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中图分类号：TE08文献标识码：A文章编号：
随着我国经济的不断发展，我国各地水厂的规模不断扩大，用水量也不断增加。我国各地的水厂基本都对供水系统进行了改造，以降低能源消耗。但是，还有一些水厂在生产的过程中，由于生产工艺、管理等等原因，使水厂的生产效率较低，对能源的损耗较大，使水厂的生产成本居高不下。不断降低生产成本是我国各地水厂快速发展的重要的内在动力，因此，应当不断采取多种有效措施，进一步实现水厂的节能降耗。从而有效降低水厂生产成本，提高水厂的经济效益。
一、当前水厂节能降耗存在的主要问题
1、水厂电能损耗较为严重
首先，是水厂的水泵机组的电能损耗较为严重。目前，在我国的各类水厂中，水泵机组的应用较为普遍。在水厂的生产过程中，水泵机组消耗了大量的电能。由于设备、管理、技术等各种原因，我国水厂的水泵机组效率较低、能耗偏大、成本较高致。使泵站工程水厂的效益难以提高。究其根源，主要是由于供水量增长速度较快，供水管网改造也较快，但是，很多水厂水厂的水泵机组却没有及时进行同步改造，使很多给水厂的水泵工作扬程不断下降，往往都是运行在低效区运行，使水泵的效率难以，造成大量电能的浪费。另外，还有一些水厂加压供水的选泵配置不尽合理，也导致大量的不必要的电能浪费。
其次，是给水处理过程中的电能损耗较为严重。水处理过程中的电能损耗较为严重的主要原因，是由于资金和技术等制约，使我国的很多水厂自动控制技术较为落后，加药及污泥处理工艺不完善，尚未建立起完善的仪表控制和计算机控制系统，难以满足水厂节能降耗的需要。
另外，是水厂的清水池的电能损耗较为严重。水厂的清水池在自来水的生产过程中发挥着重要的作用，具有调节水量、蓄存、进行氯化消毒接触的作用。但是，由于我国的一些自来水厂的设计的缺陷，使很多清水池有效容积不够，无法满足贮存的要求。另外，还有一些水厂在设计清水池时，往往都是从容量方面考虑，很少考虑通过抬高清水池内水位节约能耗，最终造成了清水池的电能损耗较为严重。
2、水厂药耗水平居高不下
首先，是我国水厂矾耗过高。目前我国水厂大多数使用平流沉淀池，导致工艺处理时间较长。同时，加矾量也不够合理。水厂的运行人员需要利用较长的时间，才能了解一定加矾量所对应的滤后水浊度，为了保证水质，水厂的运行人员会提高加矾量，这样就增加了加矾耗。
其次，目前我国大多数水厂采用是液氯消毒，但是，在消毒过程中主要还是水厂的运行人员依赖水厂的运行人员的人工操作，难以有效降低氯耗。同时，对于我国的水厂来说，净水构筑物体积一般都较大，与外界接触面积广，氯气非常容易挥发，也产生了大量不必要的氯气消耗，
二、促进水厂节能降耗的相关对策
1、采取多种措施，不断降低电能损耗
首先，要通过对泵站进行优化，不断降低水厂生产过程中的电能损耗。具体可以采用两种方式。第一，可以考虑进行进行水泵的优选，利用水泵的优选不断提高水厂泵站的运行效率，达到节约电能的目的。可以采用启发式方法、动态规划算法、图解法等水泵优选的方法。通过优选，可以在用水量和供水量发生变化时，使水厂的泵站运行始终保持较优的工作状态，以达到节约电能的目的。
其次，要不断优化水厂泵站的配电方案，不断降低水厂生产过程中的电能损耗。目前，我国大多数水厂的泵站的供电系统主要包括供电系统接线方案、供电容量、供电点、供电电压等。从总体上看，大多数水厂的泵站的供电系统比较落后，因此，有必要对水厂泵站的配电方案进行优化，具体可以从配电网无功补偿方案优化变压器选型、主电动机设计等方面来进行优化。
另外，要优化泵站变配电工程设计，不断降低水厂生产过程中的电能损耗。由于资金不足和技术落后等等方面的原因，目前，我国国内的一些水厂还在采用上个世纪90年代的泵站变配电工程设计，大量是用三角型接线度手动投切装置，在运行过程中的安全性和可靠性较差差。电容器组手动投切也难以起到有效的补偿作用，基本上达不到无功补偿以及节约电能的要求。因此，必须要不断优化泵站变配电工程设计，将手动授切改为自动授切，降低线路的损耗，减少电费的支出，以达到节约电能的目的。
最后，要不断降低电能损耗，必须有效清水池的电能损耗。一方面，我国各地的水厂要不断优化自来水厂清水池的设计，提高清水池有效容积。在设计清水池时，不但要从容量方面考虑，还要考虑通过抬高清水池内水位，达到节约能耗的目的。另一方面，要改进清水池的工作过程。要采用异水位的设计方法，抬高池内水位，使清水池具有水量调蓄和抬高水位双重作用。同时，目前我国很多水厂的清水池的工作过程比较落后，基本上都是采用活性碳吸附、反渗透、离子交换、微滤、电渗析等方法，消耗大量的电能。积极采用新的处理方法，减少能量损耗，降低水厂的生产运营成本。
2、优化生产流程和生产工艺，不断降低药耗
首先，要不断降低矾耗。矾耗是自来水生产过程中的重要消耗之一，目前，我国的很多水厂采用的是手动加矾，在一定的程度上增加了矾耗。因此，可以考虑采用游动电流检测仪进行辅助手动加矾控制，利用游动电流检测仪分析滤后水浊度变化情况，并确定最佳的加矾，不但可以确保为用户提供质量稳定一致的自来水。在相同的滤后水水质下，还可以可以大大降低加矾量。
另外，针对矾耗过高的情况，还可以要求水厂的技术人员与运行人员对原水异常波动以及水处理过程及时进行技术分析，通过分析总结经验教训，提高处理水平，为处理类似情况打下了良好的基础。同时，还要积极对进行培训，不断提高水厂的技术人员与运行人员水处理技能，促进矾耗的不断降低。
其次，要不断水厂生产过程中的氯耗。目前我国大多数水厂采用是液氯消毒，要有效降低氯耗，必须采用其自动加氯系统。由前加氯与后加氯组成自动加氯系统，采用科学的流量比例控制。降低生产过程中的氯耗。必须避免不必要的氯气消耗，可以采用降低首次氯的投加，确保二次氯的投加，不但可以降低氯耗，还可以确保自来水管网持续消毒效果和出厂消毒效果。
参考文献
1.杜俐.水厂出水泵能耗分析及效率提高途径.中国市政工程.2009(8)
很多自来水厂都存在出水浑浊、色度较大的现象，通过监测这些水中都含有大量的锰元素，所以说这些水厂最主要的问题就是水厂的水锰含量超标。拿一个典型的例子来看，例如，合肥市六长水就存在这样的问题，在正常的生产过程中，通过对水质进行检查发现水质中含有大量的锰元素，虽然已经采取了相应的措施但是锰含量依然很高，经过反复的实验发现，在对自来水进行处理时一定要让净水构筑物和设备处于满负荷的情况下，针对混合时间、接触时间和处理速度等数据进行全方位的设计。
2.提高自来水厂节能降耗优化措施分析
2.1确保机械设备高效运行
自来水厂建设投产使用以后，需要根据水厂的取水量以及净水能力进行估计。为了达到降低降耗的目的需要确定专门的节能课程，在这个课程中必须包括用水标准监测仪器、健全净水构建物检测技术摸清生活污水反应池的基本结构和状况进行详细的观察，从中找出提高节能降耗的方法。实践证明对反应池进行改造是确保机械设备高效运行的重要方式，反应池在整个节水过程中对能源的消耗占总体比例最大，技术改革以后，不但可以实现节能降耗的目的还能实现设备合理搭配的目的。确保机械设备高效运行还有一个方法就是对取水泵扬程进行准确的定位，取水泵扬程确定一般是根据河床抽水到反应池为基础，这个过程最重要的是对能源消耗进行定位，要是定位的数据过高在一定程度上会影响机械设备的运行，其实在可以根据水位变化确定枯水期和丰水期数值，选择一台机组配备两套合适的叶轮，从而保证取水扬程。
2.2提升水泵节能优化技术
推升自来水厂节能降耗的消耗，最重要的方式就是从水泵节能方法出发，对节能设计进行全方位的思考，对水泵节能优化技术的设计一般会根据管道系统的特性选择科学的设计方法，让水泵发挥重要的作用。实现水泵节能优化技术，需要从独立性角度对水泵进行设计，与此同时选择和水泵相匹配的电机也很重要，一般为了实现水泵节能优化技术都会选用高效运行的水泵技术，虽然这个电机要比传统电机价格高处15%以上，但是该技术维护费用很低，并且投入后可以帮助水厂顺利完成技术升级工作。所以说综合其技术优点，提高水泵节能优化技术必须要选择高效节能技术电机。
2.3优化污泥脱水节能技术
优化污泥脱水技术会涉及到以下主要两方面即：脱水机类型选择、增加药剂投入量。污泥脱水机器主要有包括五个类型，板框式污泥处理技术、带式污泥脱水机、离心式污泥脱水技术等。对带式污泥脱水技术进行分析，可以得出离心式污泥脱水技术具有工作稳定节能消耗的优点，但是这项技术具有运行效率不高且维修资金消耗较大的缺点，因此这项技术很少的被企业采用。板框式污泥处理技术和其他技术相比在污泥饼效率高度30%以上，但是这项技术也存在一定的缺陷，就是该项技术占地面积较大、运行速率低、运行效率较低，而且对环境存在二次污染的后果，所以说很多自来水厂会采用离心脱水处理技术。一些企业也采用氧化沟处理方式对生活用水进行处理，这项技术要考虑到减少排泥量的效果，提高排泥量一般会采用提高污泥井数量的措施，在这个过程中可以通过对沉淀池时间以及污泥排量进行合理控制，来达到缩短污泥池工作时间提高工作效率的目的。合理对排污量进行控制还包括提高离心机的运行速度、增加脱水机台数和缩短运行时间的方式来有效的降低节能消耗。据调查很多自来水处理厂都配置了变频自动投放药物系统，从而实现对药物数量进行合理投放的目的，这个系统在自来水厂的投入在根本上达到了减少药物使用量的目的。例如，该项技术在深圳一家自来水处理厂投入，取得了良好的效果，这个水厂占地面积约为14千米，虽然场地面积较小，但是处理技术的投入为该长带来的效益却是以往的两倍，该工厂还考虑了精确的气体控制方法，这些技术在2009年进行的改造，并且针对耗能大的缺点进行改进，将风压技术引入到改造内容中，让主控技术根据风压以及所需要的风机设备进行系统控制，从而实现了水厂改良技术全面升级的目的。
2.4针对锰元素超标进行调试实验
针对自来水厂存在锰元素超标的情况一般会采取添加氯元素实现锰沉淀的效果，在这个过程中，氯会将四价锰除掉。实验证明这项技术虽然处理工艺很简单，但是处理效果却很好，所以为了保证锰元素更好的沉淀必须要做好满负荷生产，要用这种生产工艺来实现锰元素沉淀工作。
3.结束语
【关键词】水厂；节能降耗；水泵
根据相关数据显示，在供水行业中水泵的能源消耗能够占到企业能源消耗的80%-90%。如此高的能源消耗与当前我国所倡导的可持续发展战略不符合的，因此如何提高水厂水泵的运行效率，把能耗平稳的降下来是一个非常关键的问题。本文将对水厂水泵运行中的节能问题进行探讨，并提出相应的解决措施来达到降低企业经济成本，为国家的能源的可持续发展和经济增长做出贡献的目的。
1水厂水泵机组概述
机泵设备通过将机械能转换为液能完成了液体的抽送工作。目前，机泵设备已被广泛应用于供水、污水处理、石油化工等多个领域。然而，经过长时间的工作，机泵设备由于受锈蚀、腐蚀等作用的影响，泵壳和泵轮表面凹凸不平，导致这两者之间的摩擦系数上升，进而增加了电能的消耗，降低了设备的运行效率。
1.1水泵机组能耗大、效率低的原因
自来水厂机泵设备出现能耗增大、效率降低的主要原因有以下几个：①机泵设备在长期使用过程中，由于受水流的冲刷，叶轮过水面和流道内壁渐渐变得粗糙，内流道受到的阻力增大，从而降低了设备的使用效率。②机泵叶片背水面在运行过程中会产生一定的负压，导致蜂窝表面和气穴的形成。同时，叶轮表面在电化学的腐蚀作用下，发生汽蚀现象，从而增大了能源的消耗。③由于在制水过程中，会在泵壳内投入相关药物，再加上受原水水质因素的影响，泵坑内会出现积垢，严重情况下还会增加泵壳的壁厚，从而使水泵水力效率下降。④机泵生产、加工工艺不过关，机械、容积等出现了损失，这些情况均会增加机泵能源的消耗，从而降低设备的工作效率。
1.2对水泵站的控制技术
水泵站的参数包括流量、液位和压力等，其中最重要的参数是流量。对流量的调节和控制可以有效的降低水泵的能耗，减少浪费。通过供水理论依据，可以将流量的调节方式分成两种：
第一是调节供水管路阀门的开启程度，有效的控制流量的大小，阀门开大，流量增加；相反如果阀门转小，流量也会减少。但要注意的是不论阀门调大或调小，水泵的转速不能发生变化。
第二可以对水泵的转速和流量实施变速调节，水泵的转速与流量是呈正相关的由于水泵的转速不断加大，流量也会随之有所提升，若转速下降，流量会相应减少，但供水管路的状态要始终保持一致。对水泵进行调速，可以降低不必要的能力耗损，有效的体现了节能的效果。还有其他一些对压力或液位进行控制的方法，如采用不同尺寸的泵搭配工作，或是调节泵的叶片角度等，都是能够有效降低水泵的电能消耗的措施。
2水厂水泵工作的节能技术
2.1水泵的类型
目前国内水厂普遍采用的水泵分为节流调节式与调速调节式。调速水泵的节能要比节流调节式的水泵效果更好，要合理的选择水泵的调速范围和调速控制方式，达到理想的调速节能的效果，在选择水泵是就必须要结合实际的运转情况来进行选择。
2.1.1控制水泵调速范围
在确定水泵的调速范围前，要充分的考虑到水泵的性能、特点、管路特征，对水泵调速采取何种控制方式。虽然调速越低代表所能调控的范围越大，但在设置最小的调速时也要考虑到调速过小所起到的节能效果并不明显，因此对水泵的转速的设置不能过低。在调速完成后，要注意控制水泵实际工作时的工况点，尽量保证水泵是在高效区的范围内工作，这样的工作状态才能达到理想的节能目的。
2.1.2调速泵和恒速泵的选择
目前大多数的水厂都在采用一台调速泵与几台恒速泵并联运行的搭配方式。当进行多泵并联的运行方式时，应最好能够应用两台调速泵同时进行使用，而且要以调速控制为依据，合理的选择调速泵的类型。
2.2加大叶轮的切割改造力度
机泵的特性曲线不吻合、机泵的扬程过高等是目前大部分自来水厂出现机泵配置不合理，导致机泵设备运行效率偏低的原因。针对这种情况，最简便的解决方法就是对叶轮进行切割。在进行叶轮切割操作中，需依照具体的参数设置对切割量进行准确计算，从而将叶轮的外径改变。在完成叶轮的切割后，设备运行电流就会大大降低，实现了节约电能的目的。同时，机泵的特性曲线随着叶轮外径的改变而发生变化，机泵设备也达到了实际需要的高效运行区间，大大降低了能源的消耗。
2.3新材料的应用
自来水厂的机泵设备由于受腐蚀、水力、机械、容积等损失的影响，加大了机泵与叶轮表面的摩擦力，使机泵运行效率降低。针对这个问题，可以采用新型喷涂材料和密封技术进行解决。由于机泵设备消耗的能源会随着叶轮与机泵表面摩擦力的增大而增多，因此可以将新型高分子材料喷涂在叶轮表面，使叶轮表面形成光滑的表层，这样可以减少水泵因抵抗摩擦力而消耗的能量。例如美国一家公司研究致力于开发高分子修补材料，该公司最近研发生产了一种新型特种内涂式材料，被叫做泵增效节能涂料，工艺流程包括：先将水泵进行拆卸，擦拭干净叶轮表面和泵壳内腔，在其表面行喷砂修补处理，再对叶轮的表面均匀喷涂上两层泵增效节能涂料，喷涂后一定温度下晾干，全部干燥后进行水泵的再装配。在这个过程中，水泵流道表面的气蚀部分经过了喷砂修补，涂漆处理两个环节后，整个表面已被修复完整，摸上去不存在之前的凹凸感，手感也比修补前光滑了许多。应用这种新型的涂料对水泵进行喷涂后，水泵的运行效果可以得到显著的提高，对推进水泵的节能起到了重要的作用。
2.4水泵的换代更新
水厂在进行水泵的选型工作时，要从水厂的最初投产，中期生产到理想的设计规模几个时间点对水泵的运行工况点进行详细的分析，还要对不同季节的水量需求，供水量曲线等都应做一个深入的了解和比较，在此基础上来完成选用水泵工作，这样才能既满足了供水要求又能降低能耗。目前高效节能水泵应用广泛，高效节能水泵质量技术较为先进，不仅能在节能方面获得显著效果，其低振动技术和低噪音污染的优点也能使水泵在运行时对环境不产生污染，除此之外，高效节能水泵还具有机械密封性好的优点，彻底解决了常规水泵轴向易发生渗漏的现象，减少了水泵维修保养的时间和金钱也提高了设备的使用寿命。
3结论
水厂提高水泵的运行效率，降低电耗方法是有多种渠道的，因此水厂要根据实际特点选择合理的方法来达到节能的目的。想让水泵更好的节约能源，就必须对水泵的各种性能参数有正确的设置和认识，同时在水厂水泵的设计选型与配套中，还要合理的选用变频器。节能工作的道路还远远没有尽头，如何把能耗降到最低，这需要我们继续不断地去摸索总结，只要我们能紧密的结合平时实际工作，在工作中多发现问题，多思考解决办法，就一定能把水厂水泵的节能工作做好，从而有效的减少水厂的运行成本，提高整个社会经济的经济效益。
参考文献
[1]王智为.水厂水泵运行的节能问题探讨[J].科技咨询导报，2012，11（06）：218-220.
(1)减少水泵能耗的最直接的方法是减少水泵提升的水量。因此，减少污水管道中的渗漏或误接水量，减少系统的各类回流或循环水量将是水泵节能的最有利措施之一。
(2)定期更换水泵使用。频繁启动水泵会造成电量的浪费，长时间工作的水泵叶轮会磨损或被杂物缠绕，不止会影响瞬时流量，还会造成水泵不同程度的损伤，汕头市××污水厂的进水泵数量安排了4台(三用一备)并将换泵的使用时间设定为12h，既保证水量充足，又不浪费电量。
(3)在粗格栅水位较高时才启动水泵。由于汕头市××污水厂纳污范围内目前还有些管网还未能完善，不能满负荷运行，当粗格栅的水位升到较高时，水泵才启动，瞬时流量较大，因此节省电能。
(4)利用峰谷电价进行污水处理。当污水量减少时，因晚上的电价便宜，可累积污水，待到晚上进行处理。当污水量充足的情况下，晚上要尽量的较满负荷的运行，以错开用电高峰，节省成本。
鼓风机
鼓风机是好氧池曝气供氧、生化池培养活性污泥的重要设备，也是污水厂耗能最多的设备。汕头市××污水厂采用3台(2用1备)有变频功能的NX系列离心风机曝气。同时安装在线DO探测设备与中控系统组成一套自动控制鼓风机的运行。据统计研究，曝气池中DO浓度从2mg/L升高到5mg/L，所需要消耗的能量增加了近一倍。最节能的方法是根据降解污水中有机物和硝化的最低需氧量，以及在线DO数据来调节供氧曝气，并维持稳定的DO浓度。对于汕头市××污水厂的活性污泥系统，DO浓度值大约维持在1.2～2.5mg/L。
降雨期间，也要适时根据进水浓度来调整曝气时间。大雨或已降雨一天时，进水浓度很低，曝气时间可缩短为1h。中雨时，进水浓度一般，曝气时间可缩短为2h，无雨时，进水浓度较高，曝气时间是应提至3h，该处理周期能使出水达标排放。因此，通过调节鼓风机控制曝气时间，从而减少了电能的损耗。单台风机输出的气量足够同时供给两组的好氧池使用，因此只运行1台风机即可。该法能省去1台风机的电费。
其他设备
对于提升泵、污泥回流泵、剩余污泥泵和内回流泵。按照运行经验，一般减少提升水头，可以节约能耗。安排进水、出水在线水质监测仪表能够监测水质状况，为优化控制提供了有效且可靠的测量值，缓解设备运行状态调整滞后情况，但时间间隔过短，水质变化不会特别明显，且耗能，根据污水厂长期运行的经验，设定在线监测仪表2h测定一次数据，这样，又在另一个角度起到节能降耗的作用。
维修费用降耗措施
1技改
汕头市××污水厂维修费用主要是对进水泵、粗格栅、中沉池的泵吸式吸刮泥机、PLC柜的模块等进行维修时产生的。汕头市××污水厂通过技改的方式，来降低维修费用。具体安排如下：
(1)针对管网来水垃圾、煤渣、泥沙多等问题，在进水泵房增加一套抽砂系统，定期对泵房池底的泥沙、垃圾进行清除，以确保水泵的正常工作及减少水泵的维修率。
(2)针对粗格栅维修频率高，费用高的情况，在粗格栅后面、进水泵房前面的进水口加装拦污装置，同时配套固定装置及起吊装置，定时将拦污的格栅网起吊并对垃圾进行清除，最大程度的减少进入进水泵房的垃圾，防止其进入泵体、叶轮，造成叶轮堵塞或者泵体损坏。
(3)针对中沉池泵吸式吸刮泥机能耗大、修理费用高、存在安全隐患的情况，将汕头市××污水厂中沉池的泵吸式吸刮泥机改造成虹吸式并增加防脱轨装置。从而减少维修费用。
(4)生化池PLC柜的自控模块、线路、不间断UPS电源受到外界影响严重，导致我厂的修理费用大的情况，因此通过在生化池上的PLC柜加装隔离房，来达到节能降耗的目的。
2加强维护保养
配备专用的维护保养人员，制定维护保养计划，相关的维护保养制度、设备的相关操作规程。专用人员应定期按照规定、操作规程对厂内设备进行维护保养，并做相关的记录。通过这种方式，减少设备损坏率，降低维修费用，从而实现节能降耗。
人工优化分配
(1)通过奖罚制度，激励员工的积极性。
(2)利用开会，内外部培训、宣传等提高员工清洁生产意识，达到节能降耗目的。
(3)定期对各级管理人员进行培训，提高其管理能力，从而实现节能降耗，提高工作效率。
(4)对全公司各个岗位员工进行理论培训和实践考核，提高全体员工的技术水平，从而实现节能降耗，保障安全稳定生产。(5)优化分配各个岗位的员工人数，力争做到把各个岗位的工作发挥到最好。在人员工资不变下，通过提高员工的素质、工作效率、节约意识，优化各个岗位人员安排，从而提高生产量，来实现节能降耗。
适量使用药剂
通过化验室进行小试、分析、对比，从而确定药剂的最佳实验投加量，再将最佳实验投加量应用到污水厂运营当中试运行并做微调，得到了最佳投药量。调整适当的投药量，能避免浪费，起到节能降耗的效果。
优化管理
通过实行纸张的双面使用、劳保用品和办公用品以旧换新制度。把计算机调成省电模式、胶袋、公文袋循环使用等形式优化管理，达到节能降耗效果。
节能降耗后的成果
1电费变化
2维修费用变化节能前，汕头市xx污水厂维修费用高达150万元/a，使用节能措施后预计维修费用下降至80万元/a。
3人员资源优化后的变化人员资源优化后，在人工费用不变的前提下，厂内生产量计提高了4万t/a。
4药剂变化
5优化管理后节约情况
对厂内办公使用优化管理后预计能节约的费用约1万元/年。
结语
1.1混凝、沉淀阶段的注意事项
第一，在pH值控制方面，对于pH值影响水的混凝效果的程度来说，需要根据相应的混凝剂品种来决定，应该根据实际情况来选择合适的混凝剂，在确定过程中，则需要考虑水质特征和混凝剂的特点进行，经过现场经验分析，结合工况要求，这里采用液态聚合氯化铝混凝剂，能有效控制pH值在7～8范围内，达到较好的效果。第二，在水温控制方面，应该保证合适的水温范围，对于较低的水温来说，由于松散、细小的颗粒容易造成比较慢的絮凝体，这时应考虑到具有吸热性的混凝剂水解过程的特点。对于低温水混凝剂来说，具有黏度较大、水解困难的问题，这样就造成了颗粒不容易进行碰撞，另外，也能使得胶体颗粒增强相关的水化作用，妨碍胶体进行凝聚。一般来说，能够通过高分子助凝剂、混凝剂投加量增加来保证低温水处理效果。第三，在进水量和水力条件方面，应该考虑其对于沉淀、混凝的影响，对于这个阶段来说，唯一目的就是不管采用何种办法，实现快速的均匀混合。在进行絮凝和水力混合过程中，应该保证进水水量的有效控制，根据相应的要求结合水力条件的特点，从而有效保证絮凝效果，达到设计要求。第四，在原水浊度控制方面，应该从实际情况考虑，在夏天的洪水期，具有较高的原水浊度；在冬季，具有较低的原水浊度。对于大于200NTU的夏季原水浊度高来说，可以通过利用高效的混凝剂来保证混凝沉淀效果，在其他的时候，根据要求应用普通型的混凝剂即可。第五，在控制积泥方面，为了保证有效的运行，应该控制好沉淀池、絮凝池的积泥问题，在水质处理过程中，应该有效保证进行定期的排泥和清理。并且在进行排泥周期的设置过程中，应该根据不同的原水浊度进行设置，通过有效的自动排泥控制系统来保证清理效果，还能减轻工作量，一般要保持每年清洗一次沉淀池。
1.2消毒工艺
要想保证水质安全，就应该严格控制消毒工作。一般来说，液氯消毒是各水厂的主要环节，应该从实际出发，参考具体的沉淀水、原水以及过滤水的水质情况，来确定相应的氯气投加量。对于存在有机物、原水氨氮等较多的污染物情况下，则应该消耗更多的氯量。另外，夏季中存在繁殖较快的微生物、细菌情况以及冬季中存在较多的氨氮污染物等情况，都是使得氯气消耗所增加的原因。另外，还受到相关的原水氯化物、pH值等方面的影响，根据经验来说，一般都是将出厂水余氯控制在0.5～1.0ppm范围。
1.3臭氧消毒工艺
针对臭氧冷却水系统来说，主要涉及到间接和直接冷却两大类。对于签核来说，主要要求使用纯度非常高、不容易出现辐射的水为内环的水要求，外部冷却水则是使用出厂水即可。要求出厂水的氯离子控制在50毫克/升内，就可以满足冷却设备直接应用于出厂水，否则，就应该使用间接冷却技术。这主要是从防止设备腐蚀角度考虑，水质存在问题的冷却水就能使得系统出现腐蚀情况。另外，在此工艺中，应该对于系统配件进行定期更换，保证臭氧发生器没有出现生锈情况。
1.4加强水质监测
应该实时监测相关的氨氮、余氯、pH值以及浊度等方面的指标参数，化验室应该进行相关准确的化学分析，除了进行国家饮用水的必要监测之外，还应该重点研究和分析相关的絮凝剂和消毒剂投加、原水水质等方面的检测工作，能够有效保证指导生产。另外，相关班组也应该对于水质检验进行定期和定项的检验。
2水厂节能降耗技术
2.1通过有效方法进一步降低电能损耗
第一，通过优化水厂的泵站，保证电能损耗在正常的生产过程中不断降低。在进行优化水泵的过程中，应该从实际出发，目的是有效提高泵站的运行效果，使得电能尽量得到节省。在具体的优化方法中，可以采用相应的图解法、动态规划法以及启发式智能方法等。在进行变化的供水量和用水量之间，保证泵站的运行具有最优的状态，满足省电要求。第二，泵站变配电工程设计过程应该进一步优化，保证电能损耗在生产过程中最低。考虑到水厂的技术以及资金方面的因素，有时候尽管采用了相应的电容器组手动投切措施，也不能进行有效补偿效果，不能满足有效的节电功能。所以，应该对于其泵站变配电工程设计进一步优化，能够把手动授切改为自动的方式，使得线路损耗有所降低，电费支出也有所减少，满足电能的节约要求。第三，对于水厂泵站的配电方案进一步优化，保证电能损耗的有效降低。当前从分析泵站的供电系统来看，在技术方面存在较为落后的缺点，所以应该通过配电方案的优化，保证能耗的有效降低。第四，清水池的电能损耗的优化也是减低能耗的有效手段。当前，针对水厂的清水池设计的优化研究比较多，主要就是通过清水池有效容积，来保证节约能耗的实现。同时，还应该对于清水池的工作进行改进。在进行内部的池内水位的抬高，可以通过异水位的设计方法提供，这样使得满足水位抬高以及有效进行水量调蓄工作的要求。
2.2优化生产流程和生产工艺，不断降低药耗
第一，应该保证矾耗程度进一步降低，对于生产自来水过程中的矾耗消耗来说，在大部分水厂中都是采用手动加矾的过程，这样就无形使得矾耗有所增加。因此，在加矾控制中利用游动电流检测仪加手动方式，能够达到较好的效果，对于滤后水浊度变化可以利用动电流检测仪进行测量得到，这样就能保证加矾的最佳量确定，能够有效保证为用户提供质量稳定的自来水，同时还能有效保证加矾量的降低。第二，如果在水厂出现了矾耗过高的问题，应该对于相关的原水异常波动进行分析，要求相关技术和运行人员进行相关的处理，保证水处理的有效性，并且积极进行总结和分析，有效提高处理水平。另外，还要积极有效地参与培训活动，使得水厂相关技术人员能具有较高的专业素养，保证有效降低矾耗。第三，可以通过相应的自动加氯系统，保证有效降低氯耗，针对水厂进行液氯消毒过程具有重要的意义。在相应的自动加氯系统中，主要包括前加氯与后加氯两部分，能有效通过流量比例进行一定的控制，使得生产中的氯耗能够进一步降低，有效避免产生多余的氯气消耗。通过合理应用，能够保证首次氯的投加的有效降低，保证二次氯投的有效性，能够保证自来水管网具有良好的消毒能力，保证出厂水质的要求。
3结语
【关键词】节能降耗机组；混凝效果；消毒；加强管理
自来水企业中水厂的能耗和药耗占自来水的制水成本的30%以上。因此加强水厂生产管理，加大节能降耗技术改造力度，可在实现安全优质供水的前提下降低制水成本，提高自来水企业经济效益。
我公司经过多年的供水生产管理、实践和不断总结，节能降耗措施已从以下几个方面得到实践并取得较好的效果：
一、确定合理的取水扬程确保机泵设备经济高效
运行一般来说，水厂建成投产后可以根据最大取水量、现有净水构筑物标高、河床最低枯水位来校核取水扬程，确定合理的取水扬程。为降低电耗，为此我们确立了专门的节能攻关课题，用水准仪对水厂历史枯水位到净水构筑物的高差进行测量，对反应池的构造和状态进行观察，结果发现取消消能井成了降低整个取水扬程的关键。反应池改造后整个取水扬程会降低，进而降低了电耗。技改后的机组不但节能、机组搭配更合理并节约改造资金万元。
取水泵扬程的确定以满足水泵能从河床抽水至反应池为基础，如果定得过高可能使能耗增大；如果丰水期与枯水期河床水位相差太大也可以让一台机组配备两套叶轮。准确确定取水扬程有利于节能降耗。合理搭配机组，取水泵要降低能耗提高水泵上水率，必须尽可能避免吸水管在同一个吸水井的机组同时开机。如果同时开两台机吸水，井水位下降很快，吸水扬程增大，水泵容易产生气蚀将影响水泵的出水流量使耗电率增大。当吸水井容积及吸水井之间的连通管直径小时尤其明显。在生产调度中，掌握每台机组的实际效率，结合实际情况进行开、停机的调度，效率高的水泵机组而将效率低的机组作为备用，并在适当时进行改造以进一步提高水厂的经济调度。
另外，变频调速系统在供水行业已经得到了较为广泛的采用。它不仅能控制供水压力、调节供水量，更重要的是在节能降耗上具有优势。但由于目前投资较高而且变速泵只有在两台或多台并联运行节能效果较好，这可以根据经济技术适当采用。
二、优化净水构筑物提高混凝效果
净水构筑物的形式尤其是反应池的设计参数，对净水效果和矾耗起着关键的作用。不同的反应池有不同的控制指标对其流速的变化、速度梯度及反应池停留时间有不同的要求。控制不合适时有可能影响混凝效果增加矾耗。如有的水厂工程反应池为穿孔旋流反应池，投产后由于池体格数少、流速小，混凝效果差矾耗大。可通过对其数据进行技术测定找出问题所在。在技术改造过程中，在反应池前三格加装隔板，通过严格的核算控制过流截面，改变水的流速和延长水的流程，提高反应池前段的速度、梯度，增大颗粒间的碰撞几率。改造后矾耗比改造前降低了，沉淀池出水浊度降低了。因此优化反应池的控制参数对于提高混凝效果降低矾耗具有重要的意义。
三、控制好余氯量是保证自来水消毒效果的关键
控制好余氯量是保证消毒效果的关键。但加氯量过多不仅浪费，水中的有害的消毒副产物也会随之增加。因此，确定出厂水余氯的原则是杜绝水介疾病的发生，确保饮水卫生，按照细菌数规律来确定余氯。从人体健康和降耗的角度出发，在确保水质的前提下尽可能减少加氯量。一般来说，水余氯过高大多出于保险心理。针对这种情况，我们可以考虑几个方面，如出厂水取样点是否合理。取样点距离过近消毒时间不够，即使余氯高细菌指标有可能也会超标。不定期检验滤后水的细菌和总大肠菌群，评估一次加氯的效果和调整加氯量，原水中氨氮含量高时考虑以总氯来控制水余氯。
四、加强自来水生产管理，做到安全、优质、高效
关键词:节能降耗;机泵选择;运行调节
对于自来水厂来说，整个水厂的能源消耗中有一大部分是电力消耗，而在整个电力消耗中，通常有50%以上的用电量是被机泵设备消耗了，而其它一些辅助的设备如排泥机、风机等耗电量所占比例仅约为2%～5%。因此要想降低自来水厂的能源消耗就要重点降低机泵设备的能耗，做好机泵设备的节能降耗措施。对自来水厂的机泵设备采取节能降耗措施可以有效地减少自来水厂的资源浪费，提高了资源的利用效率，降低了企业的能耗成本，同时对于我国建设资源节约型社会有一定的推动作用。因此做好自来水厂机泵设备的节能降耗有着重要的现实意义。
1机泵设备效率下降、能耗增多的原因
机泵设备在社会生产的各个领域都有广泛的应用，城市中它主要用于供水、污水系统以及化工等领域，在使用的过程中，可以将电能转变为机械能再转变为液体的动能，从而实现液体的输送［1］。①自来水厂的机泵设备在长期的使用过程中会受到水和水中一些物质的腐蚀而出现锈蚀的情况。较严重的锈蚀会使得泵轮与泵壳的表面不再平滑，而出现凹凸，从而导致摩擦系数的增大，导致机泵的耗电量增大，设备的效率降低。具体分析即设备在水流长期的冲刷之下，流道的内壁和叶轮的过水面会因为腐蚀而变得越来越粗糙，内流道的阻力增大，使得设备的效率降低，能耗增大。②在机泵设备运行的过程中，叶片背水面会产生负压，导致气穴和蜂窝表面的出现，这样在电化学腐蚀的情况下，叶轮的表面会产生汽蚀，使得设备的能耗较之前增加许多。③自来水厂的机泵设备除了受到水流的冲刷而产生的腐蚀外还会受到一些药剂的腐蚀，比如在水处理的过程中会根据水质的情况来投加一些药物，使水质得到改善，满足自来水厂生产水的需要。而药剂的投加会使得泵壳内积垢，积垢增多到一定程度会使得泵壳的壁厚度明显增加，导致设备的水力效率降低［2］。④机泵设备的加工工艺也会对设备的能耗有较大的影响，粗糙的水泵产品会使得设备的能耗较高，影响了泵体的容积和流体流速，增加了机械磨损等，也会降低水泵的性能，造成运行效率不佳，能耗增加。
2水泵效率的提高
2．1水泵的选择
自来水厂在选择机泵设备的时候应当注意水泵的电动机应选择高效能电机，水泵功率的大小也要与使用要求相匹配，在有条件的情况下可选择增加变频调速控制器。目前城市中的自来水厂所使用的机泵设备大部分是离心泵，该类型的水泵在工作的过程中是通过叶轮高速转动而产生离心力，从而将内流道中的水压入蜗壳里再被甩出，而与此同时叶轮口会形成一段真空，水池水在大气压的作用下直接进入水泵，如此反复进行下去水不断地被向上推压实现液体的抽送。从离心泵工作的过程来看，如果保持叶轮片以及泵壳的表面光滑，可减少表面摩擦力，使得水流的流动更加顺畅，有效地提高机泵的运行效率。而一些结构设计有瑕疵，工艺粗糙的机泵会使得运行的效率大大降低。因此自来水厂要想实现机泵的节能降耗，要选用一些叶轮和泵壳构造较好的设备，这样才能有效地保障机泵设备高效、长期的使用，在提高了设备运行效率的同时也为企业降低了能耗［3］。
2．2水泵的安装质量
对于自来水厂来说，水泵是厂内工艺运行的重要组成部分，自来水厂的机泵通常是全天不间断运行，因此设备的损耗较大，设备很容易达到大修的周期，这就导致设备会比较频繁地进行装卸。在对机泵设备进行安装的过程中如果安装不到位容易使得设备的安装不稳定、不固定，导致运行的时候设备会有较强烈的振动，这就会使机泵的损耗加快，且较易出现堵、漏、跑的情况，对于设备的运行效率产生不利的影响并导致能耗的增加。因此要想使机泵设备的运行效率有保障，就要对水泵的安装重视，提高安装的质量。
2．3水泵的维修
在机泵设备使用的过程中，机泵要按规范进行保养，按时更换机油和轴承等易损件。操作人员要及时巡检设备，掌握机泵的运行状态，发现异常问题的设备要及时停用维修［4］。这样才能使得水泵处在一个比较好的运行状态下，提高水泵的运行效率。有时机泵所出现的并不是很大的问题，比如加一些油就可以使得轴承更好更顺利地进行工作，因此要及时地对轴承内的油进行检查，判断是否需要进行补充，并检测油质的情况，当油质情况不理想时要进行更换，这些小问题的及时发现和解决能够有效避免其发展成为大问题，导致设备产生机械损失。另外，当密封环的间隙宽度超过一定的标准值时也会使机泵设备的运行效率降低，因此在对设备进行检修的时候要对此问题加以重视。
3机泵设备节能降耗措施
3．1使用变频控制，提高机泵节能降耗的控制水平
为了更好地控制机泵的能耗，可以在电气控制方式上进行改进。传统的控制方法是将阀门关闭，这样就可以降低机泵设备的输出，减少了功耗，现在随着技术的不断发展，变频调速的节能控制技术应用越来越广泛，采用变频控制能够实现稳定的供水压力，使得机泵的性能更加地智能和科学。变频调速能够有效地控制机泵的能耗问题。但变频器本身存在电能损耗的缺点，同时电气控制部分成本较高，一旦出现问题，进行维修时的费用以及对技术的要求也高，因此自来水厂应当根据自己的实际情况和需求来选用变频调速器。
3．2合理调度，找出水泵的高效区，优化机组运行
为了实现自来水厂各机泵组设备的性能优化组合，要对机泵设备单独运行时的性能进行测定，对其进行分析，判断其性能以及功效的特点和不同，从而才可以有效地根据机泵的性能来科学的调度使用机泵，实现设备组合的优化。比如可以将运行效率较低的机泵用于水量和压力的调节，不将其作为主机使用，而选用高效区间更广，适用于偏低扬程大流量运行效率高的机泵作为主机［5］。另外，有些机泵的高效区范围较窄，但其适用于偏高扬程，在此种条件下工作性能优良，因此可以用在自来水厂白天高峰供水时段。由此可见，根据不同机泵的性能特点对其进行合理调度使用可以有效地优化整个机组的运行效率，使得能源的消耗得到降低，同时将各机泵的优点发扬，可有效延长其使用的期限。
3．3采取叶轮切削方法，对叶轮进行切割改造
目前一些自来水厂的机泵通常存在配置不合理的问题，主要是机泵的扬程偏高，机泵的特性曲线不吻合，这就使得机泵的运行效率受到影响。在现有的情况下可以通过机械方式解决此类问题。最简单的方法就是对叶轮进行切割，对现有的机泵进行改造。在对叶轮进行切割之前，要根据设备运行的具体参数来计算切割量，在叶轮经过切割后可使电流降低，能够有效地节约机泵的能耗。而且叶轮外径的变化也会导致机泵特性曲线的变化，使机泵运行时可以达到自来水厂实际需要的高效区间，达到节能的效果。
3．4采用高分子喷涂材料
机泵在使用的过程中会受到腐蚀而使得叶轮表面与机泵摩擦阻力增大，使机泵的工作效率降低。因此采用高分子喷涂材料可以使这个问题得以解决。高分子材料的喷涂可使叶轮的表面形成光滑的保护层，降低了运行过程中与水流的摩擦阻力，减少了能耗。且通常来说高分子材料具有较强的耐腐蚀性，可使机泵的使用效率提高。
4结语
自来水厂在城市生活中扮演着重要的角色，由于其用电量较大，能源消耗大，因此对自来水厂进行节能降耗十分有必要。机泵的能耗占到自来水厂能耗的绝大部分，对其采取节能降耗的措施可以有效降低自来水厂的能耗。
作者:张海涛 单位:深圳市水务( 集团) 有限公司
参考文献:
［1］王玉倩．浅析自来水厂机泵设备节能降耗措施［J］．中国高新技术企业，2013(20):93－94．
［2］唐红霞．基于自来水厂机泵设备节能降耗的措施的探讨［J］．江西建材，2015(1):288－289．
