关于水厂节能降耗提高水质的思考

1、关于水厂节能降耗 提高水质的思考 节能降耗工作是水厂管理中一项非常重要的工作，无论是发达国家还是发展中国家，都大力提倡节约能源。我国近年来充分认识到节约能源对国家的建设和发展是至关重要的，在各个行业制定节能指标、提高节能技术水平、推广使用节能材料等措施都充分说明国家对节能工作的重视。节能工作对企业来说，直接的结果就是降低生产成本、提高经济效益，特别是随着能源的日趋紧张，能源价格的不断上涨，节能带来的直接和间接的效益都将十分显著。一 、水泵节能泵在水厂中耗电量很大，各类泵与风机组的总耗电量约占整个厂用电的70-80。通过技术改造、新技术应用，强化管理，提高泵的效率，降低耗电量，降低成本的一个重要

2、途径。1、水泵涂覆技术应用。水泵在工作过程中，泵内会产生各种各样的损失，损失越小，效率越高。其与泵的机械损失、容积损失及水力损失相关。机械损失，包含水泵轴承内的摩擦损失、填料函内的摩擦损失、叶轮在水中旋转所引起的损失(俗称轮盘损失)；容积损失，是指泵腔内一部分水从高压腔漏进低压腔或泵外所引起的损失；水力损失，是指叶轮及泵腔内壁过水部分中的摩阻力、漩涡和撞击等所造成损失。提高水泵的效率，跟降低上述三种能耗损失密切相关，其中机械损失中的轮盘损失、水力损失与水流经叶轮及泵腔内壁过水表面产生的阻力大小相关。超滑金属涂层属于高性能减摩材料为骨材的聚合合金复合材料，摩擦系数低，机械表面涂装超滑金属涂层材料

3、后，其表面光洁度得到很大的提高，变得非常光滑，且结合力强，并对设备有防腐蚀作用，可有效提高水泵效率，节电效果明显，项目投资回收快，且具有抗汽蚀作用，可显著提高泵的使用寿命，同时具有施工简单、对使用环境要求不高的特点，可在工矿企业大范围推广使用。（主要厂商 贝尔佐纳和德国汉高的产品，国内应用较多。）2、水泵软体密封技术的应用。软密封填料是一中无固定形态的柔性密封材料，有高强度絮状人工合成纤维高纯度分散体、特种密封剂、润滑剂按严格工艺合成生产的黑色泥状物质，具有良好的导热性、弹塑性、耐磨性及自润滑性，可任意尺寸，任意形状，极易安装，通过专用的注射填料枪便可直接注射，不必象传统的盘根，需要预切割，能

4、适用任何尺寸的填料函密封。（因现已实现国产，价格已大幅下降。）优点： 可在线添加 无需规格限制 易添加（专用注射填料枪） 减少泄漏 （零泄漏） 低运行成本 省时省钱 节约能源（降低轴功率的消耗） 减少轴及轴套的磨损 ，提高了泵的工作效率。 延长设备使用寿命 3、 智能多功能水泵控制阀的应用。多功能水泵控制阀是一种新型水力控制阀门,一阀可替代电动蝶阀、闸阀、止回阀和水锤消除器三种装置。它能通过水压自动实现开泵时的缓开,停泵时的速闭与缓闭,无需任何电气控制与其它动力和人力,也无需油压装置。最大程度的减少了设备的投入与人员劳动强度,简化了操作与控制程序,同时简化了自动化控制程序,节约了自动化设备投入

5、成本。 多功能水泵控制阀的主要优点有: (1)无需操作控制,利用水泵启、停时阀门前后的水压差作为控制动力,具有随水泵的启闭而自动启闭的功能; (2)阀门启闭动作过程能有效地因防止水锤压力波升高而产生的事故,据现场使用前后实测,停泵水锤压力峰值均在工作压力的1.3倍以内; (3)无需人员调试与运行过程监控,降低了人员劳动强度; (4)基本无需维修,由于一阀替代三阀,达到节能的目的且维护维修工作量大大减少; (5)阻力损失小,采用流线型、宽阀体设计,阻力损失比国外同类产品降低50%以上,如DN200产品在v=2m/s的经济流速工况时,多功能水泵控制阀损失为0.7m,而国外同类产品为1.5m; (6

6、)简化了自动化(PLC)控制程序,使得自动化控制变得相对简单; (7)由于不需要电控与液(油)控,达到无需运行过程监控的目的。4、 高效设备更换改造。高效电机超高效电机应用 推广和使用高效超高效电动机，已成为世界发达国家能源战略的重要内容。高效电机与普通电机相比，损耗平均下降20%、效率提高2%7%；超高效电机则比高效电机效率平均再提高2个百分点。欧美发达国家在普遍应用高效率电机后，上世纪末又纷纷制定了超高效率电机标准。中国政府2008年把电机系统节能列入国家十大节能工程之一，09年又把高效超高效电机应用列入惠民工程. 德国铜生产企业算了这样一笔帐：四极30kW的电动机驱动一台流程设备的冷却水

7、泵时按8000h/年满负荷计算，电价按8欧分/kWh计算，高效电动机的效率为93.2，普通电动机按91.4计算，节约的电费一项就高达每年800030100%0.08（1/91.41/93.2）405欧元。从电动机的效率来看，两者的差异不算太大，但是每年节约的电费却是一个不小的数目。若普通标准电动机的价格按照1300欧元，EFF1级节能电动机的价格按照1650欧元计算，则高效节能电动机投资费用增加的部分可在9.5个月内收回。也就是说使用高效节能电动机的投资成本很快就可以收回。 （目前高效电机、超高效电机占全国电机产量的10%，但这其中的70%出口。） 高效水泵的采用 据双吸离心泵技术水平统计分析

8、通用机械制造2009年9期，国内双吸清水离心泵效率合格率为401，国外产品效率合格率为646。效率性能指标国内技术水平要明显低于国外技术水平，平均技术水平低25，国内平均水平没有达到国家标准规定值，国外的平均水平达到国家标准规定值。应在设备更新时采用上海凯士比、格兰富、南京古尔茨（ITT）等在中国设有合资或独资厂世界名牌水泵，便于日后的维修维护保养。5、 提高检修质量，强化运行人员技术素质，提高水泵运行效率。水泵维修质量直接关系到运行效率及维修周期，而水泵大修工作由本单位维修班负责，每年大修水泵3到4台次，水泵的各部间隙调校主要靠经验和简单的测量工具。现代化的设备维修应是专业化、高品质，实现专

9、业化需在公司层面成立专业大型设备维修队伍，配备专业检修设备及检测设备，由基层使用单位进行检查验收，从而实现大型机泵的专业化、规范化检修，大幅降低检修、维护成本。 轴承加热仪 激光校泵仪水泵运行效率与操作人员技术素质和责任心密切相关 由于储水池水位、加压泵出口压力及出水量不断变化需运行人员根据实际运行参数进行运行状态调整。例如：储水池水位越高对水泵运行效率提高越有利，要保持储水池的高水位，必然频繁调整净水工艺的运行负荷，从而影响水质的稳定性，如何进行科学调整使二者兼得是对运行人员的考验。泵站效能评价 定期组织专业人员对各水厂泵站（房）进行效能评价，主要是三个作用：检查泵站实际运行情况；指导泵站合

10、理运行：根据评价情况为泵站的改造提供科学依据。二 、提高水处理工艺负荷，降低自耗水、药耗及电耗xx公司各水厂针对原水微污染日益严重及现有的常规处理工艺难以适应，水质问题面临着越来越大的挑战，特别是进入夏季，原水水温升高，水中有机物、红虫、藻类繁殖变化快等问题，水处理难度大，各种净水药剂、自耗水消耗居高不下，为了降低消耗保障水质，应通过充分挖掘常规处理工艺的潜力，从加强取水口水质改善、精确预氧化、强化常规处理工艺及新技术采用等措施，探索最佳的水处理生产方式，实现时间上全过程、空间上全方位的控制，从而在保证水质的前提下有效地降低了消耗。1、 取水口水质改善 “浮坝”的正确使用 “浮坝”拦藻技术已采

11、用多年，但“浮坝”的设置位置在距取水泵房40米的防浪墙内。当水华发生时，水华随风及水流进入防浪墙内，而防浪墙内没有采取有效去除水华的设施，应将浮坝设置在防浪墙外，已减少水华进入防浪墙数量。 防浪墙内设置扬水曝气设施 在防浪墙内设置扬水曝气机主要作用是搅动防浪墙内水流防止藻类在防浪墙内的二次繁殖及促进水中嗅味物质的挥发。 防浪墙内设置机械除藻设备 机械除藻是将物质从湖泊中移出的一种方式，一般包括固顶式抽藻、移动式抽藻、流动式除藻等机械清除物理措施。在蓝藻水华大量发生季节，采用机械方法清除防浪墙内水面“水华”，可以防止恶性增殖和二次污染，并由此降低水体营养水平、污染负荷，达到改善原水水质的目的。

12、取水泵房实现分层取水 取水厂取水口分上下两层，上层经常清理下层没有清理过情况不明，应摸清下层情况并制作盲板，根据上下层水质情况堵死上层或下层，实现分层取水改善原水水质。2、 精确预氧化控制 在xx取水厂投加化学预氧化多年，但投加化学预氧化剂的控制量没有具体量化，应在xx水厂进水设置OPR在线检测仪。ORP是英文Oxidation-Reduction Potential的缩写,它表示溶液的氧化还原电位。ORP值是水溶液氧化还原能力的测量指标,其单位是mv。通过OPR值的变化，控制化学预氧化投加量。3、 新药剂采用 近年来水处理难度不断加大主要原因水中有机物和藻类对混凝沉淀的干扰，不但混凝剂大幅增

13、加，并且自耗水大幅增加。在混凝剂中复配高效絮凝剂 FL45C（法国爱森集团太仓基地生产)、ST絮凝剂、PDM等是种新型的水溶性高分子电解质，可大幅提高水质降低药耗及自耗水。（郑州、宁波等地自来水公司已有应用经验。）4、 合理调整运行负荷 近年来由于水处理难处理及混凝剂单耗考核较严，水厂为了降低混凝剂单耗，水处理工艺处于低负荷运行状态。低负荷运行必然带来运行参数严重偏离设计参数混凝剂混合絮凝效果不好，在夏季水处理工艺中滞水区增加便于红虫二次繁殖及自耗水上升等问题，在实际工作中应在确保水质情况下提高运行负荷，从而降低不合理消耗。三 、节能新技术的采用1、 绿色照明技术 半导体照明亦称固态照明，是一

14、种基于半导体发光二极管新型光源的固态照明。发光二极管（Light Emitting Diode，英文简写为LED）是一种新型固态冷光源。作为一种全新的照明技术，LED（发光二极管）是利用半导体芯片作为发光材料，直接将电能转换为光能的发光器件。与白炽灯的钨丝发光和节能灯的三基色粉发光不同，LED采用电场发光。节能是LED最大的特点。LED使用低压电源，能效高，LED光源耗电量少，节约能源，以第三代半导体材料氮化镓作为LED照明光源，在同样亮度下耗电量仅为普通白炽灯的1/10。不仅如此，LED拥有令人难以置信的长寿命，其使用寿命在5万小时至10万小时之间。应在水厂逐步推广此项技术。2、电磁加热技术

15、应用 水厂在冬季运行时很多的地方需要加热，如锅炉的渣油，净水药剂溶解需要的热水等。电磁感应加热技术，是近年来国内新兴的电能利用方式，由于加热过程是通过电磁场直接作用于被加热导体，其加热效率可达90%以上,大大高于传统的加热方式。同时运用电磁感应加热技术与传统的煤、油、气以及使用电热管的用电设备相比，在环境保护、使用寿命、安全性能等方面都具有独特优势，应在水厂推广此项技术。3 、净水剂投加凸轮泵代替隔膜计量泵 （见附件）要想通过常规水处理工艺来提高水质，降低生产成本，必须注重细节的改进和潜力的挖掘。在制水和输配水过程中，要通过针对性强的生产实验和技术更新、改造与保水质保水量相结合，确保优质供水，

16、降低各项消耗及维修、维护成本。 以上观点仅代表个人观点，不当之处请领导原谅！ 梦岩 2011-2-20附件：净水剂投加用凸轮泵代替隔膜计量泵水厂净水剂投加是自来水处理的关键工艺，系统对加药装置的基本要求是控制精度高、经济适用。作为投药的关键设备，隔膜式计量泵系统复杂、配件昂贵、维护麻烦。结合现代网络控制不断向底层设备级发展的现状，融合先进控制理论，提出凸轮泵加药系统，符合水厂加药的发展趋势，降低水厂运行维护成本。一、计量泵加药系统现状一个水厂的加药系统既相对独立，同时又与其它子系统密切关联，加药系统的实际构成，需要根据水源水质、构筑物的类型、原材料供应、运行成本、技术水平等情况及条件来综合选取

17、。混凝处理的好坏首先取决于投药是否及时和投药量是否准确，对混凝剂的最佳控制，是净水厂工艺控制的关键环节。我国各自来水厂的混凝剂投加极少采用固体直接投加，而是使用液体投加方式，其投药量的控制由药液浓度与投加流量控制两个步骤实现。药液浓度由配药系统确定，投加流量由投药系统确定。目前 ，在水厂投药系统中，混凝剂溶液的制备大多采用定量配比方式，由人工称量一定量的药剂投入一定容积的水中(或加入一定容积的水)，然后搅拌溶解成为溶液，必要时在溶解后再加一定容积的水将药液稀释到要求的浓度。而作为投加混凝剂的重要执行设备，水厂一般选用隔膜式计量泵。计量泵作为目前国内外普遍采用的一种药液投加方式，可通过控制计量泵

18、的频率和冲程来改变投加量，它的优点是将计量和投加两种功能结合在一起:既可以作为混凝剂溶液的提升设备，又可以作为混凝剂的计量设备。缺点是: 计量泵结构复杂，维修维护成本高；变频控制和冲程控制不容易协调，机泵振动，产生噪声污染，安装要求比较高，容易出现问题: 药剂投加存在脉动，流量计测不准.反馈失真; 投加系统复杂需脉动阻尼器、背压阀等附件.二、凸轮泵加药系统 转子泵又称胶体泵、三叶泵、鞋底泵、凸轮泵等，广泛应用于食品、饮料、化工、医药等行业。凸轮泵净水剂投加系统具有投加系统简单，凸轮泵维修、维护成本低等优点。 1、万用输送泵的工作原理：转子泵依靠两同步反向转动的转子(齿数为24)在旋转过程中于进口处产生吸力(真空度)，从而吸入所要输送的物料。两转子将转子室分隔成几个小空间，并按abcd的次序运转。运转至位置a时，只有I室中充满介质；到位置b时，B室中封闭了部分介质；到位置C时，A室中也封闭了介质；到位置d时，A室B室与室相通，介质即被输送至出料口。如此循环往复，介质(物料)即被源源不断输送出去。2、万用输送泵的特点： a)万用输送泵属容积式泵，输送流量可以较精确的控制也可方便地制成变量泵。 b)万用输送泵的转速很低，一般在200rpm至600rpm之间，被输送的物料被平稳地输出而其成份不会