(shù)措施。實(shí)施后不僅提高了水資源的有效利用率，而且進(jìn)一步提高了供水系統(tǒng)的保障能力，取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

供水系統(tǒng)； 優(yōu)化； 節(jié)能降耗

0 前言

金川集團(tuán)公司供水系統(tǒng)承擔(dān)著集團(tuán)公司各單位生產(chǎn)、生活用水的供應(yīng)，供水量為20.1萬m3/d，其中生產(chǎn)用水15萬m3/d，生活飲用水5.1萬m3/d。

供水系統(tǒng)由迎山坡凈化站(一級(jí)處理)和白家嘴凈化站(二級(jí)處理)兩部分組成。金川峽水庫源水經(jīng)6.8 km自然河道進(jìn)入迎山坡凈化站3.2萬m3沉砂池，經(jīng)混凝沉淀后，再經(jīng)1.0萬m3沉淀池進(jìn)一步混凝沉淀后通過4條長(zhǎng)19.6 km的輸水管線送至白家嘴凈化站，經(jīng)過調(diào)節(jié)、過濾、消毒等二級(jí)處理后供給公司各單位生產(chǎn)用水及居民小區(qū)生活用水。其中迎山坡凈化站至白家嘴凈化站的DN800輸水管網(wǎng)主要是為集團(tuán)公司礦山供水，簡(jiǎn)稱水二線。

目前，集團(tuán)公司供水系統(tǒng)分為礦山給水系統(tǒng)、一廠區(qū)給水系統(tǒng)、二廠區(qū)(選冶化廠區(qū))給水系統(tǒng)、三廠區(qū)給水系統(tǒng)和居民生活區(qū)給水系統(tǒng)。

1 供水系統(tǒng)存在的問題

1.1 礦山供水系統(tǒng)供水能力不足及管網(wǎng)老化

礦山供水系統(tǒng)總輸水能力為450萬m3/a，礦山用水主要是充填用水，充填時(shí)用水量較大，在用水高峰期經(jīng)常出現(xiàn)水量不足和缺水現(xiàn)象。隨著龍首礦、二礦擴(kuò)能，西部貧礦開發(fā)及四礦區(qū)建設(shè)，礦山供水系統(tǒng)供水能力已不能滿足礦山發(fā)展需要。同時(shí)，礦山供水系統(tǒng)管網(wǎng)老化嚴(yán)重，管線年久失修，爆管率與檢修率逐年上升，造成泄漏點(diǎn)較多，浪費(fèi)水較嚴(yán)重，嚴(yán)重影響了礦山系統(tǒng)的生產(chǎn)安全。

1.2 管網(wǎng)強(qiáng)行提壓浪費(fèi)水資源

公司水源地迎山坡一級(jí)凈化站至白家嘴二級(jí)凈化站高差約160 m以上，自迎山坡一級(jí)凈化站處理后的水經(jīng)DN800輸水管線(水二線)輸送到白家嘴二級(jí)凈化站。水二線水壓雖然滿足了礦山0.6 MPa的水壓要求，實(shí)現(xiàn)了可直接給礦山供水，但是水量富裕太多導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

1.3 生活用水系統(tǒng)電能浪費(fèi)嚴(yán)重

生活水加壓泵房有3臺(tái)12SH- 9清水泵(電機(jī)功率180 kW)，兩用一備并聯(lián)運(yùn)行，分別為公司6#、7#小區(qū)以及第二招待所供水。由于生活區(qū)實(shí)際用水量波動(dòng)較大，造成了用水高峰時(shí)供水能力不足，用水少時(shí)(夜間)供水能力過剩的現(xiàn)象。

1.4 生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重

根據(jù)測(cè)算，公司所管轄區(qū)居民人均用水量達(dá)450 L/人·d，遠(yuǎn)高于國(guó)家人均用水標(biāo)準(zhǔn)(130～300 L/人·d)，浪費(fèi)非常嚴(yán)重，主要原因是收費(fèi)機(jī)制不合理。目前公司對(duì)居民用水采取按人收費(fèi)(5元/人·月)，而不是按表收費(fèi)，這在一定程度上助長(zhǎng)了浪費(fèi)。2010年公司從居民處收取的水費(fèi)僅為540萬元左右，換算成水量約為200萬m3，而實(shí)際每年公司生活總用水量為600萬m3，有近400萬m3生活用水費(fèi)用攤?cè)氲焦竟迷O(shè)施生產(chǎn)成本內(nèi)。另外由于近幾年太陽能使用廣泛，跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重。老區(qū)居民均使用舊式坐便器，一次性沖洗水量大，也是造成浪費(fèi)嚴(yán)重的因素之一。

1.5 綠化用水缺乏科學(xué)管理

綠化用水管理不到位，隨處可見跑冒現(xiàn)象；廠區(qū)及生活區(qū)綠化用水?dāng)偱桑速M(fèi)嚴(yán)重；綠化用水量大，用水時(shí)間與生活用水高峰未錯(cuò)開，造成四層以上住戶缺水，必須強(qiáng)行提高水壓，浪費(fèi)了電能。

2 供水系統(tǒng)優(yōu)化措施

2.1 優(yōu)化供水系統(tǒng)以發(fā)揮水二線供水能力

利用原有給一廠區(qū)供水的DN500管網(wǎng)為二礦及龍首礦供水，新敷設(shè)DN800管網(wǎng)為一廠區(qū)供水。在凈化站原鍋爐房處新建一座加壓泵房并設(shè)置3臺(tái)單級(jí)雙吸離心泵通過原有DN500管網(wǎng)為二礦及龍首礦供水，設(shè)置3臺(tái)多級(jí)離心泵為三礦區(qū)統(tǒng)一供水。由于水二線首先進(jìn)入調(diào)節(jié)池泄壓后再經(jīng)過水泵加壓供水，充分發(fā)揮了水二線的供水能力。水泵供水均采用變頻調(diào)速裝置，供水量隨礦山用水量變化而變化，實(shí)現(xiàn)恒壓供水，節(jié)約用電。目前該項(xiàng)目已經(jīng)投入運(yùn)行，節(jié)能效果明顯。

2.2 優(yōu)化供水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力

合理的管網(wǎng)壓力是優(yōu)化供水和節(jié)約能源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。管網(wǎng)壓力過低，滿足不了用戶對(duì)水壓的要求；管網(wǎng)壓力過高，造成電能的大量浪費(fèi)，同時(shí)管網(wǎng)的故障率、漏失率也隨之上升。

為此，需科學(xué)調(diào)度供水，確定供水壓力與用戶需求的最佳結(jié)合點(diǎn)，為公司5個(gè)供水子系統(tǒng)確定合理的管網(wǎng)壓力，使管網(wǎng)壓力、水池水位始終處于最佳的平衡狀態(tài)。在滿足用戶用水需求的前提下，盡量降低出水壓力，實(shí)行分時(shí)段調(diào)整供水壓力。同時(shí)在供水區(qū)域內(nèi)選擇有代表性的數(shù)個(gè)水壓測(cè)控點(diǎn)，做好管網(wǎng)壓力在線檢測(cè)工作，保證安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)的供水方式。

2.3 提高水泵機(jī)組的運(yùn)行效率

公司供水系統(tǒng)加壓泵房采用多臺(tái)水泵并聯(lián)供水方式，根據(jù)用水量變化調(diào)整水泵機(jī)組的開啟，提高水泵機(jī)組的運(yùn)行效率是節(jié)能降耗的主要環(huán)節(jié)，主要分為以下兩方面：

(1)合理選擇泵站機(jī)組。在礦山供水系統(tǒng)擴(kuò)能改造工程中，認(rèn)真分析了礦山供水系統(tǒng)運(yùn)行工況，根據(jù)三個(gè)礦山的實(shí)際需求，合理選擇水泵揚(yáng)程，在滿足礦山供水管網(wǎng)壓力的前提下，保證水泵機(jī)組運(yùn)行在高效區(qū)域。同時(shí)避免由于水泵機(jī)組搭配不合理，造成機(jī)組頻繁開、停，浪費(fèi)能源的現(xiàn)象。

(2)采用新技術(shù)、新設(shè)備，節(jié)能降耗。恒壓變頻調(diào)速技術(shù)是保持供水泵房總出水管壓力不變的情況下，改變泵轉(zhuǎn)速或者水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，達(dá)到恒壓變頻的供水方式。恒壓變頻方式較傳統(tǒng)供水方式可節(jié)省能耗20%左右，其根據(jù)泵房出水管壓力控制儀表即可實(shí)現(xiàn)水泵機(jī)組控制，基本解決了由于水量降低造成壓力增加帶來的管網(wǎng)爆管及漏水損耗大的問題。

(3)對(duì)供水系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行性能標(biāo)定，將老化、低效設(shè)備改造成新型節(jié)能設(shè)備，節(jié)省能耗在10%以上。采用新型優(yōu)質(zhì)涂料如Belzona1341材料等，既耐磨又能使材料表面光滑，可降低液體對(duì)葉輪外緣摩擦及泵殼間液體渦流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的輪足損失，減小能量的損失。通過實(shí)際應(yīng)用，該技術(shù)能減少能耗5%以上，且投資較小。

3 控制管網(wǎng)漏損率

加強(qiáng)供水管線的巡查、維護(hù)、保養(yǎng)，提高供水系統(tǒng)安全可靠性。加強(qiáng)管道巡查工作，嚴(yán)格巡查工作程序，對(duì)管網(wǎng)巡查實(shí)行定時(shí)定片，責(zé)任到人。對(duì)水源地至水廠的輸水管道進(jìn)行全線巡查，對(duì)經(jīng)過農(nóng)渠、涵洞等管道薄弱環(huán)節(jié)要進(jìn)行重點(diǎn)排查，密切關(guān)注防洪渠、擋土墻等管道附屬設(shè)施的安全，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。同時(shí)，加大對(duì)管網(wǎng)沿線各類工程施工的監(jiān)管力度，加強(qiáng)與施工單位的溝通，及時(shí)告知施工單位施工區(qū)域內(nèi)管道設(shè)施的具體情況，杜絕施工過程中人為損壞供水管道設(shè)施。加大檢漏力度，對(duì)供水管網(wǎng)設(shè)施進(jìn)行普查和檢漏，對(duì)使用年限長(zhǎng)、末端用戶多的管道重點(diǎn)關(guān)注，確保管道滲漏及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)修復(fù)。

4 控制藥耗

反復(fù)進(jìn)行混凝實(shí)驗(yàn)，準(zhǔn)確確定最佳投藥量，根據(jù)出水水質(zhì)不斷修正混凝劑投加曲線，確定最佳的投加點(diǎn)、投加量。在保證水質(zhì)達(dá)標(biāo)的條件下，使藥劑消耗量最少。

5 節(jié)約生活用水

衛(wèi)生間用水占家庭生活用水的60%～70%。舊式坐便器排水量過大是造成用水過多的一個(gè)重要原因。采用新型6 L節(jié)水型坐便器，每月能減少污水排放1 890 L。水龍頭跑冒滴漏造成的浪費(fèi)亦不容忽視。據(jù)測(cè)定，滴水1 h可集水3.6 L，每月可集水2.6 m3，占公司生活用水總量的2.88%。因此可使用質(zhì)量好的節(jié)水龍頭，杜絕此現(xiàn)象。

完善居民生活用水計(jì)量設(shè)施，實(shí)現(xiàn)按表收費(fèi)，增強(qiáng)居民節(jié)水意識(shí)?？茖W(xué)使用綠化用水，使綠化用水與生活用水高峰錯(cuò)開，降低管網(wǎng)運(yùn)行壓力以降低能耗。

6 結(jié)束語

優(yōu)化供水系統(tǒng)，降低能源消耗，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排是企業(yè)全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提高資源利用率的核心所在。充分挖掘資源價(jià)值，不斷提升能源回收利用率，做到資源的“吃干榨盡”，將一直是以后工作的任務(wù)和目標(biāo)。

Energy Saving Measures of Enterprise Water Supply System

GAN Kui-ju, HAN Yi-zhong

By investigating and analyzing enterprise water supply system and energy consumption, this paper proposes some measures to optimize water supply system reasonably and reduce energy consumption technically. After implemented, the water effective utilization is increased and the guarantee capability of water supply system is improved, which bring good economic and social benefits.

water supply system; optimization; energy saving and reducing consumption

2014-02-19

甘奎舉(1964—)，河南永城人，大專，給排水工程師，主要從事給水處理、污水處理工作。

TV991.64

B

1008-5122(2014)05-0007-03