凈水廠制水單耗分析及降低對(duì)策

韋志新 盧海翔

（蕪湖華衍水務(wù)有限公司，安徽蕪湖 241000）

1.水廠及生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

華東地區(qū)某水廠設(shè)計(jì)規(guī)模為15萬(wàn)噸/天，現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)量約8萬(wàn)噸/天。水源取自長(zhǎng)江，水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)常年大部分處于Ⅱ類，水廠生產(chǎn)工藝為折板絮凝、平流沉淀、V型砂濾池、液氯消毒。工藝流程如圖1。

圖1 工藝流程圖

2.制水環(huán)節(jié)分析

2.1 2019年月制水電單耗

通過(guò)對(duì)2019年電單耗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算得出平均制水電單耗為12.48kwh/km3。

2.2 主要用電設(shè)備用電量及占比

工藝段 耗電設(shè)備 2019年耗電量（kwh）占制 水電量比混凝沉淀 攪拌機(jī)、刮泥機(jī) 30456 8.46%送水泵房低壓變頻器、水冷 空調(diào) 190800 53%過(guò)濾 沖洗泵、鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī) 97488 27.08%加藥加氯 加藥泵、空壓機(jī) 41256 11.46%

圖2 2019年電單耗數(shù)據(jù)

3.降低電耗可性能分析

主要耗電設(shè)備 降低電耗可能性分析 確定結(jié)果攪拌機(jī)、 刮泥機(jī)為了保證混合反應(yīng)效果及沉淀水質(zhì)，攪拌機(jī)必須24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行，刮泥機(jī)每天運(yùn)行一個(gè)單程。不可降低變頻器、 水冷空調(diào)由于兩臺(tái)變頻器需要熱備，變頻器內(nèi)風(fēng)機(jī)須全天開(kāi)啟，屬于必要消耗。為滿足變頻器對(duì)運(yùn)行環(huán)境要求，水冷空調(diào)必須保證一用一備。不可降低沖洗泵、 鼓風(fēng)機(jī)、 濾池空壓機(jī)沖洗泵、鼓風(fēng)機(jī)每年進(jìn)行維護(hù)，設(shè)備性能良好，且每天只反沖洗兩個(gè)濾池，為保證水質(zhì)，反沖洗時(shí)間和頻次都不能降低?？諌簷C(jī)每年進(jìn)行保養(yǎng)，油位、溫度、壓力、噪音、振動(dòng)正常，但空壓機(jī)后端儲(chǔ)氣罐與氣水分離器裝有5個(gè)自動(dòng)排水裝置，間隔5分鐘進(jìn)行一次自動(dòng)排水，每次只有少量水分排出。自動(dòng)排水裝置間隔時(shí)間設(shè)定過(guò)短，頻繁消耗氣罐內(nèi)剩余氣體，導(dǎo)致空壓機(jī)啟動(dòng)次數(shù)增加。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觀察，儲(chǔ)氣罐壓力從0.78MPa下降到0.63MPa只需3分50秒，消耗速度較快，對(duì)用氣管道進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)部分氣動(dòng)閥門控制箱內(nèi)部管道與閥門連接處漏氣；部分箱體下方管道與閥門連接處漏氣。由于漏氣點(diǎn)數(shù)量較多，大量消耗儲(chǔ)氣罐內(nèi)剩余氣體，導(dǎo)致空壓機(jī)啟動(dòng)次數(shù)增加?？梢越档图铀幈谩?加藥間空壓機(jī)加藥泵最大流量2100L/h，揚(yáng)程25m，配藥比為1：40，沖程設(shè)定70%，背壓閥設(shè)定0.1MPa，泄壓閥設(shè)定0.4MPa；現(xiàn)場(chǎng)觀察管道壓力表發(fā)現(xiàn)運(yùn)行壓力達(dá)到0.6MPa，拆除濾網(wǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)濾網(wǎng)堵塞嚴(yán)重，清洗濾網(wǎng)后管道壓力下降幅度不大，據(jù)此判斷加藥管道堵塞。當(dāng)壓力達(dá)到泄壓閥設(shè)定壓力后部分堿鋁溶液從泄壓閥溢流，導(dǎo)致加藥泵為達(dá)到設(shè)定流量而增加頻率，從而增加耗電量。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查后發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)設(shè)定正常，保養(yǎng)規(guī)律，各部件正常，機(jī)油充足，運(yùn)行狀態(tài)良好；后端儲(chǔ)氣罐裝有一個(gè)自動(dòng)排水裝置，間隔時(shí)間5分鐘，觀察發(fā)現(xiàn)同樣只有及少量水分排出，但由于只安裝了一個(gè)遂對(duì)空壓機(jī)的影響較?。豢諌簷C(jī)與用氣設(shè)備之間全程使用鍍鋅鋼管連接，鍍鋅鋼管堅(jiān)固且不易彎曲，未發(fā)現(xiàn)明顯漏氣點(diǎn)可以降低

4.制定對(duì)策

?

5.實(shí)施對(duì)策

5.1自動(dòng)排水裝置

問(wèn)題：自動(dòng)排水裝置間隔時(shí)間不合理。實(shí)施方法：對(duì)自動(dòng)排水裝置重新設(shè)定。

實(shí)施過(guò)程：通過(guò)對(duì)排水間隔時(shí)間進(jìn)行調(diào)整試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)間隔時(shí)間小于30分鐘時(shí)，單次排水量較少，達(dá)不到排水需求；當(dāng)間隔時(shí)間大于40分鐘時(shí)，單次排水量較多，存在無(wú)法徹底排空的問(wèn)題。結(jié)合以上我們最終將排水間隔時(shí)間設(shè)定為40分鐘，為保證每次排水能徹底排空，我們將排水時(shí)間從8秒調(diào)整為10秒。

實(shí)施結(jié)果：對(duì)加藥間及反沖洗泵房?jī)?nèi)共6個(gè)自動(dòng)排水裝置進(jìn)行了重新設(shè)置。

5.2 氣體管路

問(wèn)題：氣動(dòng)開(kāi)關(guān)控制箱內(nèi)部管道與閥門連接處漏氣。

實(shí)施方法：廠內(nèi)自主維修。

圖3 實(shí)施效果

實(shí)施過(guò)程：氣動(dòng)開(kāi)關(guān)控制箱內(nèi)部管道與閥門接頭均為塑料材質(zhì)，采用插入式連接，由于閥門數(shù)量較多且安裝位置較為集中，導(dǎo)致管道在箱內(nèi)處于彎曲狀態(tài)，長(zhǎng)期使用后閥門接頭處末端管道發(fā)生變形，從而導(dǎo)致漏氣。對(duì)于此現(xiàn)象，我們選擇剪掉管道末端變形部分在重新安裝接頭，有效改善了漏氣現(xiàn)象；同時(shí)對(duì)于彎曲的管道進(jìn)行梳理，盡量保證末端管道與接頭呈垂直狀態(tài)。

實(shí)施結(jié)果：通過(guò)廠內(nèi)的自主維修，解決了大部分漏氣的情況。

5.3 加藥管道

問(wèn)題：加藥管道堵塞。

實(shí)施方法：加藥管道循環(huán)酸洗。

實(shí)施過(guò)程：由于加藥管道線路較長(zhǎng)，無(wú)法進(jìn)行拆除疏通，而且加藥管道為耐腐蝕材質(zhì)，所以我們選擇循環(huán)酸洗的方法進(jìn)行疏通。拆除加藥管道前后兩端的連接處，在兩根管道的前段連接儲(chǔ)液容器，管道末端用軟管連接構(gòu)成回路，用酸泵將20%的鹽酸溶液泵入管道內(nèi)進(jìn)行循環(huán)酸洗。對(duì)于加藥泵濾網(wǎng)容易堵塞的情況，我們制定了清洗計(jì)劃，每月的1號(hào)和15號(hào)對(duì)加藥泵濾網(wǎng)進(jìn)行清洗,以防止過(guò)度堵塞影響加藥泵運(yùn)行。

實(shí)施結(jié)果：清洗過(guò)后加藥管道恢復(fù)正常，加藥泵運(yùn)行壓力下降到正常值。

6.實(shí)施效果

有形得益：2019年全年制水耗電量為360000kwh，按目前平均降幅17.5%計(jì)算一年節(jié)省電量63000kwh，則一年能為公司節(jié)省電費(fèi)63000*0.725（平均電價(jià)）=45675元。

無(wú)形得益：此次我們遇到的問(wèn)題和解決方法可以供其他水廠參考，若遇到相同的問(wèn)題時(shí)能有效地解決。節(jié)能降耗則減少了碳排放，促進(jìn)了公司向低碳經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。