金彥云

（福建　漳州　363000）

針對(duì)城市水廠節(jié)能降耗措施的探究

金彥云

（福建漳州363000）

當(dāng)前，我國(guó)正在著手建設(shè)資源節(jié)約型環(huán)境友好型社會(huì)，而城市水廠節(jié)能降耗是其中重要的一部分內(nèi)容。本文結(jié)合城市水廠的一些具體實(shí)際情況，著重從水耗、電耗、藥耗這三個(gè)方面進(jìn)行了探討分析，并從舊設(shè)備改造，工藝組合優(yōu)化等角度提出了一些節(jié)能降耗的措施，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

水廠；節(jié)能降耗；措施

引言

根據(jù)已有的統(tǒng)計(jì)表明，城市水廠使用的水量通常情況下占所有水的生產(chǎn)量的7～10％左右。在城市水廠生產(chǎn)水的過(guò)程中，水耗、電耗、藥耗這三耗占到總運(yùn)行成本的60％以上[1]。當(dāng)前，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象在城市水廠中越來(lái)越普遍，且極其嚴(yán)重，其節(jié)省空間非常巨大。所以強(qiáng)化城市水廠生產(chǎn)方面的運(yùn)行管理、更大力度推進(jìn)改進(jìn)節(jié)能降耗措施，即可以保證城市水廠生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的水質(zhì)，還能顯著降低水廠的運(yùn)行成本從而提高城市水廠的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

1　降低電耗的措施

1.1優(yōu)化泵站配電方案

三角型接線電容器組是20世紀(jì)90年代或更早的配電方案中經(jīng)常采用的一種電容器組方法，而且采取的是手動(dòng)投切裝置，顯然這種操作方式其安全性是一個(gè)很大的問(wèn)題，很容易就會(huì)造成起火爆炸等安全事故[3]。所以，對(duì)此種配電方案進(jìn)行合理優(yōu)化顯得非常有必要。①需要改變的是電容器組的接線方法，用星型接線方法取代三角型接線方法，其中高壓電容器組采取單星型的接線方式，除此之外也可以采取多星型的接線方式。采取此種方法可以顯著降低發(fā)生起火爆炸等安全事故的可能性，因?yàn)橐坏╇娙萜鹘M被擊穿而發(fā)生短路時(shí)，相應(yīng)的故障電流會(huì)受到限制。采用該方法時(shí)系統(tǒng)的電流一般不會(huì)超過(guò)電容器組正常使用電流的三倍，這一措施可以顯著提高裝置的可靠性和安全性。②用自動(dòng)投切裝置替代手動(dòng)投切裝置，同時(shí)將一個(gè)比較大的電容器組劃分為幾個(gè)小組。③通過(guò)精密準(zhǔn)確的計(jì)算之后做出選擇，確保選擇出來(lái)的方案為最合適的配電方案。其中自動(dòng)投切裝置可以通過(guò)補(bǔ)償?shù)姆椒ù_保其容量處于最合適大小。以此提升系統(tǒng)的功率，使得降低電耗并達(dá)到節(jié)能的效果。

1.2確保清水池最佳水位

清水池的布置位于送水泵的前面，其水位的高低直接影響著送水泵房水泵用電大小，送水泵房中水泵的壓力與水位高低成正比，也就是說(shuō)水位越高，正壓越大。此外，可以選取變頻調(diào)速泵，同時(shí)對(duì)送水泵的運(yùn)行方式進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，也可以在很大程度上降低電耗。據(jù)報(bào)道，城市水廠的總耗電量中，送水泵房水泵的耗電量就占到了80％以上。所以，城市水廠根據(jù)揚(yáng)程和流量的實(shí)際變化情況，對(duì)水泵的運(yùn)行方式進(jìn)行合理調(diào)節(jié)是其最主要的節(jié)電方法。最后，城市水廠還可以在送水泵機(jī)組上配備壓力控制裝置，送水泵機(jī)組可以根據(jù)壓力的變化自動(dòng)對(duì)水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，以節(jié)省用電量。

2　降低水耗的措施

2.1改進(jìn)技術(shù)降低自耗水量

城市水廠中一些舊的設(shè)備有許多都已經(jīng)出現(xiàn)了滲漏以及老化的現(xiàn)象，使其耗水量增多，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。而如果重新購(gòu)買新設(shè)備又會(huì)顯著增大城市水廠的投資。因此，最合適的方法就是對(duì)于那些城市水廠中比較舊的設(shè)備對(duì)其進(jìn)行技術(shù)改造，保證舊設(shè)備也能夠重新運(yùn)行，滿足日常生產(chǎn)的需求。比如說(shuō)利用技術(shù)改造，用微阻導(dǎo)輪是鑄鐵閘門替代城市水廠的濾池排水閘板，這樣不僅可以降低摩擦的行程，達(dá)到降低磨損的目的，以減小回收泵的負(fù)荷，還可以提升其內(nèi)部的封閉性，避免再次發(fā)生滲水的現(xiàn)象，達(dá)到降低自耗水量的目的。

2.2合理調(diào)整設(shè)備運(yùn)行方式

根據(jù)實(shí)際水質(zhì)的情況，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行合理調(diào)整也是減小水耗的重要措施之一，而原水的水質(zhì)又會(huì)受到溫度等外部因素的影響較大，因此還要充分結(jié)合原水的水質(zhì)變化規(guī)律，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行周期進(jìn)行合理調(diào)節(jié)，從而降低水量和電量的消耗。通過(guò)測(cè)算不同的開(kāi)啟條件下進(jìn)水泵組的耗電情況，可以比較得出最佳的節(jié)能泵組。然后可以根據(jù)此種情況改造泵組，在調(diào)整泵組的運(yùn)行方式的同時(shí)也要對(duì)進(jìn)水量進(jìn)行合理調(diào)度，充分合理利用清水庫(kù)的可調(diào)庫(kù)容也可以顯著降低能耗。

2.3重新處理反沖洗水

城市水廠在運(yùn)行過(guò)程中，自用水量中70％都被用于濾池的反沖洗，如果直接排放反沖洗水，不僅嚴(yán)重浪費(fèi)了水資源，還會(huì)造成一定的環(huán)境污染。因此城市水廠對(duì)濾池反沖洗水進(jìn)行回收顯得非常有必要，特別是濁度較低的水，可以先把濁度較低的水輸送至穩(wěn)壓井進(jìn)口處，使之與原水進(jìn)行充分混合，最后進(jìn)行重新處理。

3　降低藥耗的措施

3.1合理選擇凈水藥劑

各種混凝劑在水中的穩(wěn)定性和溶解度受水溫和水質(zhì)等外部因素的影響也較大。例如，硫酸鋁合適的pH值為5.5～8，溫度較低時(shí)水解慢，絮體比較松散；而三氯化鐵對(duì)水質(zhì)pH值的適用范圍較廣，所以在處理濁度較低且溫度較低的水時(shí)其效果不是很明顯；而硫酸亞鐵合適的pH值在8.5以上，這樣就是使得操作和設(shè)備變得復(fù)雜。所以根據(jù)水的實(shí)際情況，選取最合適的混凝劑，不僅能降低混凝劑的使用量，還能顯著提高水的水質(zhì)。在每年的3～4月份，這個(gè)時(shí)期是水的低溫低濁期，這個(gè)時(shí)候如果使用聚合氯化鋁，則由于其形成的釩花非常不容易沉降，從而會(huì)在很大程度上增加藥耗的使用，也會(huì)使得沉淀池末端出現(xiàn)嚴(yán)重積泥現(xiàn)象，從而大大增加了水處理的難度。但是如果城市水廠在這個(gè)時(shí)候?qū)⒕酆下然X換成鐵鋁復(fù)合物，便可以節(jié)約用藥量，顯著降低藥耗。而到了6月份，這時(shí)候水質(zhì)進(jìn)入高溫時(shí)期。這時(shí)候如果混凝劑還使用鐵鋁復(fù)合物，則其藥效是聚合氯化鋁的兩倍，因?yàn)樗袝?huì)有藻類和有機(jī)物進(jìn)行大量的繁殖。所以此時(shí)就需要使用聚合氯化鋁混凝劑，以降低藥量的消耗。

3.2改進(jìn)加藥系統(tǒng)

某些城市水廠，其自動(dòng)加藥系統(tǒng)存在許多問(wèn)題，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)計(jì)量不準(zhǔn)確現(xiàn)象，要么偏低，要么偏高，加藥也不穩(wěn)定。因此，對(duì)加藥系統(tǒng)進(jìn)行改造也十分必要。加藥方式采用密閉的罐體的方式，并且最好使用液體投加。采用自動(dòng)投加裝置的城市水廠要選用計(jì)算機(jī)對(duì)計(jì)量泵進(jìn)行控制。①仔細(xì)分析加藥系統(tǒng)程序，找出其中存在的問(wèn)題然后對(duì)其進(jìn)行修改，或者拋棄舊程序重新編制新程序。②分析計(jì)算機(jī)控制加藥系統(tǒng)參數(shù)，找出影響系統(tǒng)的參數(shù)偏低或者偏高的影響因素，通過(guò)調(diào)整原水流量計(jì)安置位置，以穩(wěn)定加藥系統(tǒng)。③使加氯消毒自動(dòng)化，當(dāng)然進(jìn)行此種方法的前提條件是計(jì)算機(jī)、加氯機(jī)、余氯儀要實(shí)現(xiàn)一體化，在自動(dòng)加氯達(dá)到一定程度時(shí)，水和氯氣已經(jīng)充分混合，根據(jù)余氯量對(duì)加氯率進(jìn)行控制。然后根據(jù)水量和加氯率來(lái)確定氯的投加量，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗的目的。

3.3對(duì)沉淀池的運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整

在混凝時(shí)，由于流體運(yùn)動(dòng)而引起的顆粒碰撞即同向絮凝發(fā)揮著極極其重要的作用，用梯度G來(lái)表示控制混凝效果條件，如果G越大，表示顆粒碰撞速度也就越快，此時(shí)的絮凝效果越明顯。但是隨著G的增大，水流剪力也會(huì)隨之增大，這會(huì)使得絮凝體發(fā)生破碎。因此，城市水廠要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，找出最佳的釩花絮凝沉降條件，以節(jié)約藥量，城市水廠在確保供水需求的前提條件下，也可以對(duì)反應(yīng)沉淀池的運(yùn)行負(fù)荷進(jìn)行調(diào)整以節(jié)省藥劑。

3.4加強(qiáng)對(duì)水質(zhì)的監(jiān)測(cè)

對(duì)沉淀池和絮凝池中的水質(zhì)進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)，則可以根據(jù)實(shí)際檢測(cè)到的水質(zhì)狀況隨時(shí)調(diào)整藥劑投加量。如果有多組處理構(gòu)筑物，而且每個(gè)構(gòu)筑物內(nèi)部的水質(zhì)都不一樣的時(shí)候，則必須對(duì)每個(gè)構(gòu)筑物分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)，只有這樣才能找到最合適的藥劑投加量。因此，城市水廠不能只是對(duì)總出口濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而是每天都對(duì)每個(gè)反應(yīng)池的濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，最后對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理充分的分析，以確定合理的投藥量以節(jié)省藥耗。

4　結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，我國(guó)正在向集約型社會(huì)發(fā)展，而城市水廠節(jié)能降耗也是必然趨勢(shì)，本文著重分析了城市水廠節(jié)能降耗措施。合理利用現(xiàn)有的舊設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行改造，對(duì)工藝組合進(jìn)行優(yōu)化等都是解決城市水廠節(jié)能降耗的有效措施。另一方面，要提高城市水廠職工節(jié)能降耗的意識(shí)，在實(shí)際工作中能夠按照節(jié)能降耗措施來(lái)操作，這樣不僅可以提升城市水廠的經(jīng)濟(jì)效益，還可以提升環(huán)境效益，在一定程度上促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

[1]李娜，劉志強(qiáng)，劉艷娟，等.城市給水廠節(jié)能降耗改造措施探討[J].城鎮(zhèn)供水，2009（6）：101～103.

[2]殷錦泉.對(duì)自來(lái)水廠節(jié)能降耗的論述[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2013.

TU991.6

A

1673-0038（2015）27-0305-02

2015-6-16