優(yōu)化供水系統(tǒng)、降低能源消耗

【摘 要】供水系統(tǒng)是公司的命脈之一，通過分析供水系統(tǒng)現(xiàn)狀和能源消耗方面存在的問題，提出優(yōu)化供水系統(tǒng)，降低能源消耗的措施，提高供水保障能力。

【關(guān)鍵詞】供水系統(tǒng)現(xiàn)狀；存在問題；優(yōu)化系統(tǒng)；降低能源消耗

一、供水系統(tǒng)現(xiàn)狀

金川集團(tuán)公司供水系統(tǒng)承擔(dān)著公司各單位生產(chǎn)、生活用水及居民生活飲用水的處理和供應(yīng)，日處理新水20.1萬m3，其中生產(chǎn)用水15萬m3，生活飲用水5.1萬m3。

供水系統(tǒng)由迎山坡凈化站和白家嘴凈化站兩部分組成。金川峽水庫源水經(jīng)6.8KM自然河道進(jìn)入迎山坡凈化站3.2萬m3沉砂池，經(jīng)混凝沉淀后，通過2條DN800管至1.0萬m3沉淀池，進(jìn)一步混凝沉淀后通過4條長19.6km的輸水管線（1條DN400管、3條DN800管）送至白家嘴凈化站繼續(xù)處理。

自迎山坡凈化站送至白家嘴凈化站的四條輸水管線：水（一）線、水（二）線經(jīng)白家嘴凈化站調(diào)壓室調(diào)壓后，由礦山新DN300、老DN300、一廠區(qū)DN500管供給一廠區(qū)生產(chǎn)、生活用水。水（三）線進(jìn)入2×7000m3平流沉淀池，沉淀后出水直接供給砂石場、選冶化廠區(qū)各單位生產(chǎn)使用；另一部分供至三礦充填生產(chǎn)使用。水（四）線進(jìn)入1.0萬m3調(diào)節(jié)池，出水一部分直接供給選冶化廠區(qū)各單位生產(chǎn)使用；另一部分通過2條DN600管送至2.5萬m3/dV型濾池和2.6萬m3/d虹吸濾池進(jìn)行過濾、消毒，濾后水匯集到1000m3和2000m3清水池，通過明渠泵房加壓后，供給公司各居民小區(qū)生活用水。

根據(jù)公司用水格局，供水系統(tǒng)劃分為5個(gè)系統(tǒng)：礦山系統(tǒng)、一廠區(qū)系統(tǒng)、二廠區(qū)（選冶化廠區(qū)）系統(tǒng)、三廠區(qū)系統(tǒng)、居民生活區(qū)系統(tǒng)。

公司供水方式主要靠迎山坡凈化站和白家嘴凈化站150余米自然高差自壓供水，能源消耗較低。

二、能源消耗方面存在的問題

（一）礦山供水系統(tǒng)供水能力不足，管網(wǎng)老化嚴(yán)重

礦山供水系統(tǒng)2條DN300管總輸水能力為469.89萬M3/年。龍首礦、二礦年用水量為496萬M3，輸水能力不能滿足礦山生產(chǎn)需要。礦山用水主要是充填用水，充填時(shí)用水量較大，2條DN300管不能滿足礦山高峰期用水，在用水高峰期經(jīng)常出現(xiàn)水量不足和缺水現(xiàn)象。

（二）水（二）線強(qiáng)行提壓滿足礦山供水要求，供水能力無法正常發(fā)揮，造成浪費(fèi)

由于礦山供水系統(tǒng)2條DN300管不能滿足礦山用水需求，所以承擔(dān)礦山供水系統(tǒng)的水（二）線DN800管為滿足礦山供水壓力，必須承壓0.6MPa運(yùn)行，水（二）線DN800管供水能力無法正常發(fā)揮，造成浪費(fèi)。

（三）生活用水不能實(shí)現(xiàn)變頻恒壓供水，電能浪費(fèi)嚴(yán)重

生活水加壓泵房（凈化站民渠泵房）有3臺(tái)12SH-9清水泵（電機(jī)功率180KW），2用1備，并聯(lián)運(yùn)行，分別給總站φ426管和二招DN400管供水，供水能力為27648--34992M3/d。根據(jù)實(shí)際測量，需要由明渠泵房加壓供水的最大小時(shí)流量為3.6萬M3/d，平均流量為3.2萬M3/d，最小小時(shí)流量為2.6萬M3/d。這就造成了用水高峰時(shí)供水能力不足，用水低峰時(shí)（夜間）能力過剩。因此建了無塔上水泵房，同時(shí)強(qiáng)行提高外網(wǎng)壓力來緩解供需矛盾。存在電能浪費(fèi)嚴(yán)重情況。

（四）生活用水浪費(fèi)嚴(yán)重

根據(jù)測算，公司所管轄區(qū)居民人均用水量已達(dá)450升/人·日，大大高于國家（120-180升/人·日）用水標(biāo)準(zhǔn)，浪費(fèi)非常嚴(yán)重。造成浪費(fèi)的主要原因是收費(fèi)機(jī)制不合理。目前公司對(duì)居民用水采取按人收費(fèi)（5元/人·月），而不是按表收費(fèi)，在一定程度上助長了浪費(fèi)。

三、優(yōu)化供水系統(tǒng)，降低能源消耗的措施

（一）對(duì)礦山供水系統(tǒng)進(jìn)行改造，優(yōu)化供水系統(tǒng)，充分發(fā)揮水（二）線供水能力

利用原有為一廠區(qū)供水的DN500管為二礦及龍首礦供水，新敷設(shè)DN500管為一廠區(qū)供水。在凈化站原鍋爐房處新建加壓泵房一座，設(shè)置3臺(tái)單級(jí)雙吸離心泵（2用1備）通過原有DN500管為二礦及龍首礦供水。設(shè)置3臺(tái)多級(jí)離心泵（2用1備）為三礦統(tǒng)一供水。目前此項(xiàng)目正在實(shí)施階段。

（二）優(yōu)化管網(wǎng)壓力

合理的管網(wǎng)壓力是優(yōu)化供水和節(jié)約能源的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。管網(wǎng)壓力過低，滿足不了用戶對(duì)水壓的要求；管網(wǎng)壓力過高，超過了需求，供水壓力升高時(shí)所需水泵揚(yáng)程也相應(yīng)的增加，造成電能的大量浪費(fèi)；同時(shí)管網(wǎng)壓力增加，管網(wǎng)的故障率加大，供水漏失率上升。

四、提高水泵機(jī)組的運(yùn)行效率

公司供水系統(tǒng)加壓泵房采用多臺(tái)水泵并聯(lián)供水方式，根據(jù)用水量變化調(diào)整水泵機(jī)組的開啟，提高水泵機(jī)組的運(yùn)行效率是節(jié)能降耗的主要環(huán)節(jié)。

（一）合理選擇泵站機(jī)組

規(guī)范規(guī)定泵站設(shè)計(jì)水量滿足用戶最高時(shí)水量、水壓要求，如果簡單的依靠該條件確定水泵工況，就會(huì)造成能源浪費(fèi)。由于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率與負(fù)荷密切相關(guān)，電動(dòng)機(jī)負(fù)荷在60%-100%時(shí)運(yùn)行效率最佳，負(fù)荷降低引起效率下降。因此在礦山供水系統(tǒng)擴(kuò)能改造工程中，認(rèn)真分析了礦山供水系統(tǒng)運(yùn)行工況，根據(jù)三個(gè)礦山的實(shí)際需求，選擇2套水泵機(jī)組，合理選擇水泵揚(yáng)程，在滿足礦山供水管網(wǎng)壓力的前提下，保證水泵機(jī)組運(yùn)行在高效區(qū)域。

（二）采用新技術(shù)、新設(shè)備，節(jié)能降耗

恒壓變頻調(diào)速技術(shù)是保持供水泵房總出水管壓力不變的情況下，改變變頻泵轉(zhuǎn)速或者水泵運(yùn)行臺(tái)數(shù)，以改變機(jī)組運(yùn)行方式達(dá)到恒壓變量供水方式。恒壓變頻方式較傳統(tǒng)供水方式節(jié)省能耗20%左右，根據(jù)泵房出水管壓力控制儀表即可實(shí)現(xiàn)水泵機(jī)組控制；可基本解決由于水量降低造成壓力增加帶來的管網(wǎng)爆管及漏水損耗大的問題。

五、降低管網(wǎng)能耗

管網(wǎng)是供水系統(tǒng)輸送到千家萬戶的通道，出廠水壓力大部分損耗在管網(wǎng)的沿程損失上，降低管網(wǎng)水頭損失就可以降低出廠水壓力，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

公司供水系統(tǒng)是分段、分期建設(shè)的。隨著公司的不斷發(fā)展，管網(wǎng)不斷拓展延伸，供水主干管出現(xiàn)管徑偏小、流速增大、管道結(jié)垢增多減小管徑，水頭損失隨之增大而耗能逐步增高的情況。

六、控制供水漏損率

加強(qiáng)供水管線的巡查、維護(hù)、保養(yǎng)，提高了供水系統(tǒng)安全可靠性。加強(qiáng)管道巡查工作，嚴(yán)格巡查工作程序，對(duì)管網(wǎng)巡查實(shí)行定時(shí)定片，責(zé)任到人。對(duì)水源地至水廠的輸水管道進(jìn)行全線巡查，對(duì)過農(nóng)渠、過涵洞等管道薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)排查，密切關(guān)注防洪渠、擋土墻等管道附屬設(shè)施的安全，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。加大檢漏力度。

七、節(jié)約生活用水

完善居民生活用水計(jì)量設(shè)施，實(shí)現(xiàn)按表收費(fèi)。

改善居民生活用水器具，采用節(jié)水型沖水馬桶和節(jié)水龍頭代替老式?jīng)_水馬桶和老式水龍頭。

科學(xué)使用綠化用水，使綠化用水與生活用水高峰錯(cuò)開，降低管網(wǎng)運(yùn)行壓力，降低能耗。

降低能源消耗對(duì)供水系統(tǒng)意味著降低成本，提高供水保障能力。降低能源消耗必定會(huì)給供水系統(tǒng)帶來良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。