海宁长河水务有限责任公司 浙江 海宁 314408
摘要：自来水对于城市居民来说是一个不可缺少的生活必需品，目前自来水的供应采取了二次供水以后，改变了过去经常停水的状况，但是二次供水消耗的电力很多自来水公司，如何节约能源？请看本文的介绍。
关键词：自来水公司；电气节能；变频供水
前言
自来水是城市居民的生活必需品，自来水的供应关系到千家万户的生活起居，是一个民生话题。改革开放以后我国的城市自来水供应得到了很大改观，目前实行的二次供水系统基本满足了城市用水要求，但是自来水供应非常耗费电力能源所以现在各方面都在探究自来水厂的电气节能方法。
1 自来水厂耗电解析
1.1 自来水净水设备
1.1.1 自来水净水过程
自来水的净水处理就是去除水中的杂质，净化饮用水使其达到人可以饮用的标准。净水系统经过多年的摸索研究形成了一套安全高效的净水模式，目前我国也在采用这种世界上通用的净水模式。这套净水系统可以去掉水中的异物，还起到杀菌除臭的作用。近年来随着环境的恶化水源被污染所以为了彻底净化自来水，为群众提供安全健康的饮用水，对自来水的净化工作在原来的标准上又有了新的加强目前已经达到安全标准。
1.1.2 净水工艺的升级
为了有效地抵御日益严重的环境问题给自来水带来的污染，对典型自来水进化处理工艺进行了改良和升级具体如下：
（1）为了去除水源的污染增加了净化程序，在原来的净化基础上增加了生物氧化处理方法，还增加了吸附剂和化学氧化剂。
（2）改革了以前的混合技术采取了用水泵帮助搅拌的新技术。
（3）对澄清池和沉淀池进行了技术革新。
（4）对于过滤系统也进行了改造过去的滤池被反冲洗滤料池取代，成为自来水过滤系统的主要过滤方式，这套装置提高了水质更加有效的过滤掉了水中的杂质。
（5）采用活性炭吸附方法进行过滤的净化方式，对水的处理是最彻底的这样处理的水有害物质最少，目前一些火力发电厂等污染大户也在使用活性炭吸附法，治理水污染但是这种方法成本很高自来水厂要采用活性炭吸附法进行水净化，势必要增加成本造成自来水涨价增加群众的负担，所以这种方法目前在自来水处理中还没有大规模使用。
1.2 自来水厂的耗电情况
通过对几个自来水厂的耗电情况的调查看到自来水厂耗电最大的设备是水泵，抽水和供水的泵占消耗的电能占到总电能的百分八十左右，剩下的都消耗在沉淀和净化自来水工艺上。所以自来水厂要有效地节约电力能源，就要在耗电量比较大的取水和送水环节做文章。其他的环节包括混合、凝絮、沉淀、过滤等环节由于水泵的应用比较少所以耗电量不大。
2 自动化控制系统实现节能作用
2.1 自动抽水的水泵节能方法
自来水厂取水环节消耗能源很大一般最少要用四台水泵不间断的抽水来供应水厂处理，抽水泵耗电很大为了节约用电要采取变频水泵来节约电力，一般分成两组变频水泵分一组定速水泵分一组，自动控制系统会根据净水池中的水量自动调节水泵的抽水功率达到节能目的。
（1）自动控制变频水泵的频率，通过计算机控制系统自动控制变频水泵的频率根据净化池中的水位自动调节，变频水泵的功率达到节能作用。
（2）对于定速泵的自动控制，定速泵的数量要根据变频泵的工作能力来定。
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2.2 自动添加处理药剂和加氯气系统
（1）通过加药泵的自动化设计控制药物的消耗，自动控制聚合氯化铝的添加降低加药系统的能源消耗。自来水厂一般采用三台加压泵用于净化药物添加，计量泵的效率由计算机进行自动控制加药量也由计算机自动控制，计算机通过计算计量泵的功率然后计算出聚合氯化铝的浓度，计算沉淀池的进水量和出水量通过净化的时间和计量泵的速度计算投放量，然后进行计算机自动控制。
（2）加氯气消毒的自动化节能控制。自来水厂的氯气消毒系统的构成是这样的，有气源系统、安全防护、真空泵加氯系统、还有仪表系统构成。氯气的消毒系统有自动和手动控制系统，自来水厂的加氯系统分为前加氯和后加氯系统，前加氯系统是去除藻类和胶原体后加氯系统是对净水池和管道进行消毒。自动控制系统在前加氯系统出现故障时候可以自动启动备用装置进行正常加氯工作，后加氯可以保证自来水中氯气的浓度在规定范围内。
2.3 自动化处理沉降池的排污系统
自来水厂沉降池的排污系统由排污阀和排污车组成，为了实现排污系统的节能减排就要控制排污的用水量，采取计算机自动化处理排污的用水量达到节能效果。
（1）沉降池排污系统的节能减排设置。自来水厂沉降池的排污系统要按照一定的规律进行开启和运作，对于排污阀的管控要通过计算机的计算进行自动化节能处理。具体的排污时间，要根据尽量一次彻底清除污泥节约用电的思想对计算机控制程序进行节能减排设计。
（2）排污车的节能设计，为了实现排污过程的节能降耗要控制排污车的速度和频率，沉降池有100米左右所以沉积物很多为了有效的排放淤泥节约能源，要对排污水泵进行改良采取变速水泵控制进水端速度，让沉降池进水端速度慢出水端速度快，提高排污车的效率达到节能目的。
2.4 供水泵站的节能设计，自来水厂中最费电的就是供水泵站了，尤其是现在的二次供水系统全是采用水泵进行加压供水，所以现在只要不停电就不会停水了。自来水厂的供水设备一般是采用两台变频水泵和两台定速水泵，各有一台备用水泵。变水泵的控制是自动化的保证了变频水泵的不间断工作，水泵之间自动切换提高了效率节能设计是这样的：
（1）对于变频泵的功率要进行合理控制，要通过计算机合理控制变频泵的功率达到节能降耗作用。
（2）实时控制变频泵的工作频率，变频泵要根据供水量的要求进行速度和功率调节，通过计算机控制变频水泵的功率如果压力下降就要增加水泵功率达到用户要求标准。
（3）调节变频泵的功率如果压力过大时，计算机会自动控制变频泵降低功率减少电力消耗。
（4）定速泵的启用会增加电力消耗，所以要加强定速泵的启用控制，根据变频泵的功率设定停止和增加定速泵的启用控制。
3 自来水厂变频水泵的节能改造
3.1 节能要求
为了有效地节约电力能源保证居民供水，不要使用价格很高的进口变频水泵要保证水泵高速运转，要保证变频器正常使在停电时候可以自动启用备用电源。
3.2 变频水泵的功能
一般的自来水厂要预备四台水泵两台正常供水，一台供水不足时候启用还有一台是备用的。四台水泵要有变频水泵和定速水泵。
3.3 水泵变频器节能原理
由于水泵运行中会出现高低扬程的问题所以在变频是要进行具体设计考虑，水泵的扬程越大消耗的电能就多，所以要控制水泵的扬程变频器控制水泵的转速比阀门调节更有效，所以节能效果很好。自来水厂的供应是不间断的随着季节的变化夏天和冬天的用户用水量是不一样的，所以要节约能源就要随着用水量的大小调节水泵的功率，用这种方法来节约电力能源如果不分大小，只按照一种大功率的方式来供水势必造成大量电力能源浪费，所以采取了水泵变频器来控制水泵的大小功率，在用水量小的季节里要及时的调小功率节约能源。
3.4 变频器的连接
变频器和电机的连接不会影响到电机的转向，电机的转向是收到控制器控制的，在连接中要注意不能连反否则会给变频器造成重大影响。为了安全生产要安装变频报警器，在出现过载故障时候可以及时报警避免出现更大事故。
结语
自来水厂的电气设备很多其中最消耗电力能源的就是水泵了，自来水的供应全靠水泵来进行加压供水目前对电力的消耗很大，为了节能减排的要求要采取变频技术对自来水的供水系统进行节能改造，目前这样工作已经初见成果。
参考文献
［1］李会祥，赵敏.自来水厂水泵变频节电改造效果分析［J］.科技与创新，2015，8（14）.
［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，2015，25（01）.
［3］夏季.电机水泵节能降耗的应用方案［J］.科技创新与应用，2012，16（23）.
论文作者:陆程祥 王晓雄 孙文雄
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第9期
论文发表时间:2019/9/2
标签：水泵论文; 自来水厂论文; 自来水论文; 节能论文; 系统论文; 功率论文; 净水论文; 《建筑实践》2019年第9期论文;