水厂改造范文

水厂改造范文（精选11篇）

水厂改造 第1篇

某自来水厂二级加压泵站较多, 需要对设备实时监测与远程控制, 分布在不同的地理位置, 要实现对它们的合理的控制和管理, 系统就需要架构在以网络为平台的界面上进行工作, 在其网络构架上应能实现集中监控管理和远程控制。实现对整个制水工艺远程实时监控和远程控制以达到减少人工的劳动强度目的, 提高了公司工作效率和经济效益。

2 项目方案

该方案通过增加一些工业自动化控制装置, 如可编程控制器 (PLC) 、A/D转换器、无线信号传输及处理系统、监控软件等, 实现自动化与远程监测与管理的控制目标。

3 硬件和软件资源准备

西门子PLC一台, 用于开关量和模拟量的自动化控制。8路A/D模块一个, 用于处理现场信号, 并实现与PLC的对接。GPRS/GSM调制解调器一套, 用于采集、接收和发送无线信号。OPC服务器一台, 用于与PLC通讯, 也可对其他远程站进行管理。四倍带宽的通讯天线。智能通讯电缆, 用于PLC与调制解调器的连接。组态软件, 用于可视化和操作整个处理过程。互联网络, 用于终控室与现场的通讯及控制。

4 项目实施

4.1 构建电气控制系统

设计电气控制系统, 安装电气PLC、模拟量模块、GPRS网络模块、开关电源、继电器、转换开关、按钮开关、电流互感器、电压互感器、线槽等安装接线、调试。

4.2 PLC编程

通过PLC编程实现本地站启动停止信号、电压、电流转换、变频器启动停止信号、泵站变频与工频切换、变频器启动停止信号、报警信号编程。PLC模拟信号编程, S7-200与SINAUT MD720-3连接与信号转换变成等。

4.3 PLC实现远程站与中心站及其它远程站的GPRS通讯编程

目前工业控制现场大量使用各种PLC、智能仪表和工控软件, 如:SIEMENS, ABB, MITSUBI-SHI, OMRON, MODICON等公司的PLC, 工业组态软件有组态王、力控、IFix, INTOUCH等数百种。由于生产厂商之间没有统一的标准, 相互之间互不兼容, 因此各种PLC之间通讯必然存在很多问题。如何选择工业组态软件、如何实现不同的PLC与工业组态软件之问的通信就成为重要问题。本方案采用了西门子PLC与基于OPC技术的PC实时通讯, 工业组态软件采用的是力控组态软件的方案实现现场控制和远程监测控制与管理。本项目主要使用SINAUT所提供的功能块, 编写MD720-3的远程站的程序, 从而实现远程站与中心站及其他远程站的GPRS通讯。SINAUT-MD720-3系统提供了四个基本的功能块WDC_INIT、WDC_SEND、WDC_RECEIVE和WDC_CONTROL。

分两种情况来实现通讯。

(1) 远程站与中心站通讯

整个工作流程如下。

第一步:S7-200 PLC通过模拟量接口模块记取模拟量值12.3%到内部的数据区。

第二步:S7-200 PLC通过调用功能块WDC_SEND (包括有发送的站地址, 和数据区的起始地址及长度;中心站的站地址为0) 到Modem上。

第三步:Modem把接收到的数据12.3%进行处理后转化为GPRS的数据包格式后, 通过GPRS服务转发到移动服务供应商。

第四步:移动网络供应商进一步把数据12.3%转发到Internet上, 移动供应提供了与Internet的接入点。

第五步:Internet通过路由把数据12.3%转发到Internet网络服务供应商的中心站上。

第六步:Internet网络服务供应商的中心站把数据12.3%继续转发到SINAUT MICRO SC的中心服务器。

第七步:SINAUT MICRO SC中的OPC SERVER把接收到的数据提供给OPC的客户端使用。

第八步:当SINAUT MICRO SC成功接收数据后, 会发一个确认信息给远程站。

第九步:Modem接收到这个确认信息后, 把它转发给S7-200的CPU。

第十步:S7-200 CPU通过WDC_RECEIVE功能块接收此确认信息, 紧接着又通过WDC_SEND功能发送一个发送完成的信息给用户程序。

(2) 中心站发送数据到远程站

第一步:OPC的客户端对变量进行更新;

第二步:OPC的客户端传输变量到SINAUT MICRO SC的OPC服务器上;

第三步:SINAUT MICRO SC的OPC服务器把这个变化的变量再加上路由表里的IP地址, 发送到远程站;

第四步:Internet网络供应商转发中心站的值到Internet上;

第五步:在Internet上数据被路由到移动网络服务商;

第六步:移动网络服务商把此值发送到Modem上;

第七步:变化的过程值再传输到Modem上与S7-200连接的PC/PPI电缆上;

第八步:这个变量值通过功能块WDC_RE-CEIVE, 被接收指定的地址区内;

第九步:接收成功后, 程序调用WDC_SEND功能块发送一个确认的信息给Modem;

第十步:Modem转发确认信息给中心站的SINAUT MICRO SC;

第十一步:如果确认信息被成功的接收, 那么这个TAG被认为是“Good”, 若指定的监控时间内没有接收到此确认信息, 那么TAG被认为是“BAD”。

4.4 SINAUT MD720-3的GPRS通讯

本项目采用SINAUT产品720-3实现GPRS通讯, 并与S7-200产品一起组成SCADA系统, 实现数据的远程访问。首先由SINAUT MD720-3GPRS调制解调器、天线和GPRS通讯管理软件SINAUT MICRO SC (集成OPC Server) 等组成, 实现S7-200PLC的GPRS (GSM移动无线网络) 无线连接。具体实现原理及过程如图1。

4.5 远程站的PLC与OPC服务器的通讯

首先硬件连接, PLC、MD720-3、天线等连接示意如图2所示。

连接之前要在MD720-3里插入移动的SIM卡 (向移动公司确认已开通GPRS服务, 且必须知道SIM卡的PIN码) , 接着给PC/PPI电缆进行拨码, 拨码开关设置如图3所示。

5 组态软件与OPC及数据库服务器通讯

5.1 力控组态软件的OPC支持

力控组态软件充分利用了OPC服务器的强大性能, 可为工程人员提供方便高效的数据访问能力。在力控中可以同时挂接任意多个OPC服务器, 每个OPC服务器都被作为一个外部设备, 工程人员可以定义、增加或删除, 它如同一个PLC或仪表设备一样。一般来说, 工程人员在OPC服务器中定义通信的物理参数, 定义需要采集的下位机变量 (数据项) , 然后在力控中定义力控变量和下位机变量 (数据项) 的对应关系。在运行系统中, 力控和每个OPC服务器建立连接, 自动完成和OPC服务器之间的数据交换。

5.2 配置力控软件

在力控中定义I/O设备, 选择OPC驱动出现对话框, 填入设备名称等, 选择通讯方式“同步”, 点击下一步, 选择OPC.SIMA TICNET, 点击完成。进入数据库组态, 新建一数据点, 进入数据连接, 可以看到OPCA服务器的数据连接点名。

选择需要连接的变量组, 展开后会看到I、Q和DB数据块等, 实现了S7-200与力控组态软件的联接, 并能进行实时通讯.

6 小结

本项目利用OPC技术来实现不同厂家的设备相互通讯, 传输可靠, 实时性好, 亦可完成批量数据的交换, 解决了上位机和下位机系统之间实时数据传输问题, 成功的实现了对整个制水工艺实现远程实时监控和远程自动化控制, 达到减少人工的劳动强度目的, 提高了公司工作效率和经济利益。远程监测与控制技术以后将会广泛地应用于工业领域, 推动我国工业向更高一个阶段发展。

参考文献

[1]崔丽丽, 徐进学.基于OPC技术的客户端数据采集软件包设计[J].沈阳工业大学学报, 2005, 27 (5) :553-557.

[2]方雄.基于OPC的PC与S7-300问实时通讯的VB6.0实现[J].工业控制计算机, 2007, 20 (6) :52-54.

水厂的技术改造 第2篇

水厂是一个拥有百年历史的制水企业，多年来她为确保全市自来水供应服务作出了重要贡献。在自来水供不应求时期，水厂把技术改造的重心放在了增加水量上。通过挖潜方式，成功地改造了除1＃、7#以外其他几个具有百年历史的沉淀池，为自来水安全生产、稳定供应提供了有力的保证。

在人民物质生活水平日益提高的今天，使用和饮用安全优质的自来水是社会进步的标志之一。新型混凝剂、助凝剂和消毒剂的研制开发以及对水的深度处理方法的提出，为改善水质、提高水质创造了良好的条件。如果说以前自来水制水企业是以增加水量为工作重点的话，那么现今自来水制水企业的工作重点就是提高自来水水质和供水可靠性。

一、面临的问题

1水质型缺水城市，水源受到有机污染日益严重，原有的净水工艺已不能有效处理这种水源，给进一步提高饮用水水质带来困难。

2加药系统改造的主要设备没有投入使用，因而未形成生产能力。而原有的投加系统陈旧落后，加矾、加氨基本上以人工操作为主，精度低，调节性、可控性差。 3沉淀池由于结构和工艺等原因，混凝剂单耗达每千吨水60-70kg，即使在这种状况下，沉淀的出口浊度仍然不能达到标准。然而沉淀池的水量占出厂水总量的四分之一左右，对出厂水水质影响极大。

4水厂滤池大多建于20世纪，由于长期满负荷运行，大部分有风化、底板穿孔、池壁开裂和倾斜现象，该现象占滤池总数的70%左右。滤池清水阀门靠人工调节，沙滤层表面积泥严重，去除率低，虽然投入大量检修资金，但未能从根本上解决问题。

5由于不断扩建增容，进出水泵房多数机泵超龄服役，气蚀严重，效率差，安全系数低；吸水井工况远远超出原设计负荷；管网从进水、过程到出厂，布局不合理，且腐蚀严重，造成出厂水压力高、电耗高，管网却不受益的局面。

6生产设备各成单体，相互联系性差，控制以手动为主，导致直接参与日常生产运行的人数多，使生产信息采集不易，分析不易，控制不易，决策不易。

由此见，从原水、加药、沉淀、过滤到出水管网都不能适应社会发展的不断需求。计算机技术、生物技术和信息技术为我们的技术改造提供了全新的手 段，带来新的动力。随着自动化控制技术、在线检测机电仪表和控制设备的发展完善，水厂配水自动化、滤池自动化、投加自动化、泵房控制和远程控制、水质检测等自动化技术逐步成熟。计算机应用的日益普及，视频监控的使用，标志着水厂自动化已具备较好的技术环境，已发展成为一项成熟的技术。用生物方式对水的深度处理，又为进一步提高水质提供了新的技术。市自来水公司对水厂提出了“进一步提高供水水质，提高供水安全可靠性，提高科学管理水平，降低能耗，降低漏耗”的工作目标，使我们清楚认识到信息化、自动化和生物技术的应用，是改变传统管理和传统生产控制，保证水质的有效方法。

二、技术改造措施 

通过仔细分析了生产和管理特点，制定了“稳定水质抓滤池，节约能源抓工艺，生产管理抓信息，长效管理靠机制”的工作方针，通过自动化技术和生物技术在滤池和控制方面的应用，稳定和提高水质，提高对质量的控制力；通过对机泵工况运行的分析，改造出厂管道和机泵，达到节约能源的目的；通过信息采集和分析，将自动化技术与生产工艺合理结合，达到成功改造，节约投资的目的；通过建立长效管理机制，为水厂的发展提供有力保证。我们的目标是：在三年时间内使水厂发展成为：管理科学，生产稳定，水质一流，环境优美的现代化水厂。具体措施：

(一)严格按制水工艺要求，进行工艺布局的调整。通过改造、更新主要和关键生产设施、设备来实现制水工艺的自动化监控。引入自动控制的手段确保工艺流程的实现，使生产方式从传统的手动控制向自动控制转变，从而确保水质的稳定和提高。

1按工艺要求，调整滤池的结配，修复部分损坏的滤池。探索滤池新的运行和冲洗方法，最 终达到滤池运行、冲洗自动化。在现有滤池尚不能改造的情况下，最大限度地提高、改善滤池运行条件，保证出厂水浊度达到要求。

2用好厂中的各类设备，使这些工程所涉及的仪表、加药、控制系统在生产中尽早发挥作用，在2005年底前实现加药系统自动控制。

3根据水质控制要求和工艺要求，在制水流程中适当加装各类监测仪表，用以监控水质，指导生产。

4合理选用新型混凝剂、助凝剂。配合公司有关部门做好对水深度处理的研究和试验工作，提高水质的感官指标，争取使厂水质上一个台阶。 5结合司对出厂水管的改造，调整好泵房布局，选择和确定合理的机泵扬程，理顺厂内部的管网配水系统，节约能源，提高安全生产的可靠性。

(二)自动化技术的运用和生产方式的改变，必然带来生产管理方式的改变。我们对自动化生产管理方式和方法作了积极的探索，从而确保生产方式的改变。生产过程中的计算机控制和生产全过程仪表监测，要求我们改变原有的生产模式，全面掌握自动化生产和生产管理的特点，以控制系统为单元进行安全效益生产管理，落实设备管理制度，抓好技术维修工作，根据实际情况及时进行设备维修和维护。

1根据监控要求，合并原有的清、混调度中心，组建中央控制室。推行全面的生产信 息决策控制管理系统，减少管理环节，减少决策层次，加强对配水、加药和电气系统的全面控制和监视，做到信息畅通，调度及时，优质低耗，安全可靠。2根据供水特点，做好不同水量需求的最佳调度方案，达到优质低耗的目的，为转向自动化程序控制积累经验，取得数据。将生产控制方式由分散就地控制逐步过度到PLC+PC的控制方式，实现生产现场无人值守。

3电气系统的安全可靠性对安全生产影响极大，争取在2002年建成从3.5万伏到0.4千伏的全网监视，做到信息准确，处理及时。 4在线水质仪表能否正常运行是确保水质的关键，我们组成了专门队伍，落实责任制，以确保仪表工作正常。

5厂的水源为黄浦江上游水，水质变化复杂，我们将车间化验和水质化验合二为一。对水质和加药影响大的化验项目增加采样化验频率，做到调整准确、及时。

(三)科学管理是水厂发展的保证。水厂自动化是一个系统工程，它不仅仅是现代控制技术加现场仪表加设备的简单组合。我们需要用计算机技术和信息技术来提高管理水平，夯实管理基础，从而达到保证供水安全可靠，保证水质稳定的目的。1在生产管理上建立全面质量保证体系，通过质量保证体系科学的、正常的、有效地运作，确保出厂水的质量。日常管理制度化、程序化，经常的、重复的事务性工作都制定制度，确定流向，形成程序，纳入信息管理的流程。

2建立厂域网，设置生产信息数据库，管理信息数据库等，发挥计算机在企业管理中的辅助作用。利用生产信息数据库，实时跟踪记录生产信息，实时地指导生产过程，对生产的重要参数实现全过程监控、调节，从而实现最优控制。对日常生产进行管理，通过分析、比较，制定出合理的生产计划和设备检修计划，保证设备的完好和生产的正常进行。对生产信息进行分析、决策，为主要设备的改造提供科学的依据，以适应生产管理方式的改变。 4利用管理信息数据库，逐步实现财务、人事、工资、物资和固定资产的计算机管理，制定合理的流程和程序，提高管理效率，提供决策依据，达到遵章办事的目的。

自来水厂节能降耗改造及效果分析 第3篇

【关键词】水厂；节能；改造；运行方式

近年来，我国政府相继出台了一系列加强节能工作的政策措施，节能降耗工作被提到前所未有的高度，是当前各行各业的热点课题。自来水厂在实施生产的各环节中存在着不同程度的能量损耗，并因此而影响着自来水厂的经济运行和用能效益。下面就结合实例，详细说明在水厂中如何通过发现问题并经过技术改造，达到节能的目的，希望能提供经验大家借鉴。

1.修复过度磨损的水泵水封环

在开展水厂节能挖潜中对各个泵站的水泵效率进行摸底分析，发现某水厂取水泵房的水泵效率发生下降，从泵效测试结果来看，比对水泵工况曲线，小时流量降低了约300立方米。通过进一步查对泵房历史运行数据发现，效率下降现象与其前一段时间的取水泵房外取水格栅损坏修补时间相近，因此怀疑水泵在格栅损坏期间吸入异物造成水泵损坏。打开泵壳检查发现水泵的水封环间隙磨损超标，大部分水封环已磨损超过3毫米以上，个别磨损达到8毫米，远超过维护标准的0.25～1.10毫米。由于格栅损坏后，导致水泵从水源中吸入异物直径大于正常的泥沙粒径，加剧水泵内水封环磨损。水封环磨损超标将导致水泵内出水高压区到吸水低压区的泄流量増大，从而使得水泵效率大幅降低。

针对该问题，立刻对每台取水泵进行开盖检查，更换超限磨损的水封环。更换水封环后，取水泵站的水泵出水量恢复到了水泵额定性能曲线的正常水平，由表1可以看到更换水封环前后水泵效率变化非常显著。

2.改变水泵冷却运行条件

水泵轴承冷却原先从每侧均直接引流一组冷却水，冷却水经轴承后夏季水温温升0.8℃，但冷却水量调节已经很细，再调节将容易发生阀门堵塞。后选择把冷却水改为双侧返流使用，在驱动侧的轴承冷却水再供给非驱动侧，改造后温升1.6℃，整体不超过30℃，冷却水量却减少了一半，从而节约了相应冷却水的水资源费用以及加压能耗。

3.水泵泵壳及叶轮喷涂节能涂料

水厂配水泵站安装14SA-10A型和24SH-9A型双吸离心泵均为铸铁材质的水泵，这组水泵使用已经有10年以上，泵体内部锈蚀较为严重，泵壳凹凸不平，采用高分子超滑涂层对其进行节能改造，改造后经测试水泵能耗降低最大可达到10%。

分析节能原因：改造前泵壳打开可见泵壳内壁和叶轮表面已经严重锈蚀，其中泵壳部分表面锈蚀层达到1-2厘米，叶轮表面锈蚀深度有3-5毫米，通过喷砂打掉锈蚀层后，使用高分子涂料和填料进行抹平和喷涂处理，处理后表面粗糙度可达到Ra<0.1μm。通过超滑涂料处理后，泵壳以及叶轮表面粗糙度降低，水流通过时表面涡流现象将大幅降低，从而降低水力机械损失。这种处理对于老旧锈蚀的水泵具有明显效果，对本身粗糙度较低的不锈钢水泵效果相对较低，对于普通水泵机组一般也可以达到2%以上。

故此对于非不锈钢的水泵机组进行推广应用，统计数据如下：

其中第二批喷涂后出现水泵出水喘振现象，导致无法阀门全开运行，系统效率不升反降，故此但这属于极个别的现象，主要是喷涂后个别水泵在低扬程区域流量曲线与效率曲线形成双峰特性所引起的。除了这一项特例外，水厂旧水泵采用喷涂后多达十几种型号水泵效率都得到提升。

4.改进运行管理方式

水厂部分设备是分多期采购的，不同批次的设备之间可能存在性能差异，故此可以通过能效分析，寻找运行组合优化方式达到节能目标。

案例1、某水厂的内部提升泵站的提升轴流泵分两批采购，在装机后经运行统计比对发现，后一批采购的水泵效率要略高于前一批水泵，两者之间的效率相差在2.5～5%之间。

故此，通过比对历史数据，在日常开泵时，对水泵的开停机进行了优先级分级，日常供水负荷未达到最大值时可以优先启动第二批水泵，第一批水泵仅保持最低限度的运行。通过调控开停泵优先次序基本上达到主用机组全部都是高效泵组，而低效泵组仅作为备用机组使用，使得整个泵站的电耗有所下降，见表2。

案例2、水泵泵站吸水井分为东西两侧，每侧配两台机组，合计4台水泵，由于两侧管路流量特性相似，以其中一侧为例，开单台机和开双台机组，则其泵站吸水井到出水总管回合段的水流流速相差一倍，而管路无论是动压头和阻力都是和流速的平方成正比。

故此根据如此分析，在开两台机时合理平均分配吸水井机组负荷流速将较负荷集中在一侧时低一半，管路摩擦及动压头损失相差4倍，实测两种不同运行方式之间水头损失相差超过0.7米，当取水管路越远时影响也将更明显。

通过工艺、设备综合分析，把找到的各项机组运行管理要求逐步细化，最终达到优化节能降耗的目的。

5.结语

总之，水厂节能工作需要从基本细节之处着眼，通过完善基础的运行维护标准和系统的能效数据统计分析，在不影响正常供水压力的前提下，制定出有效可行的节能方案，尽力在减少成本的情况下创造更大的经济利益，使水厂处于良好运行状态，这也是企业可持续发展的前提和基础。 [科]

【参考文献】

[1]强昌林.自来水厂节能降耗优化运行策略[J].中国给水排水，2011（03）.

净水厂主要净水设备的改造 第4篇

我国的饮用水资源总量为2.8亿m3,居世界第6位,但人均占有量为2300m3,约为世界人均值的1/4。随着我国经济的快速有效发展,环境污染问题越来越严重,清洁水源的开发与生产更为紧迫。

常规的水处理工艺包括加药→混凝→沉淀→过滤→消毒→加压→输出管网几个主要环节,而沉淀、过滤为除污除毒的主要环节,在这两个环节是,污泥脱水机、吸泥衍车、臭氧发生器是最主要的工艺设备,对整个水质改变起到重要作用,因此,作好对此三种设备的改造对于净水厂保证水质和水量有着十分重要的意义。

1 污泥脱水机

污泥脱水机的种类较多,目前主要有板框式污泥脱水机、带式污泥脱水机、离心式污泥脱水机和旋转挤压式污泥脱水机四种类型。某厂主要采用的是旋转挤压式的污泥脱水机,又名“滚压式污泥脱水机”(Rotary press fllter),在使用与实践过程中,该厂发现旋转挤压式污泥脱水机仍然存在着一定的问题,影响到工艺流程的把握与控制。第一,过滤网各有利弊,目前市场上主要有扳网和金属纺织网两种形式的过滤网,但是扳网式的成本高、费用在,而金属的易磨损、寿命短;第二,因机器所给的推动力远远不及滤饼与静止部件间的摩擦力,导致滤饼排放不通畅、甚至难以排出。针对如上问题,该厂采取了如下措施进行设备的改造:第一,更换过滤网材质,设计选用不锈钢焊接楔形筛网。使用不锈钢材料并使用冷轧技术成型,其强度高、延展性强、抗腐蚀性强、寿命相对较长,而且不锈钢材料价位较低,极适合用于旋转挤压式的污泥脱水机的改造。在筛网的制作过程中,要保证楔形筛网的平面度符合整体要求,采用多种科技进行数据分析与设计,并严格按照设计标准加工成型。目前该厂已将此过滤网投入使用,并达到预期效果。第二,增加减磨材料,减小滤饼通道内的静止部位与通过物料之间的摩擦力,加大滤饼的排出量、降低堵塞率。同时,该厂进一步对孔圆盘进行了优化设计,采用正交的计算与设计方法进行影响因素分析,确定出更加合理的结构优化解决方案,从而减轻总体重量,达到更好的脱水效果。

2 吸泥衍车

吸泥衍车是目前某厂用于污水处理沉淀池的专用排泥设备。但在使用过程中经常出现跳闸甚至电机被烧毁等问题,严重影响了该厂水质处理系统的正常运行。吸泥衍车的工作原理是以叶轮的高速旋转在泵吸中形成较强的负压,从而达到吸入泥浆的效果,再通过叶轮流道的高速旋转把吸入的泥浆甩出泵体,完成整个工作流程。经过分析该厂发现,当泵内泥浆从高压向低压流动时,叶轮出口向涡室内的流动在对外分流过程中形成外向的涡流,此涡流中心的压力较低,部分随污水进入到吸泥衍机当中的粗颗粒或较大体积杂质容易进入到叶轮与泵体的缝隙当中,造成缠绕堵塞,从而引起电机过载而跳闸甚至烧毁。针对此种问题,该厂制定也相应的解决方案,具体的改造方法为加设半开式叶轮泵。半开式叶轮泵的主要特点是没有前盖,只有一个后盖,且端面上镶有2-3个叶片。当高速旋转的叶轮在泵体内部把泥浆形成漩涡,并利用中间的低压将泥浆吸入,再利用周边的高压把泥浆甩出泵体。在叶轮没前盖情况下,泥浆更大程度地向泵体外口流动,从而降低了杂质堵塞缝隙的可能性。此解决方案既可以减化改造流程,只要更换一个叶轮即可完成,且造价低廉、改造周期短,生产线影响面小,能够达到很好的改造效果。

3 臭氧发生器

臭氧在清洁水的处理过程中起到非常重要的作用,它通过化学反应对水源进行杀菌、灭毒、除臭、除味、除色、去除有机物等,以达到标准的水质标准。臭氧发生器是深度处理工艺的关键设备,关系到整个水厂能否安全、稳定和经济的运行。在臭氧发生器的冷却水系统在运行过程中,暴露出几个主要问题,影响了设备的运行和水质的净化:第一,当供水压力明显变化或者是送水泵显示出异常时,易引起臭氧发生器的跳闸反应,尤其当夏季水温高冷却效果差时,压力稍有波动就可能引起跳闸;第二,即使管道考虑到水质影响的问题来选材,经过长时间的运行和微生物的危害,设备仍会遭到腐蚀,管道大量结垢。由此,臭氧发生器的改造应将冷却水系统的安全稳定性放在首位,从而满足生产要求。根据臭氧发生器的运行特点和设备厂家提供的水量、水压、水温、水质等参数考虑,建议把原有的直流冷却水方式改造成循环式,利用热交换原理对设备和水源进行冷却。请见图1。

整个流程包括内外两个循环系统,外循环以出厂水为介质,介质经由厂内自用的水管经过板式换热器流至二次提升泵房吸水井,再以深度处理对介质进行二次的水质处理;内循环以蒸馏水为介质,将臭氧发生器、循环水泵、板式换热器形成闭合的回路,使蒸馏水在其中循环往复。内外循环均以板式换热器进行热量交换,用低温的外循环水来降低内循环水的温度。为了防止粗颗粒状杂物进入到冷却水系统影响系统的总体运行,应在板式换热器和循环水泵的进口片安装过滤器,用来过滤粗粒状物。当然,冷却水在长时间的流动与换热过程中,总会有蒸发、渗漏等现象出现,因此在循环水泵负压侧增设补水箱,以保证冷却水有充足的量进行循环。在补充注入冷却水的过程中必然会有空气排出问题,因此在内外循环管路的最高端还要加装排气阀。当然,在内外循环管路的最低端还要增设排水阀门,以便检修或排除积水使用。另外,为避免灰尘杂质等进入系统影响净化效果,除补水箱体部分以外,整个系统全部采用密闭模式,以达到很好的防污效果。在内循环系统中设置为两台管道泵并联,其一用来来充当循环水泵使用,其二用以备用。总之,新的臭氧发生器循环冷却水系统的改造目的在于系统整体工作稳定,运行可靠安全,降低臭氧发生器的故障发生率。某厂以此种方法改造的臭氧发生器进行了改造后,经由三个月的试用与运行,初见成效。

摘要：水是生命之源,我国的清洁水源目前处于短缺状态,因此净水厂的发展值得关注。净水设备是清洁水源质量和产量的关键保证,本文探讨了污泥脱水机,吸泥衍车和臭氧发生器的改造。

关键词：净水厂,污泥脱水机,吸泥衍车,臭氧发生器

参考文献

[1]李文博.自来水厂净水处理工艺探析.科技传播,2010,(2):11-12.

大涌水厂给水泵房改造节能总结 第5篇

深圳自来水公司大冲水厂 全继萍 陈玩丰 严国华

自来水企业中，自来水的制水成本(不包括原水成本)，其中动力费用所占的比重较大，约50%左右，而水泵、电机设备的用电量则要在95%以上【1】，因此要降低成本，提高经济效益，必须提高机泵设备运行效率。大涌水厂给水泵房有两个，一期（老）泵房于1987年12月建成投产，设计规模为12万m3/d，二期（新）泵房于1994年7月建成投产，设计规模为23万m3/d。新、老泵房的在实际运行中，由于各种因素，机泵均未能达到最好的效果，未能发挥节约能源的作用，因此大涌水厂从1997年采取了许多措施来提高机泵设备的效率，在节能方面取得了显著的效果。一.老泵房的节能改造

（一）.老泵房水泵、机组改造的必要性

老泵房有8台机组，其中七台14SA-10A型水泵，水泵工作性能Q:1217m3/h H:51m，配225KW电机；一台12Sh-9型水泵，水泵工作性能Q:893m3/h H:55m，配155KW电机，电机无调速运行。经过几年的运行，发现有以下问题需改造：

根据1993年至2000年的供水统计资料表明，大涌水厂老泵房的用水 高峰期流量为8000m3/h左右，供水压力0.45Mpa，年平均流量12万m3/d左右，年平均供水压力在0.40Mpa-0.42Mpa之间，由于水泵额定扬程比实际扬程富裕19%左右，因此在实际运行中，水泵运行工况不合理，不能运行在最佳效率区域，偏离高效区，运行效率低，仅73%，水泵电耗较高；且水泵使用时间长，设备陈旧，磨损较严重，水泵电机为JS型低压异步电动机，质量差，易受潮。

（二）.改造方案及其节能情况统计分析 1.改造方案：

由于新泵房给水泵为大容量调速机组，作为主供水用，因此，老泵房改造不考虑水泵调速运行，在满足最大供水量的前提下，降低扬程，选择高效水泵。据此，从我厂老泵房实际情况，经过多方比较和缜密的计算，提出了如下改造方案：采用八台高效能的350S44型水泵和配套的Y355M1-4电机更换旧的低效的水泵电机。2.采用高效能的水泵及电机的节能分析

1999年对老泵房进行了全面改造，水泵电机全部更换为高效的水泵、电机。改造后的8台350S44型水泵流量为1260m3/H，扬程44m，与实际供水压力较接近。改造后，水泵电机运行的机泵综合效率提高了10%左右，老泵房的水泵单耗及单位配水电耗明显降低，由表1可看出：改造后的99年7月至12月的单耗比改造前的98年同期降低了6.98%。

表1.老泵房改造前后的耗能情况统计

改造后的节电效果是十分明显的，由厂统计资料表明：运行工况基本相同的1997年及2000年（1998年供水压力低，可比性差），由于泵房改造，改造后2000年平均配水单耗比未改造前有较大幅度的降低（见表2），降低了20%，2000年老泵房配水耗电量为456.17万度，年节约用电量约120.02万度，用电节约率达26.32%，电费价格按0.8元/KWh，折算节约电费约96.02万元；2000年即使与1998年相比，也节约用电量43.98万度，折算节约电费约35.18万元。2000年的供水量小于1997、1998年的供水量，若按1997、1998年的供水量计，其节约的电能会更多。老泵房改造设备投资为一百多万元，其投资可在2-3年收回，可见进行泵房改造对节约电能，提高公司的经济效益有不可低估的作用。

表2.老泵房用高效泵替换低效泵的比较

老泵房全面改造后，水泵机组综合效率提高了10%左右，供水能力超过原有系统，可以适应高峰和低峰用水量的变化。二.新泵房的节能改造 1.新泵房改造的必要性

新泵房设计规模23万m3/d，装有5台机组，水泵型号均为28SA-10A，额定流量Q=3600m3/h，额定扬程H=52m，η=92%，N轴=555KW，配套电机型号为4台调速YR630-8/1180，一台定速Y630-8/1180，额定电压10KV，电流45.2A，额定功率P=630KW，四台调速运行，一台定速运行。经过几年运行，发现存在下列问题：

根据统计资料，新泵房投产至今年平均压力在0.27-0.46MPa之间，近3年供水压力平均为0.41MPa，水泵额定扬程与供水压力相差较大，富裕21%，虽然通过调速可满足生产，并节约能量，但调速电机串调装置可靠性差，故障率高，调速不稳定，调速运行时，经常会跳回全速运行状态；并且现有电机全速运行时，电机电流高达53A，超过额定电流，会引起跳闸，以致运行中不管调速与否，都依靠关小闸阀来进行节流调整，造成无谓的节流损失，浪费了大量电力，导致调速节能未得到充分利用，且大部分是在全速下变阀运行。由于变阀调节，损失了扬程0.52-0.41=0.11Mpa，浪费了能量N=103Kg/m3×0.11Mpa×1m3/s÷0.92=119.6kW，与水泵的轴功率比较N/N轴=119.6/555=21.6%，即从理论上讲原有运行方式的水泵的轴功率浪费了21.6%。变阀调节后，阀的阻力加大，管网阻力曲线与泵的性能曲线交点改变，此时泵的运行效率大幅度降低，造成电能很大的浪费。

为了充分发挥新泵房大容量调速供水作用，并且防止水泵全速运行时电机 过电流，结合现有的供水压力，大涌水厂对新泵房进行了改造：对调速电机的调速装置进行改造，保证调速运行的可靠性；对水泵叶轮切削，提高水泵运行效率和防止电机过电流。【2】 2.新泵房叶轮切削后的节能分析

1999年对新泵房水泵28SA-10A叶轮进行了切削，为了经济调度，叶轮切削为两种：定速泵叶轮直径由D=840mm切削为D=775mm，额定扬程从H=52m降至H=43m，额定轴功率从N轴=555KW降至N轴=435KW，I=39A；四台调速泵叶轮直径切削为810mm，切削后H=47m，N轴=498KW，I=45A。

表3.新泵房水泵叶轮切削前后的机组综合效率比较(均未调速)

叶轮切削后，水泵全速运行且阀门全开时，电机电流不再超过额定电流；且水泵机组的综合运行效率有了明显提高。由于单位配水电耗是反映送水机泵的综合效率，因此根据水泵运行统计的配水单耗资料得到单台水泵机组的综合效率。由表3可看出：水泵未调速，用阀门来调节供水压力时，其机组综合效率比叶轮切削后的低很多，尤其是在供水压力0.42Mpa左右，相差8-10%，即单位配水电耗相差33-89KWh/km3Mpa，而此时段的供水量占全年供水总量较大比重，所以一年节约的能耗相当可观。

表4.新泵房叶轮切削前后的比较

表4看出：叶轮切削是最方便而又十分有效的措施，通过叶轮切削2000年我厂新泵房水泵单耗、配水电耗比1998年依次降低了12.27%、12.11%，节约用电量128.91万度电，折合电费约为103.13万元，节电率14.01%。三.加强泵房经济调度，节约能耗

1.在新、老泵房出水管上再接一根DN1000连通管，解决新泵房因供水管 网配置不合理导致不能有效向老泵房供水区域供水的问题，从而发挥了新泵房的主供水作用，其效率较高、转速可调的水泵的节能降耗作用也得到了发挥，同时使两个泵房的供水调节能力更加灵活。2.在同一母管上有两台以上的泵并列运行时，让效率高（单耗低）的先开 后停，可实现经济调度。比如：新泵房水泵运行时，先开定速泵，再开调速泵。

3.提高清水池水位，节约能耗。当供水压力在0.42Mpa左右，若将清水 池平均水位提高2m，则配水电耗可降低5%，所以节能效果可观。

4.全天压力分两个阶段控制：零晨1：00-5：00控制在0.35-0.38MPa，其它时间控制在0.42-0.45Mpa，分阶段供水，可节约用电（见表5）。

5.适时投切变压器，提高变压器效率；及时调整无功补偿量，保持配电系 统高功率因数运行，节约了大量电能。

6.采用节能新技术节能，如1997年采用节能的新产品HZ145T-10型电 磁液动双速自闭闸阀改造原有的D941X-10型电动蝶阀和HH44Z-10型止回阀配合使用的出水阀，每台双速阀当管道流速达2m/s，每年可节约用电2万度左右。

表5.2001年大涌水厂供水压力与单位耗电量实测情况

四.结论：

经过几年的改造工作，得出以下体会： 1.在供水行业中，泵站优化运行大有潜力。如大涌水厂泵房经过几年的改 造，提高了机泵运行效率，单位配水电耗逐年降低（见图1），2000年全厂配 水单耗为357.29KWh/Km3Mpa，比1997年降低了15.5%。

2.对水泵叶轮切削，是一种简单易行收效显著的方法，投资少，不用维护。

3.采用高效的水泵电机进行改造，节能显著，但投资大，若所选水泵型号 适当，改造投资将会很快收回。

4.改造后两泵房并列向城区供水，由于水泵型号大小兼有，调配灵活，目 前供水量、供水压力的调节，只需通过大小水泵的开机台数来调配，且新、老泵房水泵机组的运行效率高，接近理论效率，节能效果明显。

5.在实际运用中，应掌握每台机组的实际效率，结合实际情况进行水泵开、停机的调度：尽量运行效率高的水泵机组，而将效率较低的机组作为备用，以进一步提高水厂的经济调度，从而提高经济效益。

综上所述，供水行业是用电大户，如何进行改造，优化运行，节能降耗，要根据水厂运行的情况，因地制宜地制定技改方案，不断探索和总结经验，使设备处于高效工况下运行，使节能工作更加深入开展。

参考文献：

【1】汪光焘等，城市供水行业2000年技术进步发展规划，中国建筑工业出版社

水厂改造 第6篇

关键词：水厂石灰粉改造工程

0 引言

新塘水厂现同时使用烧碱及石灰乳2种PH净水调节剂，在成本控制上看，现阶段烧碱的单价为0.97元/kg，石灰乳的供货单价更是由原来的0.22元/kg上升至0.39元/kg，这2种PH净水调节剂高昂的价格严重影响了我厂生产成本控制因此，为节省生产成本，要求新塘水厂进行石灰粉全面替代烧碱和石灰乳的投加系统的改造工程。

1 工艺参数确定

1.1 设计水量：根据2006至2008年度实际生产数据及2009年度计划指标分析，取正常设计日均供水总量=520000m³/d、最大设计日供水总量=700000m³/d计算。

1.2 石灰粉设计投加量：

1.2.1 石灰乳投加量实际生产报表数据：参考2008年全年生产报表数据，我厂平均石灰乳投加量为60kg/dam³。

1.2.2 烧碱投加量实际生产报表数据：参考2008年全年生产报表数据，我厂平均烧碱投加量为91kg/dam³。

1.2.3 CaO设计投加量：根据石灰乳中的CaO含量为22%计算得出：CaO设计正常投加量为：60kg/dam³×22%=13.2kg/dam³；CaO设计最大投加量为：91kg/dam³×22%=20.02kg/dam³。

1.2.4 石灰粉与水溶解时的配比比例：根据我厂化验室室内试验，在搅拌器转速为80rpm，搅拌时间为100分钟，控制石灰粉与水的质量比在1：5-1：15的比例下进行溶解搅拌，从实验数据对比分析可得，石灰粉与水在溶解时的质量配比在1：7时，溶液中的CaO释出量最大，达到92.16%，含量为11.52%，因此选取石灰粉与水溶解时的配比比例为1：7，溶解搅拌后的溶液中CaO含量为11.52%。

1.2.5 石灰粉设计投加量：正常投加量为：13.2kg/dam³÷92.16%≈15kg/dam³，最大投加量为：20.02kg/dam³÷92.16%≈22kg/dam³。

1.3 石灰粉设计日平均用量：正常日平均用量为：520dam³/d×15kg/dam³=7800kg/d。最大日用量为：700dam³/d×22kg/dam³=15

400kg/d。

1.4 石灰粉溶解用水量：正常用水量为：7800kg/d×7=54600kg/d≈55m³/d；最大用水量为：15400kg/d×7=107800kg/d≈108m³/d。

1.5 石灰粉溶解后溶液体积：根据石灰粉溶解后溶液密度为1070kg/m³计算得出：正常溶液体积为：（7800kg/d+55000kg/d）÷1070kg/m³≈59m³/d。最大溶液体积为：（15400kg/d+108000kg/d）÷1070kg/m³≈116m³/d。

1.6 石灰粉储存量：每天使用需投加石灰粉包数为：7800kg/d÷25kg/包=312包/d，根据公司关于净水原材料储存量为5天的要求，石灰粉储存量为：7800kg×5=39吨。

2 工艺设备选型

2.1 石灰粉储存仓库：根据储液罐储存2天的石灰粉溶液用量，新建的石灰粉储存仓库储存石灰粉数量为3天的正常用量计算得出：储存石灰粉数量为：7800kg/d×3=23400kg=23.4t；储存石灰粉包数为：312包/d×3=936包；按实验室测定数据石灰粉在散落状态下密度≈0.7噸/m³，则总体积为23.4吨÷0.7吨/m³≈34m³。新建的石灰粉储存仓库采用结构化简易板房形式，占地面积为8m×7m=56m2，高度为4.5m。

2.2 溶解罐 溶解罐选用1个由碳钢板加工制作成D2800×1500的圆形罐体，安装一台机械搅拌装置。采用定量、定水位溶解，人工解包、倒料。

2.3 储液罐 储液罐共4个，每个储液罐均设有一台机械搅拌装置、一台液位计。液阀采用手动蝶阀，出

液阀采用电动蝶阀，由PLC根据投加罐的液位参数自动从4个储液罐中选择1个储液罐为工作罐，同时开启搅拌装置、出液电动蝶阀、中转泵，将溶液输送至投加罐中，当投加罐液位达到上限时，自动关闭搅拌装置、出液电动蝶阀、中转泵，整个输液过程均由PLC系统自控制。

2.4 投加罐：投加罐共2个，每个投加罐均设有一台机械搅拌装置、一台液位计，进出液阀门均采用电动蝶阀，运行方式为一运一备。

2.5 溶液输送设备：正常流量为：59m³/d÷24h/d=2.46m³/h=24

60L/h；最大流量为：116m³/d÷24h/d=4.83m³/h=4830L/h。

根据所选定的提升、中转、投加泵的流量都必须满足最大流量的原则，选用国产管道离心泵输送溶液。其中提升泵流量为20m³/h，1运1备；中转泵流量为10m³/h，使用方式为2运；投加泵流量为10m³/h，2运1备。

3 投资经济分析

按石灰粉单价0.715元/kg计算：

4 结论

通过前述分析，新塘水厂若使用石灰粉替代现有石灰乳和烧碱系统所进行的投资为64.5万元，回收期为66天，施工总工期期约为29天。经改造后的投灰系统，能在投加量上做到自动化控制，并有效节省生产成本。

参考文献：

[1]谷晋川等著.城市污水厂污泥处理与资源化.化学工业出版社.2008.

[2]马春香等著.水质分析方法与技术，哈尔滨工业大学出版社，2008.

某净水厂升级改造工艺对比 第7篇

关键词：净水厂升级改造超滤膜,臭氧催化氧化,生物活性炭过滤

1 比选方案介绍

以黑龙江省绥棱县净水厂为例, 绥棱镇水源为浅层地下水及河水。进水浊度70、色度140, 微生物指标较高, 铁为1.8mg/L, 铝2.724mg/L。在常规处理后, 浊度等仍然超标。根据这一进出水特征, 可在常规处理后增加强化过滤。强化过滤的方式可采用“超滤膜过滤”或者“臭氧催化氧化+ 生物活性炭过滤”。

1.1 超滤膜过滤

超滤膜等膜处理工艺近年来开始应用于生活饮用水深度处理。超滤工艺能使出水浊度降至0.1NTU以下, 超滤不但降低了浊度和悬浮物, 简介也降低了有机物、去除了胶体、细菌、病毒等, 所以经过超滤过滤大大提高了水的品质和用水安全。

超滤膜主要有以下优点:

(1) 在常温低压下分离, 所以消耗能量低, 因而使设备的费用降低;

(2) 超滤体积小、构造简单;

(3) 分离过程属于简易加压输液, 流程简单, 易于操作;

(4) 超滤膜是由高分子材料制成的, 均匀的连续体, 纯粹的物理方法过滤, 在分离过程中不产生质变, 并且无杂质脱落。

1.2 臭氧催化氧化+ 生物活性炭过滤

“臭氧催化氧化+ 生物活性炭过滤”属于目前世界上公认的净化微污染水有机污染物质效率最高的深度处理方法。该方法是在活性炭吸附工艺上演变起来的, 综合了臭氧和活性炭两者的优点。如果单一采用臭氧, 则成本高, 并且水中AOC增加, 致使生物的稳定性变差;如果单独使用活性炭, 其吸附以及降解协同作用效果减弱, 吸附和饱和周期变短, 为了保持水质标准, 必须经常进行再生。臭氧- 活性炭联用工艺有效地克服了单独使用的弊端, 又具备两者的优点, 使水质处理好。臭氧除了自身能使一些有害有机物氧化成无害物外, 还可以增加小分子有机物, 使活性炭的吸附性发挥更好。

1.2.1 臭氧催化氧化优点

(1) 氧化力高, 低浓度时瞬间反应, 氧化能力是氯的2 倍, 杀菌能力是氯的好几倍;

(2) 不会因为化学反应而生成有害物, 即便臭氧浓度大, 也可很快分解, 不会产生二沉污染;

(3) 不产生污泥, 不需后续处理;

(4) 原料是空气或氧气, 只需电就能制取。

(5) 适合的p H值界限宽;

(6) 运行费用低。

(7) 控制简易, 臭氧的产生量能随时变化和自动调节。

1.2.2 生物活性碳反应器特点

(1) 兼有过滤、吸附、催化氧化能力, 去除污染物效果好。

(2) 选用优质生物果核壳类活性碳作为生物活性碳反应器滤料, 机械强度好, 吸附速度快, 吸附容量大。

(3) 设备可以自动进行反冲洗、正冲洗等一系列操作, 具有自我维护系统, 运行管理方便。

(4) 活性炭可以再生, 运行费用很低。

2 方案比较

以绥棱净水厂升级两种方案进行比较, 见表1。

3 处理工艺的确定

综上所述, 由于方案二“臭氧催化氧化+ 生物活性炭过滤”在投资造价、处理效果、运行管理等方面的优越性, 同时, 运行费用也在正常范围内。所以, 本工程选用方案二 “臭氧催化氧化+ 生物活性炭过滤”处理工艺。

参考文献

[1]俞峰, 陶建科.城市给水系统时用水量预测方法的探讨[J].城市公用事业, 2003, 17 (06) :23-26.

自来水厂泵房电气现代化改造 第8篇

关键词：自来水厂,泵房,控制方式,软起控制,电容器

1 概况

杭州清泰水厂是杭城最早的一座水厂,其取水泵房由2台1 000kVA变压器供电(低配互为备用),主要电气设备为5组水泵机组(含电机、液控蝶阀、机旁电容补偿柜)、2组低配电容集中补偿柜。水泵电机已投运20年,型号为JS2-400M4-10,额定功率为190kW,额定电流为366A,B级绝缘。水泵机组原采用值班室内集中固定式操作台手动控制模式;2006年在原手动控制模式的基础上加装PLC系统,实现了自动控制,而手动控制模式则仅在紧急状况和PLC故障时使用。电容补偿系统于2005年投运,每台机旁电容补偿柜容量为75kvar,随电机起停运行;每段低配下电容集中补偿柜单柜总容量为150kvar(6组25kvar/组),由ABB电容控制器自动控制其投切运行。目前,取水泵房生产存在几个问题:一是JS型电机存在轴承端盖易漏油、绝缘等级低、敞开式机身绕组线圈易受潮等情况,影响其运行安全;二是电机为直接起动式,产生的6～7倍额定电流的起动电流对上级低配总开关及变压器冲击极大,严重时可引发上级跳闸,导致多组水泵机组停用,存在较大的安全隐患;三是机组控制系统虽然进行了自动控制改造,但是控制方式没有简化,中间节点多,故障率高,自动控制可靠性不佳,且集中固定式操作台在室内占地大,影响工作环境;四是随着用电设备的日益增加,日常供电时将低配电容集中补偿柜6组电容全投运,功率因数也只能达到0.92,电容补偿达到瓶颈值,同时电容器使用率过高也大大加速了电容设备老化。为了实现自来水厂泵房现代化,机电设备运行高效、节能,决定对该取水泵房进行改造。

2 改造方案设计

(1)根据《浙江省城市供水现代化评价标准》(以下简称《评价标准》)中“采用新型节能电机(Y、Y2、Y3或派生系列)”的评价要求,淘汰泵房所有旧型号电机,选购新型节能电机。

(2)针对电机起动冲击情况,选择2台水泵机组进行软起模式改造,即在两段母线低配下各挑选1台水泵机组进行软起模式改造,作为泵房生产调节用;同时考虑到手动操作旁路以及提高软起电机利用率,剩余3台水泵机组仍采用直接起动模式。

(3)根据《评价标准》中“功能区分明确”的环境评价要求以及“所有纳入监控系统的生产工艺及设备均应具有就地手动控制、现场控制(含PLC控制、成套独立控制系统控制)、中控远程控制组成的三级控制功能”的“生产监控系统-三级控制”评价要求,结合泵房生产实际状况,取消室内集中固定式操作台,改造电机电气控制系统,将水泵机组控制模式统一为就地手动控制、现场PLC控制、中控远程控制这3种模式。

(4)采用新电机后,重新核算补偿容量,对整个补偿系统进行增容改造,使两段低配母线电容补偿后的日平均功率因数不低于0.95。

3 改造施工

3.1 电机更新

综合比较各厂家的工艺水平、产品性能、维护保障等因素后,选用了上海上电电机有限公司的Y2-355L3-10电机。该电机额定功率为200kW,额定电流为387A,功率因数为0.78,效率为94.8%,防护等级为IP55,F级绝缘,全封闭、鼠笼型结构。

3.2 软起改造

按设计,挑选2台水泵机组加装机旁软起柜。软起装置选用技术成熟、电机保护功能完善可靠的ABB PSTB软起动器。根据软起特性,拆除了电机就地补偿电容装置。

电机采用软起方式,受PLC控制,即电机在现场PLC控制和中控远程控制下运行。自动控制模式下,软起装置监控电机运行状况,当预设保护动作时其内部分闸,电机停转。同时,为确保PLC或软起装置故障时该电机仍可继续运行,在软起装置旁加设了直起式手动操作旁路,即在双投闸刀切换下手动操作开停电机,实现就地手动控制。直起式手动操作旁路带热继电器保护,当热继电器保护动作时,直起式手动操作旁路断电,电机停转。软起装置控制原理如图1所示。

软起动器是通过控制电机的加速转矩及延长电机的起动时间来降低起动电流,减少冲击,从而使电机平滑起动的,所以应用软起动器时合理调整各种参数非常重要。针对配套使用的Y2-355L3-10型电机,软起动器参数设置见表1,电机过载保护按常规设置,大电流保护按1.2Ie设置。

3.3 机组控制方式改造

按设计,拆除室内集中固定式操作台,并重新设计电机和液控蝶阀电气控制回路,精简电路元件,但不改动PLC系统设备、电机380V供电回路及液控蝶阀就地控制箱。

对于电机电气控制回路,简化原操作台一步化起停回路,安装就地控制箱,在就地箱上进行电机手动/自动控制模式切换。自动控制模式下,电机受PLC控制,即电机在现场PLC控制和中控远程控制下运行;手动模式下,手动直接起停电机,实现就地手动控制。电机控制原理如图2所示。

考虑到突发状况,设计了电机急停按钮TA。在自动或手动控制模式下,按下TA按钮,电机电气控制回路断电,电机停转。同时,电机电气控制回路引入了蝶阀关阀行程开关位,在手动关碟阀或失压掉锥自保关阀时可实现一步化停电机。

去除液控蝶阀电气控制系统原操作台起停回路,由蝶阀就地控制箱实现其功能。此外,在蝶阀就地控制箱和PLC控制系统间建立通道,设计安装集中式蝶阀控制中转箱,用于蝶阀状态指示的中转输出及自控命令的中转接发。集中式蝶阀控制中转箱中的每台蝶阀的电气控制回路均设置了手动/自动控制转换开关及自控信号辅助中继。自动控制模式下,液控蝶阀受PLC控制,即液控蝶阀在现场PLC控制和中控远程控制下运行;手动控制模式下,手动操作蝶阀就地控制箱,实现液控蝶阀的就地手动控制。液控蝶阀控制原理如图3所示。

3.4 低压补偿系统改造

更新电机后,重新核算其电容补偿量。新电机额定功率为200kW,功率因数为0.78。拟将新电机功率因数提高到0.95,则需要补偿的容量为94.86kvar。但按原电机就地补偿电容75kvar折算,补偿后功率因数仅为0.92。

考虑到3台就地补偿柜内元器件多,改造原电机就地补偿设备工作量大、成本较高,并且软起电机无就地电容补偿,需在上级母线上进行电容补偿,所以决定不改动原电机就地补偿设备,而将增容部分放入低配集中电容补偿系统进行集中补偿。

根据补偿要求,参考集中补偿柜内原有元器件安装尺寸,从改造量、改造成本、电容器使用率等方面考虑,决定将集中补偿单电容器扩容至50kvar(即单柜总容量增至300kvar)。设定的补偿后功率因数目标值为0.95,电容控制器自动监测低配母线的功率因数,对6组电容器进行自动循环投切。集中补偿柜内主要元器件见表2。

改造后,在日间供电时,低配单侧集中补偿柜4组电容投运,较改造前多补偿50kvar,日平均功率因数可达到0.95～0.96,提高了用电功率因数,减少了线路电能损耗,电容器循环使用正常。年节约线路电能损耗为:

式中,Wp为年节约电量,kWh;Q为电容补偿量,kvar;KQ为无功经济当量,取0.09;H为年设备利用小时数,为5 256h。

低压补偿系统改造后,线路电能损耗较改造前减少约为47 304kWh。按杭州市工业电价0.705元/(kWh)计算,低压补偿系统改造后可节省电费约33 349.32元。

4 结束语

自来水厂泵房电气改造后,原存在的电机老化、控制可靠性不佳、电容补偿不全等问题均得到了有效解决。泵房设备经过近1年的运行磨合,电机及其控制系统、电机软起装置、电容补偿装置均运行良好。

参考文献

[1]苏文成.工厂供电[M].第2版.北京:机械工业出版社,2002

水厂改造 第9篇

首钢矿业公司水厂铁矿属于鞍山式沉积变质矿床,矿石多为原生贫磁铁矿,少数矿带氧化,但氧化程度不深,磁性率36%～42.8%,属需选贫磁铁矿石。矿石地质品位TFe27%,矿物结晶粒度在0.50～0.062mm之间,矿石硬度f=8～12,矿石密度3.3t/m3,堆密度2.2t/m3;岩石密度2.7t/m3,堆密度1.8t/m3。该矿目前建有2个选矿厂,即新厂和老厂,选矿处理能力1 800万t/a。老厂于1971年5月建成投产,1978年建成12个系列,一、二段磨机均采用Φ2.7m×3.6m球磨机;新厂于1992年建成投产,共7个系列,一、二段磨机均采用Φ3.6m×4.5m球磨机。选矿工艺流程采用三段一闭路破碎筛分工艺流程,阶段磨矿阶段磁选选别工艺流程,铁精矿一段过滤脱水工艺流程。

过滤脱水系统分为新厂过滤系统和老厂过滤系统。其中新厂过滤系统共计14台GN-40型筒形内滤式真空过滤机,在装14台SK-42型水环式真空泵。老厂过滤系统共计20台G28-OA型筒形内滤式真空过滤机,在装10台SK-42型水环式真空泵。过滤系统工艺流程如图1所示,主要设备技术性能见表1。

2 2010年前过滤工艺及设备主要改造

2010年以前,配合选矿生产的变化,过滤系统先后开展了多项技术改造,保证了选矿铁精矿粉产量任务完成和下道球团工序对铁精矿粉水分的要求。其中,铁精矿粉产量最高为370.39万t/a,年铁精矿水分达到8.14%的较好水平。主要改造内容如下。

(1)2003年,实施过滤机卸矿方式改造,由皮带卸矿改为滑板自动卸矿,减少了皮带、电机等设备,消除了皮带运行带来的设备故障,降低了维修人员劳动强度。

(2)2009年,实施过滤机安装变频器改造,根据给矿量大小实现对过滤机实时转速调整,改善了铁精矿粉水分。同时,探索研究将边滤机篦子板材料改为尼龙,延长了使用时间。

(3)2010年,实施过滤系统自动监控改造。对过滤系统厂房内所有运行的磁选机、过滤机、真空泵、鼓风机、事故泵等设备运行参数实行计算机在线实时监测。减少了人工操作,优化了生产组织。过滤自动监控系统见图2。

3 当前新厂过滤系统主要设备现状及存在问题

(1)过滤机设备老化,无法满足生产要求。新厂过滤系统GN-40型筒形内滤式真空过滤机14台,均为1992年建厂时投入,至今使用20多年。近两年随着选矿新系统工艺流程的改造,新系统磨机台时逐年提高,2012年、2013年、2014年磨机台时分别完成159.45、161.95t和166.99t,过滤系统处理的精矿量不断增大。按原设计,该过滤机按-0.074mm占78%过滤粒度设计利用系数为0.8～1.2t/(m2·h),但在生产过程中因筒体老化、真空泵性能下降等原因,以及随着入选矿石条件变化铁精矿粒度变细,目前过滤机利用系数仅为0.7t/(m2·h),在选矿满负荷运转条件下,14台过滤机基本处于满负荷运转,给过滤机正常倒修、检修带来困难。

(2)过滤机真空泵性能下降,脱水效果变差。新厂过滤系统共有SK-42型真空泵12台,均为2001年投入使用,配置60kW电机。一般真空泵使用寿命为2年。由于真空泵结构复杂[1]、密封条件要求较高,日常通过采购备件自行修复无法达到真空泵出厂性能。自2011年以来一直没有对真空泵进行更新,使真空泵性能逐年下降。真空泵本身的真空度只在0.075～0.08MPa,造成过滤机的真空度只有0.065MPa左右。真空泵性能下降后,真空度较低,直接造成过滤机单位面积处理能力低和铁精矿粉水分逐年升高。2013年、2014年和2015年铁精矿粉水分分别完成8.19%、8.49%和8.6%,呈逐渐升高的趋势。

4 新厂过滤系统挖潜改造技术措施

4.1 改造的目的和原则

为适应选矿铁精矿粉产量提高、保证铁精矿粉水分指标稳定达标,在对厂房结构、设备主体基础、设备空间布局不做改动的前提下,通过设备换型增加过滤机的处理能力,改进真空泵性能,提高过滤机脱水效果。

4.2 主要改造内容

4.2.1 过滤机改造方案

目前生产铁精矿粉粒度在-0.074mm占85%左右,铁精矿具有密度大、较松散、粘性较小的特点,改造仍采用筒形内滤式真空过滤机[2]。为保证改造工程量最小,过滤机改造采取在现有过滤机的基础上,只通过增大过滤机面积、增大有效矿浆容积方式提高过滤机处理能力。同时保证改造后过滤机备件统一,现场减速机、大齿轮等位置均不变化。通过测算,采取将40m2过滤机改造为48m2过滤机。

目前使用的40m2过滤机内尺寸为Φ3.5m×3.66m(直径×筒长),外形尺寸Φ3.6m×3.7m,每格500mm宽,溢流堰高度为550mm,有效矿浆容积为3.53m3。48m2过滤机在原40m2过滤机基础上进行改进,风头仍采用40m2过滤机风头,格室分区仍为20格,与40m2过滤机易耗件相同。48m2过滤机规格尺寸为Φ4.18m×3.66m(直径×筒长),每格宽为600mm,溢流堰高度仍保持在550mm,有效矿浆容积为7.23 m3,比40m2过滤机增大了3.7m3。40m2过滤机有效沉降面积为10.28m2,48m2过滤机有效沉降面积为14.28m2,有效沉降面积提高了4m2。

4.2.1. 1 48m2过滤机生产考察技术指标

2013年初,率先将1台40m2过滤机改造成48m2过滤机,另选取1台40m2过滤机与其进行对比试验,生产考察技术指标如下。

(1)相同处理量条件下铁精矿粉水分。因流程运转过程中给矿量大小无法进行数据衡量,故试验采取单独运转40m2过滤机,给矿量至稍有溢流状态,取样结束后同等矿量给入48m2过滤机,期间选矿流程量处于稳定状态,过滤机转速均为900r/min。生产考察技术指标见表2和表3。

由表2和表3生产考察技术指标可知,在同等给矿量和转速情况下,40m2过滤机滤饼厚度48m2过滤机滤饼厚度增加3mm,对应水分较48m2过滤机高0.17个百分点,但铁精矿粒度较48m2过滤机低2.93个百分点。分析原因,在同等给矿量情况下,48m2过滤机因直径增大,过滤机处于欠负荷运行状态。在此情况下,48m2过滤机滤饼厚度变薄,水分也随之降低,有富余生产能力。

(2)满负荷运转条件下滤饼水分及处理量。生产调节40m2与48m2过滤机均保持给矿量稳定且满负荷运转,考察两种过滤机的脱水能力。过滤机转速均为900r/min,生产考察技术指标见表4和表5。

由表4和表5生产考察技术指标可知,40m2过滤机在铁精矿粒度-0.074mm占92.25%的条件下,水分8.66%,滤饼厚度21.83mm;48m2过滤机在铁精矿粒度-0.074mm占87.09%的条件下,水分8.61%,滤饼厚度29.33mm。在铁精矿粒度均在-0.074mm占87%以上的前提下,两种过滤机在同等转速满负荷运转条件下的滤饼水分差异不大;但48 m2过滤机的滤饼厚度比40m2过滤机的滤饼厚度增加了7.5mm,即48m2过滤机比40m2过滤机的生产能力提高34.35%。

由表4和表5可知,在过滤机相同转速条件下满负荷运转,两种过滤机对应水分仅相差0.05个百分点,但铁精矿粒度40m2过滤机较48m2过滤机低5.16个百分点。若不考虑铁精矿粒度变粗对于过滤机生产能力的贡献,在过滤机相同转速满负荷运转条件下,48m2过滤机因直径增大,比40m2过滤机的生产能力提高了34.35%。

(3)满负荷运转条件不同转速的滤饼水分。保持48m2过滤机满负荷运转,考察48m2过滤机分别在950、1 000、1 050r/min转速条件下的脱水能力和生产能力。生产考察技术指标见表6、表7和表8。

过滤机转速的快慢,决定过滤机抽滤时间和干燥时间的长短,因而影响滤饼的厚度和水分[3]。由表6、表7和表8生产考察技术指标可知,随过滤机转速的提高,滤饼厚度变薄,水分降低。当48m2过滤机转速提高至1 050r/min,滤饼厚度降至21mm左右,水分降至8.17%,比40m2过滤机在相近工况条件下的滤饼水分高0.05个百分点,相差不大。

48m2过滤机转速提速试验结果表明,如果进一步提高过滤机转速,滤饼厚度还将进一步降低。48 m2过滤机转速提高至1 100r/min后,由于转速过快,过滤机出现下矿不彻底现象,说明48m2过滤机的转速不应高于1 100r/min。

综合生产考察技术指标看,在同等给矿量条件下,48m2过滤机水分低于40m2过滤机0.17个百分点;在两台过滤机均在最佳工况条件下满负荷运行,48m2过滤机较40m2过滤机水分升高0.05个百分点;通过滤饼厚度进行计算,48m2过滤机生产能力为41.29t/h,较40 m2过滤机生产能力29.39t/h高出11.90t/h,利用系数提高到0.86t/(m2·h)。

48m2过滤机有效容积增大,相应提高了过滤机内矿浆存储量,变频调整过滤机转速幅度变宽,过滤机调整空间进一步扩大,更有利于针对不同矿量、不同粒度调整过滤机最佳工况条件,以达到降低滤饼水分目的。

4.2.1. 2 改造台数确定

2014年选矿新厂工艺流程改造后,磨机台时达到175t,按选比3.5倍、小时铁精矿产量为350t,考虑铁精矿产量波动系数1.2,40m2过滤机效率0.7t/(m2·h)计算,需要运转40m2过滤机15台,现有过滤机全部运转也不能满足生产需求。按48m2过滤机效率0.86t/(m2·h)计算,需要运转48m2过滤机10.2台,日常运行11台即可满足生产需要。为使过滤系统能力处于最大,将14台40m2过滤机全部换型为48m2过滤机,保证生产中保有备用过滤机。

4.2.2 真空泵改造方案

现用SK-42型真空泵14台,2001年开始使用,在0.06MPa工作压力下,抽气量为39.3m3/min,最大真空度为0.088MPa。按1m2过滤面积需要有抽气量1.2m3/min[4]计算,48m2过滤机改造后,真空泵的抽气量需增加到57.6m3/min,比40m2过滤机的抽气量增加9.6m3/min。为控制水分指标,过滤机的真空度需要提高到0.075MPa以上,需要相应提高真空泵的抽气量。

通过对真空泵的考察,2BEⅠ系列真空泵作为S K系列真空泵的替代产品,已得到了广泛的应用。2BEⅠ系列真空泵具有抽气量大,真空度高,运行稳定等特点。部分矿山过滤系统使用的2BEⅠ-303型真空泵,极限真空度可达0.096MPa,并且运行稳定。2BEⅠ-303型真空泵最大真空度达到0.095MPa,在0.077MPa工作压力下抽气量为60m3/min,抽气量是SK-42型真空泵的1.53倍。

采用2BEⅠ-303型真空泵,可进一步提高过滤机真空度,为降低铁精矿水分创造条件。特别在冬季生产时,通过将过滤机真空度提高到0.075MPa以上,铁精矿粉水分可达到计划标准。为此,在考察的基础上,将14台SK-42型真空泵改为12台2BEⅠ-303型真空泵。

(1)SK-42型真空泵和2BEⅠ-303型真空泵技术指标对比如表9所示。由表9可知,SK-42型真空泵能耗较低,但极限真空度低。2BEⅠ303型水环真空泵与SK-42型真空泵相比,其抽真空能力(极限真空度)比SK-42型高出0.0087MPa。

在较高真空度时,2BEⅠ303型真空泵比SK-42型真空泵抽气量明显增大,当过滤机真空度为0.065MPa至0.07MPa时,2BEⅠ303型真空泵比SK-42型真空泵抽气量高出10m3/min以上。可见,两泵相比,2BEⅠ303型真空泵抽真空能力强,抽气量大,用水量小,有利于铁精矿粉的真空脱水。

(2)在真空泵实际运转过程中,使用2BEⅠ-303型真空泵的过滤机真空度在0.08～0.085MPa,而使用SK-42型真空泵的过滤机真空度为0.065MPa,两者相差0.015～0.02MPa。另外,从第一台2BEⅠ-303型真空泵试验使用以来,运行平稳,真空度一直保持在0.088MPa以上。

4.3 改造实施进度

根据生产考察技术指标,通过加大换型改造组织力度,到2014年底,全部完成了换型为14台48m2过滤机和12台2BEⅠ-303型真空泵的改造。

5 过滤系统挖潜改造效果及效益分析

5.1 改造效果

(1)过滤机改造成48m2后,过滤机处理能力增大,当铁精矿粒度为-0.074mm占87%时,过滤机效率达到了0.86t/(m2·h),比40m2过滤机效率0.7t/(m2·h)提高了0.16t/(m2·h)。有效缓解了新厂过滤系统产能不足问题,满足了选矿提升效率需求。2015年48m2过滤机台时达到175.48t,日常运行仅需12台,有2台备用,确保了过滤系统生产的稳定运行。

(2)真空泵换成2BEⅠ-303型后,过滤机真空度保持在0.075MPa以上,满足了过滤机增大后所需的抽气量,使48m2过滤机的单位面积处理能力得到提高。2015年铁精矿粉水分8.6%,保持了铁精矿粉水分均衡。

5.2 改造直接效益

2014年新厂过滤系统电耗为5.86kWh/t铁精矿,改造后,因过滤机、真空泵等运行台数减少,2015年新厂过滤系统电耗为5.34kWh/t铁精矿,过滤电耗下降了0.52kWh/t铁精矿,按电单价0.5元计算,电消耗费用下降了0.26元/t铁精矿。按选矿新厂过滤系统年生产铁精矿粉252万t计算,新厂过滤系统年节省电费65.52万元。

6 结语

水厂铁矿过滤系统的挖潜改造,有针对性地解决了过滤系统存在的影响生产的瓶颈问题,达到了“小投入、大产出”的目的,为老矿山企业选矿工艺流程挖潜增效提供了有效方法,具有一定的借鉴作用。

摘要：近年来,水厂铁矿不断优化选矿工艺流程,选矿效率得到大幅度提升,铁精矿产量不断提高。而水厂铁矿新厂过滤系统的过滤机已使用20多年,真空泵也使用了15年,设备性能严重降低,新厂过滤系统的处理能力下降,铁精矿水分指标升高。为此,实施了过滤机、真空泵换型改造。改造后的生产实践表明,2015年新厂铁精矿水分8.6%,过滤费用下降了0.26元/t铁精矿,过滤系统节省电费65万元,彻底解决了影响选矿生产的瓶颈问题。

关键词：铁精矿,过滤机,技术改造

参考文献

[1]《选矿设计手册》编委会.选矿设计手册[M].北京:冶金工业出版社,1988.

[2]孙时元.中国选矿设备实用手册[M].北京:机械工业出版社,1944.

[3]张恩广.筛分破碎及脱水设备[M].北京:煤炭工业出版社,1991.

浅谈水厂水泵的节能及改造策略 第10篇

1 水泵节能的控制策略

1.1 选择水泵的类型

水泵有两个基本参数, 其一是水泵最高效率点所对应的额定供水量Q, 其二是最高效率点所对应的额定扬程H。根据相似定律, KA=HA0/Q2A0, KB=HB0/Q2B0, 当水泵的转速n变化时, 其高效率区位于抛物线H=KAQ2和H=KBQ2的范围内。所以, 选用的水泵, 其供水量Q和扬程H, 必须落在该区域区内, 才能达到理想的调速节能效果, 也是合理用水泵的关键。

1.2 确定水泵的调速范围

在明确水泵的调速范围前, 首先要了解水泵的特点、性能以及管路特征, 再确定水泵调速的控制方式。水泵的调速越低, 其所能调控的范围将越大, 但过低的调速, 其运行过程中的节能效果将越差, 所以, 水泵转速的设置不能过低。在完成水泵调速过程后, 要控制水泵运行时的工况点, 确保水泵始终处于高效的工作范围内运行, 使系统达到最理想的节能效果。

1.3 合理搭配变频泵与恒速泵

目前, 国内水厂大多采用的是一台变频泵与多台恒速泵并联的方式搭配运行, 对于供水系统, 此种运行方式的能耗较大, 搭配运行的水泵应采用两台变频泵同时运行, 并以变频控制为主要的依据。

1.4 采用新材料、新技术

水泵耗能的控制, 也可以考虑采用一些新材料和新技术, 如:对水泵的壳内腔和叶轮表面进行喷砂修补后, 再对叶轮表面均匀的喷涂两层泵增效节能涂料。水泵流道表面的气蚀部分, 在经过喷砂修补、喷涂节能涂料处理后, 壳内腔和叶轮表面已被完整修复, 其运行及节能效果会有明显的提高。

1.5 更换新型节能水泵

水厂水泵的选型, 要考虑到水厂建设的初次投产、中期生产、理论生产规模以及季节性供水量的需求等, 保证选用的水泵能够达到水厂的建设目地。当前, 高效节能型水泵的技术含量较高, 不仅节能效果显着, 而且在运行过程中, 振动小且噪音低, 其良好的机械密封性能, 可以有效避免常规水泵轴向易出现渗漏的情况, 降低水泵维修及保养的人力和财力投入, 提高水泵的使用寿命。

2 水泵的改造技术

2.1 改造水泵的吸水管路

(1) 通常情况下, 水泵吸水管的管径大于水泵进水口的管径, 水泵吸水管与进水口采用偏心异径管联接。当吸水管内的设计水流速为1.0m/s~1.2m/s时, 吸水管的管径要小于250mm;当水流速为1.2m/s~1.6m/s, 或由于吸水管路较短、地形吸水高度较低等情况, 吸水管内设计水流为1.6m/s~2.0m/s时, 管径要≥250mm。

(2) 当吸水管从清水池内直接吸水时, 为了避免清水池水面出现漩涡而导致水泵吸入空气, 吸水管的进口应距离水面0.5m~1.0m;当吸水管从井内吸水时, 为避免水泵吸入井底沉渣, 吸水管进口距离井底要大于0.8D (D为吸水管喇叭口直径, 一般为吸水管直径的1.3~1.5倍) ;吸水管的喇叭口边缘与井壁的距离要大于0.75~1.0D;当井内安设多根吸水管时, 各吸水喇叭口的间距要大于1.5~2.0D。

(3) 在安装吸水管水平段时, 不得存有气囊, 且偏心异径管的水平段要朝上, 吸水管的顶部标高要等于或略低于水泵进水口的顶部标高。

(4) 吸水管路要尽可能的避免采用焊接或法兰联接方式, 以免因橡皮垫老化而产生出现漏气。

2.2 改造水泵的基础

当水泵原基础较小时, 可拆除后重建水泵基础, 否则, 可将原基础二次抹面 (或贴面) 后铲除。水泵基础一般要进行两次浇灌, 为了确保在安装水泵机组时, 有充足的空间加垫铁调整, 在一次浇灌后, 水泵基础的标高要低于设计标高20mm~30mm。如果基础标高大于设计标高, 要用扁铲铲低, 基础标高过低时, 要在基础表面铲出麻面, 再补灌原标号的混凝土。当原基础周边的尺寸小于设计尺寸时, 要将原基础外壁铲成凹凸不平的形状, 再制模后重新浇灌, 若周边尺寸较大, 则不必铲除。基础地脚螺栓孔可制成150mm×150mm×H的矩形孔 (H一般为12~25倍的直径深度) , 当基础混凝土强度达到设计强度的60%以后, 再安装水泵机组并放置地脚螺栓。地脚螺栓的连接连接螺母端应露出螺母2~3扣。水泵基础在灌浆时要特别注意一下问题:[1]地基表面上的杂物要彻底清除。如果是沾在地基上的油垢时间较短, 可采用氧乙炔火焰清除; (2) 地脚螺栓的安装孔内不得存有杂物, 可采用压缩空气将孔内的灰尘吹净; (3) 灌浆用的混凝土, 其砂料应采用细碎石, 水泥的标号要高于基础混凝土水泥标号一级。灌浆时, 振捣要密实, 并避免地脚螺栓歪斜; (4) 混凝土的灌浆作业要一次性完成, 不可断续施工。灌浆完成后, 要做好混凝土的养护工作, 避免产生裂纹。当基础混凝土的强度达到设计要求后, 再紧固地脚螺母。

2.3 改造水泵的压水管路

(1) 通常情况下, 压水管的管径要大于水泵出水口的直径, 两者采用异径管联接。当压管内水流速为1.5m/s~2.0m/s时, 压水管的管径要250mm;当压管内水流速为2.0m/s~2.5m/s时, 压水管的管径要250mm。 (2) 水泵的压水管路设计要考虑施工方面的需求, 并尽可能的降低水流的阻力。 (3) 水泵的压水管路可以加设伸缩器, 即可以预防管道在焊接时, 产生的热胀冷缩效应, 影响管路安装, 消除应力, 又可以方便压水管路与主管道的安装, 起到保护设备的作用。

结语

水泵的节能改造, 是提高水厂生产效率, 降低供水系统能源消耗及运行成本的有效途径, 现代化城市供水企业, 应在有效利用现有的设施和条件的基础上, 优化和改进供水系统的设备、设施和工艺, 以较少的经济投入, 实现最大的利益最大化, 降低水厂生产过程中的能源损耗, 从而为供水企业赢得良好的社会信誉和经济效益。

参考文献

水厂改造 第11篇

1 自备水厂概况

水厂主要担负着该企业生产生活用水以及该地区部分居民生活用水任务。其建设年代较久,经过近八十年的发展,现已成为日供水量规模为15 000 m3/d的小型水厂。该水厂水源为长江南京段,水源水质变化幅度较大,全年浊度为20 NTU～1 000 NTU,水温0 ℃～32 ℃,pH值6.5～7.5。每年的4月～11月为丰水季节,江水流量大,浊度高,水温较高;12月到次年的3月为枯水季节,江水流量小,浊度低,水温较低,有机物含量增加。

原水由一级泵房提升后,经加药进入脉冲澄清池,絮凝澄清后进入虹吸滤池进行变水位的等速过滤,过滤出水进入清水池,经消毒后进入吸水井,通过二级泵房加压并配合水塔供给用户。

2 运行工艺分析及改造对策

2.1 加矾工艺

目前,该水厂采用的混凝剂是聚合氯化铝(PAC)。PAC对各种原水的适应性较强,适用pH值范围宽,絮体形成较快,且颗粒大而重,净化后水的碱度降低较小,药耗成本较低,在处理低温低浊度水时,净化效果好。由于人为因素的存在,不能根据原水水质与水量的变化及时准确控制其投加量,存在时间滞后现象,造成混凝剂投加量过高或过低,直接影响脉冲澄清池出水水质,给后续过滤工序带来影响,影响出水水质。此外,利用水射器投加需要消耗大量的压力水。

考虑该水厂日处理水量仅15 000 m3/d,江水浊度的日变化不是很大,经投资、效益等综合分析比较,可采用计量泵进行加注PAC,既解决了不能准确控制投加量的问题,同时,用计量泵进行加注不需要消耗压力水,大大降低水厂工艺耗水量,降低了水厂电耗。另外,建议该水厂在今后的改造中可结合自动控制加注混凝剂技术的发展程度及今后的实际情况考虑采用自动控制加注混凝剂方式,进一步提高脉冲澄清池出水浊度的安全可靠性。

2.2 混合工艺

加药混合工艺对后续的絮凝沉淀工艺起关键性作用。由于地表水原水的成分十分复杂,因此对混凝效能的影响因素也很多,但最重要的因素是快速混合的方式和作用,即速度梯度G值。国内外许多水处理研究者总结了有关混凝剂水解反应速率及形成金属氢氧络合物或聚合物所需要的时间,该反应时间极其短促。

2.3 澄清工艺

该水厂澄清工艺现采用脉冲澄清池,脉冲发生器为钟罩式。充参考文献:放比为3∶1或4∶1。脉冲澄清池属于泥渣悬浮型澄清池,悬浮泥渣层是泥渣悬浮型澄清池净水效果好坏的关键。该水厂澄清池自使用以来,布水均匀性较好,澄清效果稳定,操作方便,维护量也不多,但在使用过程中也发现一些问题,如因江边抽吸来的原水中含有大于0.1 mm的泥砂,并带有小塑料袋、树叶、破布、藻类等杂物,使池中积有大量的泥砂,配水管孔眼堵塞,影响布水均匀,导致脉冲发生器失灵,局部泥渣膨胀,使澄清水水质恶化,必须停池冲洗,由于池底构件比较复杂,清除积泥很困难。另外,脉冲池对水量、水质、水温及加药量等较为敏感,不易掌握,悬浮层的过量泥渣必须及时排除以保持悬浮层的合适浓度,否则会发生膨胀现象,而排泥量过多,悬浮泥渣层的浓度会低于2 500 mg/L,影响胶体颗粒之间的相互吸附、接触凝聚及胶体颗粒在悬浮泥渣层中泥渣表面上的吸附、接触凝聚,直接影响澄清效果,导致出水水质恶化。因此,在日常的运行管理中,应研究确定排泥排渣操作标准,严格按标准操作,最好能做到定量控制,有利于现场操作。同时,应设置连续浊度测定仪对脉冲池出水浊度进行连续测定,并将测定结果传输到中央控制室,实现实时监控,确保出水水质,以便后续过滤正常进行。另外,该水厂在今后改造中应考虑再建一组脉冲澄清池,以备一组停池检修时可以启用另外一组,确保出水水质,同时,也可以满足将来日供水量逐渐增大的局面。

2.4 过滤工艺

该水厂采用的是虹吸滤池等速过滤工艺。滤池为一组,八格。滤料为单层石英砂滤料,反冲洗方式为高强度水反冲洗。目前,滤池主要存在滤床的冲洗再生机制不健全。冲洗不按出水浊度或水头损失值进行反冲洗而按时间进行定时反冲洗,反冲洗强度不及时调整,冬季、夏季一个样,造成反冲洗强度不稳定,或高或低,滤料漏失、承托层走动、砂面凹陷或冲不干净,导致滤料长时间含泥量高、产生泥球、过滤周期缩短、水头损失增大快或产生负水头、气阻等各种不良后果,从而造成反冲洗系统布水不均匀或反冲洗水头损失很大。对此,在滤池反冲洗方面可作一定的改进,改变过去随意设置“定时反冲洗”的制度,设置滤池出水浊度仪和水头损失仪,对滤池出水浊度和水头损失值进行连续测定,并将测定结果传输到水厂中控室,实现对滤池出水浊度和水头损失进行实时监控,并结合水厂实际运行管理,经反复试验后,确定按滤池出水浊度、水头损失的反冲洗制度。在滤料方面,传统的石英砂滤料是一种天然的较光滑的颗粒,易得,价廉,但其比表面积及孔隙率很小,截污能力低。轻质陶粒滤料虽价格较贵,但因滤料比表面积大、孔隙率高、视密度小、截污能力强,且其表面易于生长生物膜,对处理有机物有利,逐渐被重视采用。

2.5 消毒工艺

消毒工序是水厂水处理中一项重要内容,也是确保出厂水细菌学指标达标的重要措施。由于二氧化氯是在使用现场边制取边使用,不存在贮存问题,安全系数高,且杀菌效果远远强于液氯杀菌,正越来越受到人们的重视。该水厂现已采用二氧化氯消毒,但是尚未实现消毒自动控制。目前该厂已具备集中监控能力,为此,对于消毒工艺的技术改造,建议:1)采用静态管式混合器技术,以增强完全、快速、均匀混合效果;2)采用余氯连续测定仪,自动监测水中余氯;3)实现集中监控,采用自动控制设备,以确保消毒效果。

2.6 加压工艺

加压工艺是将消毒处理后的合格生活饮用水经二级泵房加压后通过管网配送给用户,以满足不同用户对水压的要求。该水厂二级泵房现有三台水泵机组,电机功率均为75 kW,扬程为40 m,供水压力要求为0.34 MPa～0.37 MPa。由于用户用水不均匀,常常导致水压波动较大,通常按最大的供水量供水。为了提高安全供水的可靠性,实现节能降耗的目的,有必要对该水厂二级泵房水泵机组进行变频节能改造,以达到恒压供水、节能降耗的目的。2000年年底该水厂对二级泵房水泵机组进行了恒压变频改造。这两台水泵机组通过PLC控制,自动循环运行。

通过变频恒压改造,供水电耗明显下降,水压的恒定使原来供需矛盾不协调的局面得到了缓解,供需水量趋于平衡,解决了原来部分居民只有夜间才能用水的局面,同时减少了爆管现象的发生,大面积停水事故率明显降低,节约了大量的管网维修费用,减少了管网的漏损。通过变频恒压改造后,二级泵房的运行还存在以下几个技术问题需要探讨解决:

1)该水厂二级泵房为自吸式泵房,吸水管上安装有底阀及缓闭止回阀,水泵机组需克服很大的阻力才能将底阀及缓闭止回阀打开,做很大的无用功,机组频率达到42 Hz时才能出水,使变频机组可变范围过小。2)PLC控制循环变频调速过程中常常伴随着水泵的启、停,从而易导致水泵及管路中水流速度发生梯变而引起压力梯变,产生停泵水锤。为防止水锤,除采取必要的防水锤措施外,一般的操作规程规定:在停泵前需将该泵电动阀门关闭再停泵,开泵时先启泵再打开电动阀门。3)由于用户用水量变化很大,而两台变频机组为同一型号规格,设备组合不尽合理,变频机组刚投入运转时,机组切换频繁,对水厂管理及机组带来一定的影响,需进一步总结分析用水量的变化情况,确定水泵机组的合理组合及变频设备的工作方式,确保水泵在高效区内运行。

另外,还应将3号水泵机组改造为软启、软停,并进行了水厂集中监控的初步改造,为将来水厂的自动化改造创造条件。

3 结语

随着地表水体有机污染的加重,饮用水水质标准和供水水质管理要求的提高,越来越多的水厂面临净水工艺改造的问题。本文通过对南京某企业自备水厂目前运行工艺中加矾、混合、澄清、过滤、消毒和加压等工序运行现状及存在问题的分析,分别提出了各工序的改造对策,为小型自备水厂改造提供借鉴。

摘要：对南京某企业自备水厂运行工艺中加矾、混合、澄清、过滤、消毒和加压等工序运行现状及存在问题进行了简要分析,并提出了各工序的技术改造对策,以期为小型自备水厂改造奠定基础。

关键词：工艺,现状,问题,改造,对策

参考文献

[1]刘国宜,易卫红.供水企业实施《城市供水水质标准》的对策[J].中国给水排水,2007,23(4):19-22.