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中圖分類號：TE08文獻標識碼：A文章編號：
隨著我國經濟的不斷發展，我國各地水廠的規模不斷擴大，用水量也不斷增加。我國各地的水廠基本都對供水系統進行了改造，以降低能源消耗。但是，還有一些水廠在生產的過程中，由于生產工藝、管理等等原因，使水廠的生產效率較低，對能源的損耗較大，使水廠的生產成本居高不下。不斷降低生產成本是我國各地水廠快速發展的重要的內在動力，因此，應當不斷采取多種有效措施，進一步實現水廠的節能降耗。從而有效降低水廠生產成本，提高水廠的經濟效益。
一、當前水廠節能降耗存在的主要問題
1、水廠電能損耗較為嚴重
首先，是水廠的水泵機組的電能損耗較為嚴重。目前，在我國的各類水廠中，水泵機組的應用較為普遍。在水廠的生產過程中，水泵機組消耗了大量的電能。由于設備、管理、技術等各種原因，我國水廠的水泵機組效率較低、能耗偏大、成本較高致。使泵站工程水廠的效益難以提高。究其根源，主要是由于供水量增長速度較快，供水管網改造也較快，但是，很多水廠水廠的水泵機組卻沒有及時進行同步改造，使很多給水廠的水泵工作揚程不斷下降，往往都是運行在低效區運行，使水泵的效率難以，造成大量電能的浪費。另外，還有一些水廠加壓供水的選泵配置不盡合理，也導致大量的不必要的電能浪費。
其次，是給水處理過程中的電能損耗較為嚴重。水處理過程中的電能損耗較為嚴重的主要原因，是由于資金和技術等制約，使我國的很多水廠自動控制技術較為落后，加藥及污泥處理工藝不完善，尚未建立起完善的儀表控制和計算機控制系統，難以滿足水廠節能降耗的需要。
另外，是水廠的清水池的電能損耗較為嚴重。水廠的清水池在自來水的生產過程中發揮著重要的作用，具有調節水量、蓄存、進行氯化消毒接觸的作用。但是，由于我國的一些自來水廠的設計的缺陷，使很多清水池有效容積不夠，無法滿足貯存的要求。另外，還有一些水廠在設計清水池時，往往都是從容量方面考慮，很少考慮通過抬高清水池內水位節約能耗，最終造成了清水池的電能損耗較為嚴重。
2、水廠藥耗水平居高不下
首先，是我國水廠礬耗過高。目前我國水廠大多數使用平流沉淀池，導致工藝處理時間較長。同時，加礬量也不夠合理。水廠的運行人員需要利用較長的時間，才能了解一定加礬量所對應的濾后水濁度，為了保證水質，水廠的運行人員會提高加礬量，這樣就增加了加礬耗。
其次，目前我國大多數水廠采用是液氯消毒，但是，在消毒過程中主要還是水廠的運行人員依賴水廠的運行人員的人工操作，難以有效降低氯耗。同時，對于我國的水廠來說，凈水構筑物體積一般都較大，與外界接觸面積廣，氯氣非常容易揮發，也產生了大量不必要的氯氣消耗，
二、促進水廠節能降耗的相關對策
1、采取多種措施，不斷降低電能損耗
首先，要通過對泵站進行優化，不斷降低水廠生產過程中的電能損耗。具體可以采用兩種方式。第一，可以考慮進行進行水泵的優選，利用水泵的優選不斷提高水廠泵站的運行效率，達到節約電能的目的?？梢圆捎脝l式方法、動態規劃算法、圖解法等水泵優選的方法。通過優選，可以在用水量和供水量發生變化時，使水廠的泵站運行始終保持較優的工作狀態，以達到節約電能的目的。
其次，要不斷優化水廠泵站的配電方案，不斷降低水廠生產過程中的電能損耗。目前，我國大多數水廠的泵站的供電系統主要包括供電系統接線方案、供電容量、供電點、供電電壓等。從總體上看，大多數水廠的泵站的供電系統比較落后，因此，有必要對水廠泵站的配電方案進行優化，具體可以從配電網無功補償方案優化變壓器選型、主電動機設計等方面來進行優化。
另外，要優化泵站變配電工程設計，不斷降低水廠生產過程中的電能損耗。由于資金不足和技術落后等等方面的原因，目前，我國國內的一些水廠還在采用上個世紀90年代的泵站變配電工程設計，大量是用三角型接線度手動投切裝置，在運行過程中的安全性和可靠性較差差。電容器組手動投切也難以起到有效的補償作用，基本上達不到無功補償以及節約電能的要求。因此，必須要不斷優化泵站變配電工程設計，將手動授切改為自動授切，降低線路的損耗，減少電費的支出，以達到節約電能的目的。
最后，要不斷降低電能損耗，必須有效清水池的電能損耗。一方面，我國各地的水廠要不斷優化自來水廠清水池的設計，提高清水池有效容積。在設計清水池時，不但要從容量方面考慮，還要考慮通過抬高清水池內水位，達到節約能耗的目的。另一方面，要改進清水池的工作過程。要采用異水位的設計方法，抬高池內水位，使清水池具有水量調蓄和抬高水位雙重作用。同時，目前我國很多水廠的清水池的工作過程比較落后，基本上都是采用活性碳吸附、反滲透、離子交換、微濾、電滲析等方法，消耗大量的電能。積極采用新的處理方法，減少能量損耗，降低水廠的生產運營成本。
2、優化生產流程和生產工藝，不斷降低藥耗
首先，要不斷降低礬耗。礬耗是自來水生產過程中的重要消耗之一，目前，我國的很多水廠采用的是手動加礬，在一定的程度上增加了礬耗。因此，可以考慮采用游動電流檢測儀進行輔助手動加礬控制，利用游動電流檢測儀分析濾后水濁度變化情況，并確定最佳的加礬，不但可以確保為用戶提供質量穩定一致的自來水。在相同的濾后水水質下，還可以可以大大降低加礬量。
另外，針對礬耗過高的情況，還可以要求水廠的技術人員與運行人員對原水異常波動以及水處理過程及時進行技術分析，通過分析總結經驗教訓，提高處理水平，為處理類似情況打下了良好的基礎。同時，還要積極對進行培訓，不斷提高水廠的技術人員與運行人員水處理技能，促進礬耗的不斷降低。
其次，要不斷水廠生產過程中的氯耗。目前我國大多數水廠采用是液氯消毒，要有效降低氯耗，必須采用其自動加氯系統。由前加氯與后加氯組成自動加氯系統，采用科學的流量比例控制。降低生產過程中的氯耗。必須避免不必要的氯氣消耗，可以采用降低首次氯的投加，確保二次氯的投加，不但可以降低氯耗，還可以確保自來水管網持續消毒效果和出廠消毒效果。
參考文獻
1.杜俐.水廠出水泵能耗分析及效率提高途徑.中國市政工程.2009(8)
很多自來水廠都存在出水渾濁、色度較大的現象，通過監測這些水中都含有大量的錳元素，所以說這些水廠最主要的問題就是水廠的水錳含量超標。拿一個典型的例子來看，例如，合肥市六長水就存在這樣的問題，在正常的生產過程中，通過對水質進行檢查發現水質中含有大量的錳元素，雖然已經采取了相應的措施但是錳含量依然很高，經過反復的實驗發現，在對自來水進行處理時一定要讓凈水構筑物和設備處于滿負荷的情況下，針對混合時間、接觸時間和處理速度等數據進行全方位的設計。
2.提高自來水廠節能降耗優化措施分析
2.1確保機械設備高效運行
自來水廠建設投產使用以后，需要根據水廠的取水量以及凈水能力進行估計。為了達到降低降耗的目的需要確定專門的節能課程，在這個課程中必須包括用水標準監測儀器、健全凈水構建物檢測技術摸清生活污水反應池的基本結構和狀況進行詳細的觀察，從中找出提高節能降耗的方法。實踐證明對反應池進行改造是確保機械設備高效運行的重要方式，反應池在整個節水過程中對能源的消耗占總體比例最大，技術改革以后，不但可以實現節能降耗的目的還能實現設備合理搭配的目的。確保機械設備高效運行還有一個方法就是對取水泵揚程進行準確的定位，取水泵揚程確定一般是根據河床抽水到反應池為基礎，這個過程最重要的是對能源消耗進行定位，要是定位的數據過高在一定程度上會影響機械設備的運行，其實在可以根據水位變化確定枯水期和豐水期數值，選擇一臺機組配備兩套合適的葉輪，從而保證取水揚程。
2.2提升水泵節能優化技術
推升自來水廠節能降耗的消耗，最重要的方式就是從水泵節能方法出發，對節能設計進行全方位的思考，對水泵節能優化技術的設計一般會根據管道系統的特性選擇科學的設計方法，讓水泵發揮重要的作用。實現水泵節能優化技術，需要從獨立性角度對水泵進行設計，與此同時選擇和水泵相匹配的電機也很重要，一般為了實現水泵節能優化技術都會選用高效運行的水泵技術，雖然這個電機要比傳統電機價格高處15%以上，但是該技術維護費用很低，并且投入后可以幫助水廠順利完成技術升級工作。所以說綜合其技術優點，提高水泵節能優化技術必須要選擇高效節能技術電機。
2.3優化污泥脫水節能技術
優化污泥脫水技術會涉及到以下主要兩方面即：脫水機類型選擇、增加藥劑投入量。污泥脫水機器主要有包括五個類型，板框式污泥處理技術、帶式污泥脫水機、離心式污泥脫水技術等。對帶式污泥脫水技術進行分析，可以得出離心式污泥脫水技術具有工作穩定節能消耗的優點，但是這項技術具有運行效率不高且維修資金消耗較大的缺點，因此這項技術很少的被企業采用。板框式污泥處理技術和其他技術相比在污泥餅效率高度30%以上，但是這項技術也存在一定的缺陷，就是該項技術占地面積較大、運行速率低、運行效率較低，而且對環境存在二次污染的后果，所以說很多自來水廠會采用離心脫水處理技術。一些企業也采用氧化溝處理方式對生活用水進行處理，這項技術要考慮到減少排泥量的效果，提高排泥量一般會采用提高污泥井數量的措施，在這個過程中可以通過對沉淀池時間以及污泥排量進行合理控制，來達到縮短污泥池工作時間提高工作效率的目的。合理對排污量進行控制還包括提高離心機的運行速度、增加脫水機臺數和縮短運行時間的方式來有效的降低節能消耗。據調查很多自來水處理廠都配置了變頻自動投放藥物系統，從而實現對藥物數量進行合理投放的目的，這個系統在自來水廠的投入在根本上達到了減少藥物使用量的目的。例如，該項技術在深圳一家自來水處理廠投入，取得了良好的效果，這個水廠占地面積約為14千米，雖然場地面積較小，但是處理技術的投入為該長帶來的效益卻是以往的兩倍，該工廠還考慮了精確的氣體控制方法，這些技術在2009年進行的改造，并且針對耗能大的缺點進行改進，將風壓技術引入到改造內容中，讓主控技術根據風壓以及所需要的風機設備進行系統控制，從而實現了水廠改良技術全面升級的目的。
2.4針對錳元素超標進行調試實驗
針對自來水廠存在錳元素超標的情況一般會采取添加氯元素實現錳沉淀的效果，在這個過程中，氯會將四價錳除掉。實驗證明這項技術雖然處理工藝很簡單，但是處理效果卻很好，所以為了保證錳元素更好的沉淀必須要做好滿負荷生產，要用這種生產工藝來實現錳元素沉淀工作。
3.結束語
【關鍵詞】水廠；節能降耗；水泵
根據相關數據顯示，在供水行業中水泵的能源消耗能夠占到企業能源消耗的80%-90%。如此高的能源消耗與當前我國所倡導的可持續發展戰略不符合的，因此如何提高水廠水泵的運行效率，把能耗平穩的降下來是一個非常關鍵的問題。本文將對水廠水泵運行中的節能問題進行探討，并提出相應的解決措施來達到降低企業經濟成本，為國家的能源的可持續發展和經濟增長做出貢獻的目的。
1水廠水泵機組概述
機泵設備通過將機械能轉換為液能完成了液體的抽送工作。目前，機泵設備已被廣泛應用于供水、污水處理、石油化工等多個領域。然而，經過長時間的工作，機泵設備由于受銹蝕、腐蝕等作用的影響，泵殼和泵輪表面凹凸不平，導致這兩者之間的摩擦系數上升，進而增加了電能的消耗，降低了設備的運行效率。
1.1水泵機組能耗大、效率低的原因
自來水廠機泵設備出現能耗增大、效率降低的主要原因有以下幾個：①機泵設備在長期使用過程中，由于受水流的沖刷，葉輪過水面和流道內壁漸漸變得粗糙，內流道受到的阻力增大，從而降低了設備的使用效率。②機泵葉片背水面在運行過程中會產生一定的負壓，導致蜂窩表面和氣穴的形成。同時，葉輪表面在電化學的腐蝕作用下，發生汽蝕現象，從而增大了能源的消耗。③由于在制水過程中，會在泵殼內投入相關藥物，再加上受原水水質因素的影響，泵坑內會出現積垢，嚴重情況下還會增加泵殼的壁厚，從而使水泵水力效率下降。④機泵生產、加工工藝不過關，機械、容積等出現了損失，這些情況均會增加機泵能源的消耗，從而降低設備的工作效率。
1.2對水泵站的控制技術
水泵站的參數包括流量、液位和壓力等，其中最重要的參數是流量。對流量的調節和控制可以有效的降低水泵的能耗，減少浪費。通過供水理論依據，可以將流量的調節方式分成兩種：
第一是調節供水管路閥門的開啟程度，有效的控制流量的大小，閥門開大，流量增加；相反如果閥門轉小，流量也會減少。但要注意的是不論閥門調大或調小，水泵的轉速不能發生變化。
第二可以對水泵的轉速和流量實施變速調節，水泵的轉速與流量是呈正相關的由于水泵的轉速不斷加大，流量也會隨之有所提升，若轉速下降，流量會相應減少，但供水管路的狀態要始終保持一致。對水泵進行調速，可以降低不必要的能力耗損，有效的體現了節能的效果。還有其他一些對壓力或液位進行控制的方法，如采用不同尺寸的泵搭配工作，或是調節泵的葉片角度等，都是能夠有效降低水泵的電能消耗的措施。
2水廠水泵工作的節能技術
2.1水泵的類型
目前國內水廠普遍采用的水泵分為節流調節式與調速調節式。調速水泵的節能要比節流調節式的水泵效果更好，要合理的選擇水泵的調速范圍和調速控制方式，達到理想的調速節能的效果，在選擇水泵是就必須要結合實際的運轉情況來進行選擇。
2.1.1控制水泵調速范圍
在確定水泵的調速范圍前，要充分的考慮到水泵的性能、特點、管路特征，對水泵調速采取何種控制方式。雖然調速越低代表所能調控的范圍越大，但在設置最小的調速時也要考慮到調速過小所起到的節能效果并不明顯，因此對水泵的轉速的設置不能過低。在調速完成后，要注意控制水泵實際工作時的工況點，盡量保證水泵是在高效區的范圍內工作，這樣的工作狀態才能達到理想的節能目的。
2.1.2調速泵和恒速泵的選擇
目前大多數的水廠都在采用一臺調速泵與幾臺恒速泵并聯運行的搭配方式。當進行多泵并聯的運行方式時，應最好能夠應用兩臺調速泵同時進行使用，而且要以調速控制為依據，合理的選擇調速泵的類型。
2.2加大葉輪的切割改造力度
機泵的特性曲線不吻合、機泵的揚程過高等是目前大部分自來水廠出現機泵配置不合理，導致機泵設備運行效率偏低的原因。針對這種情況，最簡便的解決方法就是對葉輪進行切割。在進行葉輪切割操作中，需依照具體的參數設置對切割量進行準確計算，從而將葉輪的外徑改變。在完成葉輪的切割后，設備運行電流就會大大降低，實現了節約電能的目的。同時，機泵的特性曲線隨著葉輪外徑的改變而發生變化，機泵設備也達到了實際需要的高效運行區間，大大降低了能源的消耗。
2.3新材料的應用
自來水廠的機泵設備由于受腐蝕、水力、機械、容積等損失的影響，加大了機泵與葉輪表面的摩擦力，使機泵運行效率降低。針對這個問題，可以采用新型噴涂材料和密封技術進行解決。由于機泵設備消耗的能源會隨著葉輪與機泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以將新型高分子材料噴涂在葉輪表面，使葉輪表面形成光滑的表層，這樣可以減少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。例如美國一家公司研究致力于開發高分子修補材料，該公司最近研發生產了一種新型特種內涂式材料，被叫做泵增效節能涂料，工藝流程包括：先將水泵進行拆卸，擦拭干凈葉輪表面和泵殼內腔，在其表面行噴砂修補處理，再對葉輪的表面均勻噴涂上兩層泵增效節能涂料，噴涂后一定溫度下晾干，全部干燥后進行水泵的再裝配。在這個過程中，水泵流道表面的氣蝕部分經過了噴砂修補，涂漆處理兩個環節后，整個表面已被修復完整，摸上去不存在之前的凹凸感，手感也比修補前光滑了許多。應用這種新型的涂料對水泵進行噴涂后，水泵的運行效果可以得到顯著的提高，對推進水泵的節能起到了重要的作用。
2.4水泵的換代更新
水廠在進行水泵的選型工作時，要從水廠的最初投產，中期生產到理想的設計規模幾個時間點對水泵的運行工況點進行詳細的分析，還要對不同季節的水量需求，供水量曲線等都應做一個深入的了解和比較，在此基礎上來完成選用水泵工作，這樣才能既滿足了供水要求又能降低能耗。目前高效節能水泵應用廣泛，高效節能水泵質量技術較為先進，不僅能在節能方面獲得顯著效果，其低振動技術和低噪音污染的優點也能使水泵在運行時對環境不產生污染，除此之外，高效節能水泵還具有機械密封性好的優點，徹底解決了常規水泵軸向易發生滲漏的現象，減少了水泵維修保養的時間和金錢也提高了設備的使用壽命。
3結論
水廠提高水泵的運行效率，降低電耗方法是有多種渠道的，因此水廠要根據實際特點選擇合理的方法來達到節能的目的。想讓水泵更好的節約能源，就必須對水泵的各種性能參數有正確的設置和認識，同時在水廠水泵的設計選型與配套中，還要合理的選用變頻器。節能工作的道路還遠遠沒有盡頭，如何把能耗降到最低，這需要我們繼續不斷地去摸索總結，只要我們能緊密的結合平時實際工作，在工作中多發現問題，多思考解決辦法，就一定能把水廠水泵的節能工作做好，從而有效的減少水廠的運行成本，提高整個社會經濟的經濟效益。
參考文獻
[1]王智為.水廠水泵運行的節能問題探討[J].科技咨詢導報，2012，11（06）：218-220.
(1)減少水泵能耗的最直接的方法是減少水泵提升的水量。因此，減少污水管道中的滲漏或誤接水量，減少系統的各類回流或循環水量將是水泵節能的最有利措施之一。
(2)定期更換水泵使用。頻繁啟動水泵會造成電量的浪費，長時間工作的水泵葉輪會磨損或被雜物纏繞，不止會影響瞬時流量，還會造成水泵不同程度的損傷，汕頭市××污水廠的進水泵數量安排了4臺(三用一備)并將換泵的使用時間設定為12h，既保證水量充足，又不浪費電量。
(3)在粗格柵水位較高時才啟動水泵。由于汕頭市××污水廠納污范圍內目前還有些管網還未能完善，不能滿負荷運行，當粗格柵的水位升到較高時，水泵才啟動，瞬時流量較大，因此節省電能。
(4)利用峰谷電價進行污水處理。當污水量減少時，因晚上的電價便宜，可累積污水，待到晚上進行處理。當污水量充足的情況下，晚上要盡量的較滿負荷的運行，以錯開用電高峰，節省成本。
鼓風機
鼓風機是好氧池曝氣供氧、生化池培養活性污泥的重要設備，也是污水廠耗能最多的設備。汕頭市××污水廠采用3臺(2用1備)有變頻功能的NX系列離心風機曝氣。同時安裝在線DO探測設備與中控系統組成一套自動控制鼓風機的運行。據統計研究，曝氣池中DO濃度從2mg/L升高到5mg/L，所需要消耗的能量增加了近一倍。最節能的方法是根據降解污水中有機物和硝化的最低需氧量，以及在線DO數據來調節供氧曝氣，并維持穩定的DO濃度。對于汕頭市××污水廠的活性污泥系統，DO濃度值大約維持在1.2～2.5mg/L。
降雨期間，也要適時根據進水濃度來調整曝氣時間。大雨或已降雨一天時，進水濃度很低，曝氣時間可縮短為1h。中雨時，進水濃度一般，曝氣時間可縮短為2h，無雨時，進水濃度較高，曝氣時間是應提至3h，該處理周期能使出水達標排放。因此，通過調節鼓風機控制曝氣時間，從而減少了電能的損耗。單臺風機輸出的氣量足夠同時供給兩組的好氧池使用，因此只運行1臺風機即可。該法能省去1臺風機的電費。
其他設備
對于提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵和內回流泵。按照運行經驗，一般減少提升水頭，可以節約能耗。安排進水、出水在線水質監測儀表能夠監測水質狀況，為優化控制提供了有效且可靠的測量值，緩解設備運行狀態調整滯后情況，但時間間隔過短，水質變化不會特別明顯，且耗能，根據污水廠長期運行的經驗，設定在線監測儀表2h測定一次數據，這樣，又在另一個角度起到節能降耗的作用。
維修費用降耗措施
1技改
汕頭市××污水廠維修費用主要是對進水泵、粗格柵、中沉池的泵吸式吸刮泥機、PLC柜的模塊等進行維修時產生的。汕頭市××污水廠通過技改的方式，來降低維修費用。具體安排如下：
(1)針對管網來水垃圾、煤渣、泥沙多等問題，在進水泵房增加一套抽砂系統，定期對泵房池底的泥沙、垃圾進行清除，以確保水泵的正常工作及減少水泵的維修率。
(2)針對粗格柵維修頻率高，費用高的情況，在粗格柵后面、進水泵房前面的進水口加裝攔污裝置，同時配套固定裝置及起吊裝置，定時將攔污的格柵網起吊并對垃圾進行清除，最大程度的減少進入進水泵房的垃圾，防止其進入泵體、葉輪，造成葉輪堵塞或者泵體損壞。
(3)針對中沉池泵吸式吸刮泥機能耗大、修理費用高、存在安全隱患的情況，將汕頭市××污水廠中沉池的泵吸式吸刮泥機改造成虹吸式并增加防脫軌裝置。從而減少維修費用。
(4)生化池PLC柜的自控模塊、線路、不間斷UPS電源受到外界影響嚴重，導致我廠的修理費用大的情況，因此通過在生化池上的PLC柜加裝隔離房，來達到節能降耗的目的。
2加強維護保養
配備專用的維護保養人員，制定維護保養計劃，相關的維護保養制度、設備的相關操作規程。專用人員應定期按照規定、操作規程對廠內設備進行維護保養，并做相關的記錄。通過這種方式，減少設備損壞率，降低維修費用，從而實現節能降耗。
人工優化分配
(1)通過獎罰制度，激勵員工的積極性。
(2)利用開會，內外部培訓、宣傳等提高員工清潔生產意識，達到節能降耗目的。
(3)定期對各級管理人員進行培訓，提高其管理能力，從而實現節能降耗，提高工作效率。
(4)對全公司各個崗位員工進行理論培訓和實踐考核，提高全體員工的技術水平，從而實現節能降耗，保障安全穩定生產。(5)優化分配各個崗位的員工人數，力爭做到把各個崗位的工作發揮到最好。在人員工資不變下，通過提高員工的素質、工作效率、節約意識，優化各個崗位人員安排，從而提高生產量，來實現節能降耗。
適量使用藥劑
通過化驗室進行小試、分析、對比，從而確定藥劑的最佳實驗投加量，再將最佳實驗投加量應用到污水廠運營當中試運行并做微調，得到了最佳投藥量。調整適當的投藥量，能避免浪費，起到節能降耗的效果。
優化管理
通過實行紙張的雙面使用、勞保用品和辦公用品以舊換新制度。把計算機調成省電模式、膠袋、公文袋循環使用等形式優化管理，達到節能降耗效果。
節能降耗后的成果
1電費變化
2維修費用變化節能前，汕頭市xx污水廠維修費用高達150萬元/a，使用節能措施后預計維修費用下降至80萬元/a。
3人員資源優化后的變化人員資源優化后，在人工費用不變的前提下，廠內生產量計提高了4萬t/a。
4藥劑變化
5優化管理后節約情況
對廠內辦公使用優化管理后預計能節約的費用約1萬元/年。
結語
1.1混凝、沉淀階段的注意事項
第一，在pH值控制方面，對于pH值影響水的混凝效果的程度來說，需要根據相應的混凝劑品種來決定，應該根據實際情況來選擇合適的混凝劑，在確定過程中，則需要考慮水質特征和混凝劑的特點進行，經過現場經驗分析，結合工況要求，這里采用液態聚合氯化鋁混凝劑，能有效控制pH值在7～8范圍內，達到較好的效果。第二，在水溫控制方面，應該保證合適的水溫范圍，對于較低的水溫來說，由于松散、細小的顆粒容易造成比較慢的絮凝體，這時應考慮到具有吸熱性的混凝劑水解過程的特點。對于低溫水混凝劑來說，具有黏度較大、水解困難的問題，這樣就造成了顆粒不容易進行碰撞，另外，也能使得膠體顆粒增強相關的水化作用，妨礙膠體進行凝聚。一般來說，能夠通過高分子助凝劑、混凝劑投加量增加來保證低溫水處理效果。第三，在進水量和水力條件方面，應該考慮其對于沉淀、混凝的影響，對于這個階段來說，唯一目的就是不管采用何種辦法，實現快速的均勻混合。在進行絮凝和水力混合過程中，應該保證進水水量的有效控制，根據相應的要求結合水力條件的特點，從而有效保證絮凝效果，達到設計要求。第四，在原水濁度控制方面，應該從實際情況考慮，在夏天的洪水期，具有較高的原水濁度；在冬季，具有較低的原水濁度。對于大于200NTU的夏季原水濁度高來說，可以通過利用高效的混凝劑來保證混凝沉淀效果，在其他的時候，根據要求應用普通型的混凝劑即可。第五，在控制積泥方面，為了保證有效的運行，應該控制好沉淀池、絮凝池的積泥問題，在水質處理過程中，應該有效保證進行定期的排泥和清理。并且在進行排泥周期的設置過程中，應該根據不同的原水濁度進行設置，通過有效的自動排泥控制系統來保證清理效果，還能減輕工作量，一般要保持每年清洗一次沉淀池。
1.2消毒工藝
要想保證水質安全，就應該嚴格控制消毒工作。一般來說，液氯消毒是各水廠的主要環節，應該從實際出發，參考具體的沉淀水、原水以及過濾水的水質情況，來確定相應的氯氣投加量。對于存在有機物、原水氨氮等較多的污染物情況下，則應該消耗更多的氯量。另外，夏季中存在繁殖較快的微生物、細菌情況以及冬季中存在較多的氨氮污染物等情況，都是使得氯氣消耗所增加的原因。另外，還受到相關的原水氯化物、pH值等方面的影響，根據經驗來說，一般都是將出廠水余氯控制在0.5～1.0ppm范圍。
1.3臭氧消毒工藝
針對臭氧冷卻水系統來說，主要涉及到間接和直接冷卻兩大類。對于簽核來說，主要要求使用純度非常高、不容易出現輻射的水為內環的水要求，外部冷卻水則是使用出廠水即可。要求出廠水的氯離子控制在50毫克/升內，就可以滿足冷卻設備直接應用于出廠水，否則，就應該使用間接冷卻技術。這主要是從防止設備腐蝕角度考慮，水質存在問題的冷卻水就能使得系統出現腐蝕情況。另外，在此工藝中，應該對于系統配件進行定期更換，保證臭氧發生器沒有出現生銹情況。
1.4加強水質監測
應該實時監測相關的氨氮、余氯、pH值以及濁度等方面的指標參數，化驗室應該進行相關準確的化學分析，除了進行國家飲用水的必要監測之外，還應該重點研究和分析相關的絮凝劑和消毒劑投加、原水水質等方面的檢測工作，能夠有效保證指導生產。另外，相關班組也應該對于水質檢驗進行定期和定項的檢驗。
2水廠節能降耗技術
2.1通過有效方法進一步降低電能損耗
第一，通過優化水廠的泵站，保證電能損耗在正常的生產過程中不斷降低。在進行優化水泵的過程中，應該從實際出發，目的是有效提高泵站的運行效果，使得電能盡量得到節省。在具體的優化方法中，可以采用相應的圖解法、動態規劃法以及啟發式智能方法等。在進行變化的供水量和用水量之間，保證泵站的運行具有最優的狀態，滿足省電要求。第二，泵站變配電工程設計過程應該進一步優化，保證電能損耗在生產過程中最低。考慮到水廠的技術以及資金方面的因素，有時候盡管采用了相應的電容器組手動投切措施，也不能進行有效補償效果，不能滿足有效的節電功能。所以，應該對于其泵站變配電工程設計進一步優化，能夠把手動授切改為自動的方式，使得線路損耗有所降低，電費支出也有所減少，滿足電能的節約要求。第三，對于水廠泵站的配電方案進一步優化，保證電能損耗的有效降低。當前從分析泵站的供電系統來看，在技術方面存在較為落后的缺點，所以應該通過配電方案的優化，保證能耗的有效降低。第四，清水池的電能損耗的優化也是減低能耗的有效手段。當前，針對水廠的清水池設計的優化研究比較多，主要就是通過清水池有效容積，來保證節約能耗的實現。同時，還應該對于清水池的工作進行改進。在進行內部的池內水位的抬高，可以通過異水位的設計方法提供，這樣使得滿足水位抬高以及有效進行水量調蓄工作的要求。
2.2優化生產流程和生產工藝，不斷降低藥耗
第一，應該保證礬耗程度進一步降低，對于生產自來水過程中的礬耗消耗來說，在大部分水廠中都是采用手動加礬的過程，這樣就無形使得礬耗有所增加。因此，在加礬控制中利用游動電流檢測儀加手動方式，能夠達到較好的效果，對于濾后水濁度變化可以利用動電流檢測儀進行測量得到，這樣就能保證加礬的最佳量確定，能夠有效保證為用戶提供質量穩定的自來水，同時還能有效保證加礬量的降低。第二，如果在水廠出現了礬耗過高的問題，應該對于相關的原水異常波動進行分析，要求相關技術和運行人員進行相關的處理，保證水處理的有效性，并且積極進行總結和分析，有效提高處理水平。另外，還要積極有效地參與培訓活動，使得水廠相關技術人員能具有較高的專業素養，保證有效降低礬耗。第三，可以通過相應的自動加氯系統，保證有效降低氯耗，針對水廠進行液氯消毒過程具有重要的意義。在相應的自動加氯系統中，主要包括前加氯與后加氯兩部分，能有效通過流量比例進行一定的控制，使得生產中的氯耗能夠進一步降低，有效避免產生多余的氯氣消耗。通過合理應用，能夠保證首次氯的投加的有效降低，保證二次氯投的有效性，能夠保證自來水管網具有良好的消毒能力，保證出廠水質的要求。
3結語
【關鍵詞】節能降耗機組；混凝效果；消毒；加強管理
自來水企業中水廠的能耗和藥耗占自來水的制水成本的30%以上。因此加強水廠生產管理，加大節能降耗技術改造力度，可在實現安全優質供水的前提下降低制水成本，提高自來水企業經濟效益。
我公司經過多年的供水生產管理、實踐和不斷總結，節能降耗措施已從以下幾個方面得到實踐并取得較好的效果：
一、確定合理的取水揚程確保機泵設備經濟高效
運行一般來說，水廠建成投產后可以根據最大取水量、現有凈水構筑物標高、河床最低枯水位來校核取水揚程，確定合理的取水揚程。為降低電耗，為此我們確立了專門的節能攻關課題，用水準儀對水廠歷史枯水位到凈水構筑物的高差進行測量，對反應池的構造和狀態進行觀察，結果發現取消消能井成了降低整個取水揚程的關鍵。反應池改造后整個取水揚程會降低，進而降低了電耗。技改后的機組不但節能、機組搭配更合理并節約改造資金萬元。
取水泵揚程的確定以滿足水泵能從河床抽水至反應池為基礎，如果定得過高可能使能耗增大；如果豐水期與枯水期河床水位相差太大也可以讓一臺機組配備兩套葉輪。準確確定取水揚程有利于節能降耗。合理搭配機組，取水泵要降低能耗提高水泵上水率，必須盡可能避免吸水管在同一個吸水井的機組同時開機。如果同時開兩臺機吸水，井水位下降很快，吸水揚程增大，水泵容易產生氣蝕將影響水泵的出水流量使耗電率增大。當吸水井容積及吸水井之間的連通管直徑小時尤其明顯。在生產調度中，掌握每臺機組的實際效率，結合實際情況進行開、停機的調度，效率高的水泵機組而將效率低的機組作為備用，并在適當時進行改造以進一步提高水廠的經濟調度。
另外，變頻調速系統在供水行業已經得到了較為廣泛的采用。它不僅能控制供水壓力、調節供水量，更重要的是在節能降耗上具有優勢。但由于目前投資較高而且變速泵只有在兩臺或多臺并聯運行節能效果較好，這可以根據經濟技術適當采用。
二、優化凈水構筑物提高混凝效果
凈水構筑物的形式尤其是反應池的設計參數，對凈水效果和礬耗起著關鍵的作用。不同的反應池有不同的控制指標對其流速的變化、速度梯度及反應池停留時間有不同的要求。控制不合適時有可能影響混凝效果增加礬耗。如有的水廠工程反應池為穿孔旋流反應池，投產后由于池體格數少、流速小，混凝效果差礬耗大?？赏ㄟ^對其數據進行技術測定找出問題所在。在技術改造過程中，在反應池前三格加裝隔板，通過嚴格的核算控制過流截面，改變水的流速和延長水的流程，提高反應池前段的速度、梯度，增大顆粒間的碰撞幾率。改造后礬耗比改造前降低了，沉淀池出水濁度降低了。因此優化反應池的控制參數對于提高混凝效果降低礬耗具有重要的意義。
三、控制好余氯量是保證自來水消毒效果的關鍵
控制好余氯量是保證消毒效果的關鍵。但加氯量過多不僅浪費，水中的有害的消毒副產物也會隨之增加。因此，確定出廠水余氯的原則是杜絕水介疾病的發生，確保飲水衛生，按照細菌數規律來確定余氯。從人體健康和降耗的角度出發，在確保水質的前提下盡可能減少加氯量。一般來說，水余氯過高大多出于保險心理。針對這種情況，我們可以考慮幾個方面，如出廠水取樣點是否合理。取樣點距離過近消毒時間不夠，即使余氯高細菌指標有可能也會超標。不定期檢驗濾后水的細菌和總大腸菌群，評估一次加氯的效果和調整加氯量，原水中氨氮含量高時考慮以總氯來控制水余氯。
四、加強自來水生產管理，做到安全、優質、高效
關鍵詞:節能降耗;機泵選擇;運行調節
對于自來水廠來說，整個水廠的能源消耗中有一大部分是電力消耗，而在整個電力消耗中，通常有50%以上的用電量是被機泵設備消耗了，而其它一些輔助的設備如排泥機、風機等耗電量所占比例僅約為2%～5%。因此要想降低自來水廠的能源消耗就要重點降低機泵設備的能耗，做好機泵設備的節能降耗措施。對自來水廠的機泵設備采取節能降耗措施可以有效地減少自來水廠的資源浪費，提高了資源的利用效率，降低了企業的能耗成本，同時對于我國建設資源節約型社會有一定的推動作用。因此做好自來水廠機泵設備的節能降耗有著重要的現實意義。
1機泵設備效率下降、能耗增多的原因
機泵設備在社會生產的各個領域都有廣泛的應用，城市中它主要用于供水、污水系統以及化工等領域，在使用的過程中，可以將電能轉變為機械能再轉變為液體的動能，從而實現液體的輸送［1］。①自來水廠的機泵設備在長期的使用過程中會受到水和水中一些物質的腐蝕而出現銹蝕的情況。較嚴重的銹蝕會使得泵輪與泵殼的表面不再平滑，而出現凹凸，從而導致摩擦系數的增大，導致機泵的耗電量增大，設備的效率降低。具體分析即設備在水流長期的沖刷之下，流道的內壁和葉輪的過水面會因為腐蝕而變得越來越粗糙，內流道的阻力增大，使得設備的效率降低，能耗增大。②在機泵設備運行的過程中，葉片背水面會產生負壓，導致氣穴和蜂窩表面的出現，這樣在電化學腐蝕的情況下，葉輪的表面會產生汽蝕，使得設備的能耗較之前增加許多。③自來水廠的機泵設備除了受到水流的沖刷而產生的腐蝕外還會受到一些藥劑的腐蝕，比如在水處理的過程中會根據水質的情況來投加一些藥物，使水質得到改善，滿足自來水廠生產水的需要。而藥劑的投加會使得泵殼內積垢，積垢增多到一定程度會使得泵殼的壁厚度明顯增加，導致設備的水力效率降低［2］。④機泵設備的加工工藝也會對設備的能耗有較大的影響，粗糙的水泵產品會使得設備的能耗較高，影響了泵體的容積和流體流速，增加了機械磨損等，也會降低水泵的性能，造成運行效率不佳，能耗增加。
2水泵效率的提高
2．1水泵的選擇
自來水廠在選擇機泵設備的時候應當注意水泵的電動機應選擇高效能電機，水泵功率的大小也要與使用要求相匹配，在有條件的情況下可選擇增加變頻調速控制器。目前城市中的自來水廠所使用的機泵設備大部分是離心泵，該類型的水泵在工作的過程中是通過葉輪高速轉動而產生離心力，從而將內流道中的水壓入蝸殼里再被甩出，而與此同時葉輪口會形成一段真空，水池水在大氣壓的作用下直接進入水泵，如此反復進行下去水不斷地被向上推壓實現液體的抽送。從離心泵工作的過程來看，如果保持葉輪片以及泵殼的表面光滑，可減少表面摩擦力，使得水流的流動更加順暢，有效地提高機泵的運行效率。而一些結構設計有瑕疵，工藝粗糙的機泵會使得運行的效率大大降低。因此自來水廠要想實現機泵的節能降耗，要選用一些葉輪和泵殼構造較好的設備，這樣才能有效地保障機泵設備高效、長期的使用，在提高了設備運行效率的同時也為企業降低了能耗［3］。
2．2水泵的安裝質量
對于自來水廠來說，水泵是廠內工藝運行的重要組成部分，自來水廠的機泵通常是全天不間斷運行，因此設備的損耗較大，設備很容易達到大修的周期，這就導致設備會比較頻繁地進行裝卸。在對機泵設備進行安裝的過程中如果安裝不到位容易使得設備的安裝不穩定、不固定，導致運行的時候設備會有較強烈的振動，這就會使機泵的損耗加快，且較易出現堵、漏、跑的情況，對于設備的運行效率產生不利的影響并導致能耗的增加。因此要想使機泵設備的運行效率有保障，就要對水泵的安裝重視，提高安裝的質量。
2．3水泵的維修
在機泵設備使用的過程中，機泵要按規范進行保養，按時更換機油和軸承等易損件。操作人員要及時巡檢設備，掌握機泵的運行狀態，發現異常問題的設備要及時停用維修［4］。這樣才能使得水泵處在一個比較好的運行狀態下，提高水泵的運行效率。有時機泵所出現的并不是很大的問題，比如加一些油就可以使得軸承更好更順利地進行工作，因此要及時地對軸承內的油進行檢查，判斷是否需要進行補充，并檢測油質的情況，當油質情況不理想時要進行更換，這些小問題的及時發現和解決能夠有效避免其發展成為大問題，導致設備產生機械損失。另外，當密封環的間隙寬度超過一定的標準值時也會使機泵設備的運行效率降低，因此在對設備進行檢修的時候要對此問題加以重視。
3機泵設備節能降耗措施
3．1使用變頻控制，提高機泵節能降耗的控制水平
為了更好地控制機泵的能耗，可以在電氣控制方式上進行改進。傳統的控制方法是將閥門關閉，這樣就可以降低機泵設備的輸出，減少了功耗，現在隨著技術的不斷發展，變頻調速的節能控制技術應用越來越廣泛，采用變頻控制能夠實現穩定的供水壓力，使得機泵的性能更加地智能和科學。變頻調速能夠有效地控制機泵的能耗問題。但變頻器本身存在電能損耗的缺點，同時電氣控制部分成本較高，一旦出現問題，進行維修時的費用以及對技術的要求也高，因此自來水廠應當根據自己的實際情況和需求來選用變頻調速器。
3．2合理調度，找出水泵的高效區，優化機組運行
為了實現自來水廠各機泵組設備的性能優化組合，要對機泵設備單獨運行時的性能進行測定，對其進行分析，判斷其性能以及功效的特點和不同，從而才可以有效地根據機泵的性能來科學的調度使用機泵，實現設備組合的優化。比如可以將運行效率較低的機泵用于水量和壓力的調節，不將其作為主機使用，而選用高效區間更廣，適用于偏低揚程大流量運行效率高的機泵作為主機［5］。另外，有些機泵的高效區范圍較窄，但其適用于偏高揚程，在此種條件下工作性能優良，因此可以用在自來水廠白天高峰供水時段。由此可見，根據不同機泵的性能特點對其進行合理調度使用可以有效地優化整個機組的運行效率，使得能源的消耗得到降低，同時將各機泵的優點發揚，可有效延長其使用的期限。
3．3采取葉輪切削方法，對葉輪進行切割改造
目前一些自來水廠的機泵通常存在配置不合理的問題，主要是機泵的揚程偏高，機泵的特性曲線不吻合，這就使得機泵的運行效率受到影響。在現有的情況下可以通過機械方式解決此類問題。最簡單的方法就是對葉輪進行切割，對現有的機泵進行改造。在對葉輪進行切割之前，要根據設備運行的具體參數來計算切割量，在葉輪經過切割后可使電流降低，能夠有效地節約機泵的能耗。而且葉輪外徑的變化也會導致機泵特性曲線的變化，使機泵運行時可以達到自來水廠實際需要的高效區間，達到節能的效果。
3．4采用高分子噴涂材料
機泵在使用的過程中會受到腐蝕而使得葉輪表面與機泵摩擦阻力增大，使機泵的工作效率降低。因此采用高分子噴涂材料可以使這個問題得以解決。高分子材料的噴涂可使葉輪的表面形成光滑的保護層，降低了運行過程中與水流的摩擦阻力，減少了能耗。且通常來說高分子材料具有較強的耐腐蝕性，可使機泵的使用效率提高。
4結語
自來水廠在城市生活中扮演著重要的角色，由于其用電量較大，能源消耗大，因此對自來水廠進行節能降耗十分有必要。機泵的能耗占到自來水廠能耗的絕大部分，對其采取節能降耗的措施可以有效降低自來水廠的能耗。
作者:張海濤 單位:深圳市水務( 集團) 有限公司
參考文獻:
［1］王玉倩．淺析自來水廠機泵設備節能降耗措施［J］．中國高新技術企業，2013(20):93－94．
［2］唐紅霞．基于自來水廠機泵設備節能降耗的措施的探討［J］．江西建材，2015(1):288－289．
