供水厂节水节能优化运行方法浅析
2014-01-31殷春艳张俊武
殷春艳 张俊武
(长春水务集团 吉林长春 130021)
供水厂节水节能优化运行方法浅析
殷春艳 张俊武
(长春水务集团 吉林长春 130021)
供水厂优化运行将成为水厂提高经济效益和可持续发展的有效途径，结合生产实践，本文提出了通过优化沉淀、送水工序，强化管理等方法使供水厂处于节能优化运行状态中，避免水处理生产的盲目性，及时调整工艺运行参数，保证水处理效果的同时降低了水、电资源及水处理药剂的消耗，提高了供水厂运行的经济效益及社会效益。
节水；节能；优化运行；沉淀；水处理；运行参数
1 概述
对供水厂运行进行优化会成为水厂提高效益和可持续发展的有效途径，对净化工序进行优化不仅可以节约运行成本、提高工艺运行管理的技术水平，而且在水厂实际生产运行过程中，能够避免系统运行的盲目性及解决运行参数调整与处理效果滞后的矛盾，从而保证供水厂生产运行的安全可靠。
2 优化策略及方法
2.1 生产试验法优化沉淀工序
水厂工艺净化系统的运行试验是一个整体工程，净化系统各关键工序的运行状态是相互影响、相互联系的，对于不同的处理水量、不同的原水水质，存在着相应的优化组合。
可优化的关键工序包括混合、絮凝、沉淀、过滤、消毒，药剂配制质量等多个环节，在原水浊度小于10NTU时，降低刮泥机的运行速度，或间歇式运行，一方面可防止低温、低浊期由于刮泥机的运行使已经沉淀的淤泥泛起而影响水质；另一方面可减少排泥量，延长排泥周期，降低运行成本，实现沉淀工序优化运行。
随着新处理工艺技术、新型水处理设施、新净化材料的不断应用以及国家饮用水水质标准的不断提高，由于原水浊度、PH值这些不可控因素的变化，地表水处理工艺各净化工序的优化运行试验将贯穿于水厂运行的始终。
2.2 通过改造送水水泵机组，优化送水工序
2.2.1 送水水泵机组运行存在的问题。
生产实践中发现，在水厂水处理运行过程中，取水、送水、加压泵站中水泵的运转耗用了大量的电能，近95%左右的电量用来维持水泵的运行，制水过程中的辅助设备上（如电动阀、真空泵、机修及照明等）的用电仅仅占5%左右。不仅增加了人员的工作强度而且增加了运行成本。
随着新建水厂的投入使用，送水管网要求的送水压力大幅下降，送水管网的平均压力仅在0.3Mpa左右，造成送水泵的扬程过高，送水量增加，不仅增加了能源消耗而且易导致水泵叶轮气蚀现象。
2.2.2 送水水泵机组改造的方法。
1）对水泵进行重新选型更换，针对泵站现在的实际运行工况进行分析，重新选择一种或几种型号水泵配合使用，以应对运行中工况的变化，达到既能满足供水要求，又能节能降耗。
2）将原有水泵进行加装变频调速装置改造或在送水泵房中引入变频调速水泵，采用变频水泵与工频水泵搭配供水，通过管网用水量来调节变频水泵工作转数及定速水泵工作台数来调节水泵联合供水的特性曲线，使其在满足管网工况合理供水的前提下实现最大程度的节能。
3）送水泵房送水泵最优运行工况的调试
水泵运行过程中，积累水泵运行参数，计算变频泵与工频泵混合供水的送水泵房工况与定速泵单独供水的送水泵房工况。通过对最高日、最低日、平均日的各个时段供水量的统计计算，一方面是为分析历史数据以便作为统计数据的基础，通过预测出的需水量与其相对比，决定变频泵和普通泵的开停，另一方面就是为计算节能效果。
通过实际管网用水量数据，掌握管网需水量，使变频泵与定速泵混合供水的送水泵房运行工况合理：一方面送水泵房既合理供水，又可以消除过剩扬程，取得显著的节能效果，另一方面由于降低了多余水头，使管网中的水压趋于合理化，提高了管网及泵房运行的安全可靠性。由于掌握了日常用户需水量变化情况，可以很好地控制水泵的台数，也防止了水泵无效工作状态，使水泵处于高效段内运行，节约了电费，使送水泵房处于优化运行状态。
2.3 通过强化管理，优化生产过程
2.3.1 确定合理的能源消耗、药剂消耗。影响水处理效果的因素包括取水量、浊度、水中杂质、水中溶解盐、水温、PH等，这些因素是动态变化的，是不可控的。通过生产试验，工艺上不断优化水处理运行控制，根据实际的进水水量、水质，及时调整混凝剂配制浓度、活化剂中浓硫酸、水玻璃的比例及相应的投加比例，配制出最佳的药剂质量来寻求不同季节原水水质，在处理水量相同的情况下，出厂水水质满足饮用水水质要求的最低能耗、药耗。
2.3.2 根据处理水量、原水及沉淀池池上水浊度及时更改沉淀池排泥周期或排泥历时，合理排放沉淀池的排泥水量，避免造成水资源浪费。
2.3.3 根据滤池池上水水质情况，合理设定过滤周期，防止滤阻力到达滤池频繁反洗，反冲洗水泵不停起动运转造成能源的浪费。2.3.4水处理系统安全生产运行的前提条件是保持水处理设施及附属设备完好性，加强水处理设施及附属设备的日常管理、维护保养、检修工作来保证其完好率。
水处理设施及附属设备只有保持良好的运行状态，才能保证水处理生产安全、有序进行。工艺管理的目的是管好、用好、修好设备，充分发挥水处理构筑物及附属设备的生产效能，保证安全、优质、高效地完成供水任务。
2.3.5 充分发挥集团调度部门的作用，根据管网用水的要求，进行合理的生产调配，平衡水处理构筑物和设备的生产运行时间、运行参数等，充分利用构筑物和设备的生产能力同时，降低PAC药耗，充分发挥水处理构筑物的作用。
3 优化运行的保障
做好水厂优化运行管理工作，应建立健全集团公司、净水厂、工段班组优化管理网络体系，制定具体措施，各水厂厂长为优化工艺管理的第一责任人，负责水厂工艺运行管理的全面工作，水厂根据实际工艺运行参数，分别绘制有关的曲线图，共同确定关键净化工序是否调整，并保证运行参数的准确性，确保出厂水水质，节能降耗。
