水厂节能降耗精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇水厂节能降耗，期待它们能激发您的灵感。

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关键词: 水厂；节能降耗；问题；对策

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)

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【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.

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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．

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【关键词】自来水厂；节能降耗；自动化控制；应用

一、自来水制水工艺及自控系统的组成

1、自来水制水工艺。制水工艺过程分别几个步骤，取水-制备与投加药剂-混凝-平流沉淀-过滤沉淀-送水。制水工艺采用最新的深度处理工艺，从而达到最新的国家标准要求。自控仪表设备选取分布式集散控制系统，与先进的计算机控制技术、网络技术相结合，实现整体生产工艺的自动化管理控制，为自来水厂创造更高的生产效率及出水质量。

2、自来水自控系统组成。从整体自动控制系统的多个控制站考虑，可以选择任一个一级控制站作为代表，分析PLC在控制站中硬件和软件的设置。其中，PLC的硬件配置包括扩展型基架和CPU、电源、数字量输入输出、模拟量、通讯五大模块共同构成，其中，CPU和电源模块在左端插槽，其它模块可随意安装。按照实际情况设置基架拨号，通常情况下采取16进制，不过0号主基架拨码例外，必须把统一设置成“off”状态。

二、自来水厂节能降耗中自动化控制系统的应用

1、取水泵站自动化控制系统的设计。取水泵站一共有4台取水泵（其中2台变频泵及2台定速泵，3用1备），主要为整个水厂进行原水的供应，是电量的主要消耗站之一，也是水厂控制电量的关键部位。为保证最大限度降低电耗，需把水泵分为两个组：运行的变频泵设定为变频泵组，另一台变频泵及定速泵设定为定速组。每次运行均至少开启一台变频器，当运行变频泵设定时间到时，且另一变频泵不运行时，将自动切换至另一变频泵。自控系统将根据清水池水位增减相应的水泵。

1.1取水变频泵的频率调整。原水变频泵的运行频率要介于最小和最大频率之间，频率限定值在SCADA系统中设定。PLC记录变频泵停止前的频率，以便于变频泵再次启动后保持之前的频率。

1.2定速泵的启动数量。定速泵的启动数量由变频泵的运行频率决定，为了更好地控制定速泵的数量，需要定义两个限定值：限定值1：启动一台定速泵时变频泵频率，限定值2：停止一台定速泵时变频泵频率。

2、加药加氯系统自动化控制设计

2.1加药系统。加药系统主要节能控制点在于控制药耗。水厂加药系统主要用于控制聚合氯化铝的投加，为保证系统的节能降耗，主要控制在于精确计算氯化铝的投加量。乐从水厂设计3台加药计量泵，计量泵的速度需通过PLC计算并直接通过通信进行速度控制给定。

2.2加氯消毒站程序设计。整个水厂的加氯系统由气源系统，真空加氯系统，压力水供应系统，电气、控制检测仪表系统，氯气泄漏检测及安全防护系统组成。为了掌握加氯是否处在手动或自动加氯状态，在加氯机中引出了加氯机的手动/自动选择信号。

（1）前加氯控制设计。前加氯机的控制方式：前加氯的作用主要是防止藻类和破坏胶体，所以前加氯一般根据原水流量按比例投加：加氯机开度控制=源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000，共设置两台前加氯机，一用一备。当使用加氯机故障时，在SCADA上发出警报，并自动切换至另一台备用前加氯机，

（2）后加氯控制设计。后加氯主要作用是保证出厂水中余氯含量，起到清水池及出厂水管道消毒作用。控制方式如下：加氯机开度控制=流量主控制量+余氯控制量流量主控制量=滤后水流量或源水流量（m3/h）*投加量（kg/km3）/1000

（3）余氯控制量根据滤后水余氯高低进行控制，控制范围规定在流量主控制量的±5%。当余氯高于SCADA中设定的余氯值时，每分钟余氯控制量-0.2kg（可以SCADA中设置）当余氯低于SCADA中设定的余氯值时，每分钟余氯控制量+0.2kg（可以SCADA中设置）本工程共设置2台前加氯机，一用一备。当使用加氯机故障时，在SCADA上发出警报，并自动切换至另一台备用前加氯机。

3、沉淀池排泥系统自动化控制设计。沉淀池排泥系统主要由排泥阀、排泥车组成。该环节的节能控制关键点在于排泥过程中合理排水，在污泥排放时尽量减少不必要的排水。

3.1沉淀池排泥阀控制。沉淀池排泥阀周期性排泥：排泥周期可设定；各排泥阀开阀时间可设定。排泥周期可设定：用户可根据原水水质进行排泥周期的设定，合理减少排泥时间。各排泥阀开阀时间可设定：用户可根据平流沉淀池的具体特性，设置各阀门的相应开启时间。

3.2排泥车控制。沉淀池排泥车的过程控制：由于沉淀池长度约100m，长度较长，而按照沉淀池的沉泥规律，从沉淀池的进水到出水，池底所沉积的泥厚度按从多到小逐步递减的规律进行，因此，为了达到排泥车的排泥效果而又减小不必要的排水浪费，排泥车的行走电机可采用变速电机，在沉淀池的进水端采取慢速行走，而在沉淀池的出水端采取快速行走，或排泥车的行走电机为定速电机，排泥车从沉淀池的进水端前行全程1/3，后退至沉淀池进水端，再从进水端排泥至出水端，空车返回。

4、送水泵站自动化控制设计。送水泵房一共有4台清水泵，分别为2台变频泵及2台定速泵组成。正常使用时为3用1备。每次运行均至少开启一台变频器，当运行变频泵设定时间到时，且另一变频泵不运行时，将自动切换至另一变频泵。系统分为两个组：运行的变频泵设定为变频泵组P401A/C，定速泵P401B/D设定为定速组。运行的变频泵的频率根据出厂水压力设定值调整。定速泵启动的个数根据变频泵的频率决定启动台数。

4.1加压变频泵的频率调整。加压变频泵的频率根据SCADA设置的压力值进行PID恒压控制，PLC不断调整变频泵的频率。变频泵的频率及频率阀值以Hz表示。

4.2增加变频泵频率。变频泵频率由用户设定压力值及实际管道压力计决定。PLC通过PID运算调整变频泵频率，当管道压力小于用户设定压力时，变频泵频率将增加。

4.3减少变频泵频率PLC。通过PID运算调整变频泵频率，当管道压力大于用户设定压力时，变频泵频率将减少。

4.4定速泵的启动数量。定速泵的启动数量由变频泵的运行频率决定。为了更好的控制定速泵的数量，需要定义两个限定值：限定值1：增加一台定速泵时变频泵频率；限定值2：停止一台定速泵时变频泵频率

4.5启动一台送水定速泵。当变频泵的频率高于等于限定值1（例如48.5Hz）并且至少有一台定速泵可用时启动一台定速泵。

4.6停止一台送水定速泵。当变频泵的频率低于限定值2（例如35Hz）并且至少有一台定速泵运行时停止一台定速泵。

结束语

自来水生产具有独有的特性，其连续性、不可替代性及不间断性要求自动化控制系统具有较高的可靠性、高速性以及稳定性，必须要选择增强型的处理器。自动化系统在自来水厂中的应用有广泛的发展，可以有效的保证水质，提高自来水厂的处理能力。

参考文献

[1]张文峰.自动化控制系统在自来水厂中的应用浅析[J].数字技术与应用，2014（26）：314-316.

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【关键词】污水处理厂；节能降耗；能耗分布

前 言：城市的命脉就是水。这几年来，随着迅速进展的社会与接连推动的城市化，相应增加的是城市污水排放量，日趋出众的问题是缺水，日益增大的是用水冲突。增产节约，城市化过程中一般筛选的是加大中水的运用率。因此，本文就对城市污水处理厂的节能降耗展开了论述。

1我国城市污水处理厂能耗及分布

城市污水处理是高能耗行业，其能耗主要包括电能、药耗和燃料等多个方面，其中电耗约占总能耗的60%～90%，电耗也成为了污水处理厂运行成本的主要组成部分。2011年，我国城镇污水处理厂用电量约为100×108kW・h，约占全国社会总用电量的0.2%。污水处理厂电能主要消耗在污水污泥的提升、生物处理的供氧、推动混合、污泥的处理处置、附属建筑用电和厂区照明等方面。其中曝气能耗最大，约占到整个污水处理厂能耗的一半左右，此外，污泥处理环节能耗也不容忽视，我国污水处理厂在该环节的能耗约为3%～5%左右，与日本、美国等发达国家20%～30%相比有很大差距，这也反映出我国的污泥处理工艺和设备还有待进一步完善。

2城市污水处理厂节能降耗途径分析

从以上分析可以看出，我国城市污水处理厂的能耗分布主要在污水提升、处理以及污泥处理等单元，包括设备的电能消耗、污水处理和药剂消耗等，因此，我国城市污水处理厂节能的途径选择应该是在曝气和泵领域、污泥处理以及日常运行的节能设计优化等等。

2.1污水提升泵站节能途径

污水提升泵在整个污水处理中是主要的耗能设备之一，因此，具有优化提升泵站设计能够产生较大的节能效果。目前国内城市污水处理厂泵的能量高消耗主要由于电机效率不高、设计的运行能力超过了实际水量所需的能量、水量波动以及运行控制不良等原因所致。提升泵的优化节能主要途径有改工频泵为部分变频泵作为调速泵；所有提升泵都是变频泵，如绍兴污水处理厂通过提升水泵变频技术改造，节能达到12%；多级动态液位控制策略技术。在实际运行过程中通过转速加台数控制法，实现定速泵平均流量运行；当水流出现较大波动时应该适时增减运转台数，调速泵变速运转来适应水流量的变化；定期对水泵进行维护，以减少摩擦降低电耗。

2.2曝气设施节能途径

曝气机是污水处理厂耗能最多的设备之一，降低污水处理厂的能耗关键是要做好曝气机的节能。在污水处理曝气环节的操作主要有风机、空气扩散、控制以及动力等方面，现实中造成曝气过高能耗的原因主要有设备容量过大、操作效率低等等，因此，可以通过优化曝气系统和智能控制来实现曝气机的节能降耗：考虑曝气机动力效率、氧利用率、堵塞故障以及工程造价等因素来合理选择曝气装置；选择渐减式曝气布置，如第1～3段分别按照35%、30%、25%进行布置；选择溶解氧自动控制系统来实现对溶解氧浓度的控制；选择变频器来改变交流电机的转速方式对风机流量进行控制，实现风机的节能。

2.3污水处理节能途径

污水处理环节的能耗主要产生于污水预处理和生化处理，其中预处理阶段主要包括格栅、沉砂池，生化处理阶段的主要能耗单元是曝气系统（之前已作论述）。这里重点探讨污水预处理环节的能耗。首先是做好格栅的安装，虽然整个格栅本身在污水处理过程中的节能空间不大，但对后续其他设备的降耗起着重要作用，需要做好格栅的安装，一般会选择将格栅安装在污水处理厂的前段或者污水渠道、泵房集水井的进口处，以此来实现对较大漂浮物的截留，减少堵塞，保证污水设施的正常运转。曝气沉沙池由于曝气设备的使用而产生较高能耗，因此沉砂池的设计一般应选择平流式和旋流式。

2.4污泥处理节能途径

污泥处理单元是产生能耗较大的部分，既要做好该部分的节能降耗，也需要探寻污泥资源的二次利用，因此污泥处理系统的节能主要着眼于污泥的处理和资源的回收阶段。首先是污泥处理方面，目前主要包括污泥的浓缩、稳定和脱水三个环节。其中，污泥浓缩应优先使用生物气浮技术来代替简单的重力气浮，以提升浓缩效率、降低能耗的效果；污泥的稳定主要有厌氧、好氧和堆肥处理，当然也有许多未经稳定处理就直接进入了脱水环节。一般厌氧消化后可以产生沼气来弥补稳定环节的能量。污泥脱水有机械脱水和自然脱水两种方式，目前大多选择的机械脱水，机械脱水的主要能耗是电耗，一般使用离心脱水的电耗较低，但对污泥的预处理效果要求高，还容易磨损，还需要在实践中探寻新的脱水工艺，提升节能降耗效果。此外，要做好污泥的回收再利用，污泥中大部分成分是挥发性有机物，在日本，60%污泥可以经由厌氧消化削减，每吨挥发性有机质可产生约680m3的沼气，利用磷酸型燃料电池壳获得污水厂约50%的能源。污泥的回收途径一般有两种：利用污泥焚烧产生的热能、厌氧消化气的利用。

2.5药剂消耗节能途径

药剂消耗虽然在整个污水处理厂中所产生的能耗比例不大，但在污泥消毒、调理和除磷等环节也存在一定的节能空间。首先是除磷方式的选择，一般会使用无需投加药剂、污泥产量又少的生物除磷技术，但这项技术工艺较为复杂，需要在实践中不断的加以完善。如果选择化学除磷，可以尝试使用高分子混凝剂除磷，能够有效降低药耗；污泥调理是为了进一步提升污泥的脱水性能，通常有选择化学调理和物理调理两种工艺；污泥的消毒可以推荐使用辐射技术，无需高温高压，是污泥消毒的新技术，有利于污水处理厂的节能降耗。

3加强日常生产经营管理

污水厂的节能降耗渗透于日常的生产运营管理的方方面面，加强日常生产经营管理也是污水处理厂的节能降耗的重要举措。首先是加强教育培训，提升人员的节能意识，树立节能生产理念；其次是做好日常的生产经营成本分析，通过对城市污水处理厂各个处理环节的能耗分析，准确掌握不同单元的具体能耗，从而有针对性的提出控制能耗的重点环节；再次是建立节能降耗目标，把节能降耗目标设置于各个环节，对于完成预期目标的给予一定的奖励，从而激发大家开展节能降耗的积极性。

4节能进展动向

污水处理技术说到将来的发展动向时，将来污水处理要向着强化脱氮除磷、增强污水返回利用和推动环保低排放目标进展。被称为一项概括性工作的是污水厂的节能低排放，规划到工艺、装备和其它好多步骤。所以，污水厂的节能技术要从工艺规划、装备选型、运行管理等步骤每个步骤开始，四处建立节能认识，连续开采探讨节能新工艺；能耗绩效的治理评定体系是污水厂要建立的，在实验中概括节能经历，同步模仿国外优秀治理经历，污水处理厂的运行治理水平才能得到提升，让污水处理技能从高能耗向低能、高效的目标进展。

5结语

一项概括性工作就是污水厂的节能低排放，牵涉到材料、工艺、装备、治理、电气、自动化掌控等好多步骤。节能降耗办法在污水处理厂执行，同步增强治理，能源可以俭省，下降运营本钱，从而推动污水解决企业的可继续进展。

参考文献

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[2]姚远，张丹丹，楚英豪.城市污水处理厂中的能耗及能源综合利用[J].资源开发与市场，2010，26（3）：202-205.