摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。该北方某净水厂是城区的主供水厂，水厂始建于20世纪50年代，设计供水能力为4万m3/d，采用常规水处理工艺。原水由水库发电厂T接两条准600mm混凝土管供水，输水距离为6100m，中间设有加压站进行增压后将原水送至水处理车间。
关键词：北方某净水厂；原水管加压系统；应急改造方案
引言
本技改方案是通过改造1#原水管的管道加压设施来提高原水的供水能力，缓解供水不足的矛盾。以较少的投资、最快的速度解决城供水紧张的局面。
1当前供水存在的问题
近年来随着城区的发展，供水量需求日益增加，净水厂处于超负荷状况运行状态，用水高峰期时，供水严重不足，地势比较高的地方经常出现停水的问题，造成公司经济损失并影响社会的稳定，因此必须尽快提高原水供水能力，以缓解当前供水紧缺的严峻形势。由于再建设新的供水管道来提升供水能力需要大量的资金和时间，对解决当前供水紧张的形势不能到达立竿见影的效果。因此我们通过改造加压设备的方法，以较少的投资、最快的速度解决当前城供水紧张的问题。
2技改方案分析
改造思路：为了不影响正常供水，管道及水泵机体不改动，只更换电动机，提高电动机的功率和转速，以达到增加供水能力的效果。提高供水能力，将增加管道水体的流速，从而引起管道水头损失的增加。改造的关键是，既提高管道流速，但又不能出现管道负压的情况。所以在改造前我们做了一系列的观测实验，分析管道不同流态情况下的水头损失情况。输水工程为二条可独立运行的管道，单管长6100m；1#管为600mm直径混凝土管，2#管前段（0+00m~1+830m）为800mm直径混凝土管，分岔往二期输水工程后接600mm直径混凝土管供水至净水厂。2#供水管道由于受前端（0+00m~1+830m）“瓶颈”作用及出口端管径变小的影响，技改比较复杂，所以将技改重点放在1#管上。为了真正了解管道的水压变化情况我们在管道的三个断面安装了压力表，位置分别是取水口（0+005m）联通阀（1+180m）及加压站泵前（3+830m）。通过方案①与②的比较各有优劣，方案①配套电机小，单位耗能较低；方案②输水流量更大些。综合比较方案②较优些。有以下几点优势：（1）可以最大限度地提高1#管的供水流量，按水力计算加压站最大的供水量为1600m3/h，超过该流量，将可能出现泵前压力不足而出现管内负压的情况，致使管内有空气流动而影响水泵工作稳定。方案②的供水水量已达1580m3/h，已接近极限流量。（2）改造方案②比改造方案①较简便些，水泵不用改动，只需更换电机，对加压站的改造比较小，施工周期较短，对正常供水不会造成太大影响，投资相对也省一些。（3）技改后加压站的加压泵为一大一小，更能适应水库高低起落的水位变化。（4）为以后2#管改造提供依据，如果今后对2#管道进行改造，将使原水的日供水能力提高至6万t，满足该城今后10年内的供水需求。
3水泵系统设计工作分析
3.1调解水池部分的设计
一般小区给水加压泵站为避免水泵由市政管网直接抽水加压，影响市政管网的供水压力，小区给水加压泵站均设有调解水池。考虑少占小区用地的原则，调解水池应与加压泵房建为一体，泵站上部为水泵间及其它附属间，下部为调解水池，这样可以减少平面占地面积。调解水池有效容积应根据小区建设规模大小、小区外围市政给水管网补给水量等情况确定.并为小区的发展留有余地。为保证控制水中的余氯含量，水池的储水容积一般不得超过24小时小区用水量。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果超出此水量，可采用二次消毒的方式或将消防储水另行分池存储。小区内泵站考虑安全及管理等问题，尽量不采用二次消毒方法保证水质。如因建设规模没有形成，水池储存水过多，水池使用初期可采用降低安装进水浮球阀等方式，控制水池水位高度方法来调整储水量，待小区建设形成规模后再进行调整。
3.2水泵设备的选择
加压水泵系统当中水泵是保证小区供水质量的关键，要能以小区对供水水压以及水量的需要为标准。在将这些要点落实到实际设计中的时候，可以通过测量小区用水量峰值以及小区当中对水压需求最高用户的情况为基础，保证水泵选择工作有良好质量。住宅小区在选择生活类水泵的时候，即便小区的规模较小，那么也应能准备两台加压水泵，在运行的时候一台处在运行状态，另一台处在待机的状态，这样既能保证水量供应的稳定性，同时也能在水泵发生故障的时候立即启用备用水泵，避免小区当中居民正常用水受到影响。而如果小区对于供水量要求较高，那么则要根据需要增加供水水泵的数量，但同样要保证在供水系统当中有备用水泵待机。
3.3控制方式分析
因小区用水量变换较大，为满足小区用水的时间变化要求，水泵的供水也要求时刻随着用水量的变化而变化。小区泵站采用的是离心式水泵，其流量和扬程之间有确定的对应关系，不同转速又具有不同的流量扬程特性。当转速一定时，流量小则扬程高，流量大则扬程低。根据管网供水压力变化，适时、恰当地调整水泵的转速，既能实现保持既定的供水压力，又能满足供水量变化的要求。变频调速恒压供水系统则是通过检测供水压力，使用变频调速器调节带动水泵的电机转速而自动适应用水的变化，能满足小区供水的要求。并且变频调速恒压供水具有设备投资少，系统运行稳定可靠，节能效果明显，占地面积小，操作控制方便等优点，所以，小区供水加压泵站一般采用变频调速供水。水池进水量的控制可在水池进水管路上安装阀门，由阀门开启程度控制进水量。在进水管口上加装浮球阈控制水池进水水位，当水池充满水时浮球阀自动切断进水。另外在要求自动化管理的泵站内，也可以在水池内安装几组电接点控制消防水位、最高水位、最低水位等。控制消防水位，在没有火灾时用水降到此水位时控制生活水泵停止运行。
3.4加压泵站管路的布置分析
为减少泵站的面积及加大泵站内检修维护通道，泵站内部分管路可安装在泵间以下的水池内。为便于管理控制，进水管路由室外地下直接进入水池，由水池返入水泵间室内加控制阀门，再返入水池加装浮球阀控制水池进水。进水管与出水管之间一般应加设联络超越管线，在停电及水泵事故维修不及时时可以充分利用管网的压力，进行低压消防及底层住宅直接供水。超越联络管线，应加装阀门及止回阀，以便于维修及避免水泵加压时水反向流入进水管。
结语
加压系统应急改造方案是临时解决净水厂原水供给不足的矛盾，但要彻底解决城区的供水问题，必须对城供水系统进行提升改造，这样才根本解决该城区的供水能力不足和提高供水可靠性。2012年该城市水务公司启动净水厂改扩建工程，对制水设施及原水加压泵站进行全面改造，2015年完成改造任务，目前净水厂的供水能力达到6万m3/d。从根本上解决城区群众用水难问题。由于资料及本人理论知识的有限，本文的水能计算可能有误处甚至错误，特别是局部水头的取值及水头叠加的分析均缺乏理论依据，望给予批评指正。
参考文献：
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论文作者:闫鹍
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/7/4
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