此前討論了關(guān)于進(jìn)水提升泵設(shè)備的一些基本原理，本篇對(duì)進(jìn)水提升泵的優(yōu)化運(yùn)行措施進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的探討。>>>前情回顧<<<
 

　　對(duì)于污水提升泵來(lái)說(shuō)，上周對(duì)提升泵基本的運(yùn)行原理進(jìn)行了討論，但是對(duì)于優(yōu)化運(yùn)行來(lái)說(shuō)，僅僅知道提升泵是怎么工作的還是不夠的，需要知道更多的控制細(xì)節(jié)。在污水廠中，污水提升泵的高耗能運(yùn)行已經(jīng)成為了運(yùn)行人員的共識(shí)，如何采用合理的控制措施進(jìn)行能耗的降低，成為污水提升泵的優(yōu)化運(yùn)行的核心內(nèi)容。
 

　　污水廠內(nèi)的污水提升泵的主要功能是將進(jìn)入污水廠內(nèi)的污水提升到一定高度后，在污水廠內(nèi)形成重力流的高起點(diǎn)，以進(jìn)行后期的構(gòu)筑物的重力自流，減少構(gòu)筑物之間的污水輸送產(chǎn)生二次的能量損耗。理論上最佳的設(shè)計(jì)是一次提升，全程重力流，但是由于污水出水水質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)要求，僅靠二級(jí)生物處理已經(jīng)不能滿足污水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)，增設(shè)的深度處理單元中對(duì)污水需要進(jìn)行加藥過(guò)濾等，這需要污水具有足夠的勢(shì)能才能保障通過(guò)阻力較大的過(guò)濾層，如果依靠污水提升泵的一次提升滿足最終過(guò)濾出水的水力勢(shì)能，提升的高度會(huì)很高，前段的生化處理段的構(gòu)筑物的高度也會(huì)做的很高，從工程建設(shè)費(fèi)用以及后期的運(yùn)維管理都會(huì)造成很大的困境。為了避免這樣的結(jié)果，在采用深度處理的污水廠中，一般會(huì)設(shè)置兩級(jí)提升，一級(jí)提升到生化處理過(guò)程結(jié)束，深度處理單元再進(jìn)行二次提升，滿足深度處理單元的過(guò)濾等工序的水頭要求，這樣可以降低一級(jí)提升的揚(yáng)程，以及生物處理段的整體構(gòu)筑物的高度，從整體的設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性和運(yùn)行的可靠操作性上都比一次提升有很大的改善，也是現(xiàn)階段污水廠采用的通用的污水提升方式。
 

　　已經(jīng)可以確定污水廠的二級(jí)提升是必須的工序，那么對(duì)于二次提升中的水泵能耗進(jìn)行優(yōu)化控制措施的開(kāi)展前，首先要明確水泵的提升過(guò)程中能耗的特點(diǎn)，這對(duì)于在污水廠中進(jìn)行能耗管理是必備基礎(chǔ)。污水廠在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員會(huì)根據(jù)進(jìn)水管道的管底標(biāo)高，生物處理段的高程要求，設(shè)計(jì)的進(jìn)水水量計(jì)算出需要提升的污水水量和高度，也就是污水提升泵的流量和揚(yáng)程，而水泵廠家拿到這個(gè)設(shè)計(jì)資料后，會(huì)在生產(chǎn)的水泵系列中選擇與設(shè)計(jì)資料匹配的流量和揚(yáng)程的水泵，并且在水泵出廠前都會(huì)有配置水泵樣本，水泵樣本明確了水泵的揚(yáng)程和流量的關(guān)系，其中與運(yùn)行管理關(guān)系更為緊密的是水泵的效率曲線。
 

　　水泵的效率概念就是水泵的有效功率和軸功率的比值。水泵銘牌上的效率是指該臺(tái)水泵在額定轉(zhuǎn)速時(shí)可以達(dá)到的高效率值。一般水泵效率是60%～85%。高效率的泵說(shuō)明做同樣功，該泵所消耗的能源低，反之高。
 

　　1、效率高和效率低的兩臺(tái)泵，做同樣的功，應(yīng)該是效率高所消耗的能量低，效率低所消耗的能量高。
 

　　2、高效率的泵與低效率的水泵在做相等功德前提下，高效率的水泵能耗低，簡(jiǎn)言之，耗電量就低。節(jié)省了電費(fèi)，對(duì)于大功率的水泵電機(jī)來(lái)說(shuō)，這是筆不小的成本開(kāi)支。
 

　　從這個(gè)概念上來(lái)說(shuō)，如何使水泵在高效能下工作，也就是污水提升泵優(yōu)化運(yùn)行的目標(biāo)，這個(gè)目標(biāo)最終的結(jié)果就能反映到污水廠能耗的降低上來(lái)，污水提升泵的優(yōu)化措施也就是圍繞水泵的高效能運(yùn)行來(lái)進(jìn)行的。在進(jìn)行水泵的高效能運(yùn)行之前，需要針對(duì)水泵的效能曲線做一些基本的了解。下面是一張水泵的效能曲線圖：
 

　　在水泵制造廠商提供的水泵樣本的運(yùn)行曲線中，可以看到流量Q和揚(yáng)程H的關(guān)系，特別是效率?曲線，在這張圖中可以看到效率曲線并不是隨著流量增大而同步上升的：水泵在剛啟動(dòng)，轉(zhuǎn)速較低的情況下，水泵的流量開(kāi)始逐步上升，水泵的效率?也是從0開(kāi)始逐步上升的過(guò)程，在這個(gè)過(guò)程中水泵的揚(yáng)程H會(huì)下降，這個(gè)過(guò)程中水泵效率?在持續(xù)增加，但是水泵效率也是一個(gè)低能效區(qū)間，也就是低流量高揚(yáng)程低效能的工況；在效率?到一個(gè)高效點(diǎn)后，效率?就不再隨著水泵流量增加而繼續(xù)提升了，效率?在這里出現(xiàn)了拐點(diǎn)，向下運(yùn)行，也就是出現(xiàn)大流量低揚(yáng)程低效能的運(yùn)行工況。從水泵流量揚(yáng)程效能曲線可以了解污水提升泵的高效能并不是在水泵輸出的高揚(yáng)程，大流量狀態(tài)下達(dá)到的，而是在一個(gè)合理的揚(yáng)程和流量下達(dá)到的，這就是水泵運(yùn)行曲線提供的高效的運(yùn)行控制點(diǎn)。當(dāng)然這個(gè)高效點(diǎn)不會(huì)是運(yùn)行最終的控制點(diǎn)，一般把高效點(diǎn)向下浮動(dòng)8~10%左右的區(qū)間都可以認(rèn)為是高效區(qū)間，這為后期的水泵控制提供了區(qū)間控制而不是點(diǎn)位控制。對(duì)水泵的運(yùn)行曲線了解以后，就可以知道水泵的優(yōu)化運(yùn)行，是將水泵的運(yùn)行區(qū)間控制在高效段內(nèi)，而不是簡(jiǎn)單的大流量，高揚(yáng)程的工況。
 

在了解了水泵的效能曲線以后，水泵的優(yōu)化措施就比較明確了，具體的優(yōu)化措施有：
 

　　1、了解污水廠內(nèi)安裝水泵的參數(shù)。在進(jìn)行水泵的優(yōu)化管理之前，一定要明確水泵的高效能區(qū)間，污水廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中一定會(huì)存在一定的偏差，導(dǎo)致設(shè)計(jì)采用的水泵運(yùn)行工況和實(shí)際的運(yùn)行工況不同，在進(jìn)行污水提升泵的優(yōu)化措施之前一定要確定廠內(nèi)安裝水泵的各項(xiàng)參數(shù)，特別是對(duì)已安裝水泵參數(shù)中的高效點(diǎn)，高效區(qū)間(高效點(diǎn)前后8~10%的范圍)，水泵實(shí)際的工作參數(shù)，污水提升泵的穩(wěn)定的工作液位，水泵的實(shí)際的工作揚(yáng)程(實(shí)際工作液位往往高于設(shè)計(jì)工作液位，這樣水泵的實(shí)際工作揚(yáng)程會(huì)比設(shè)計(jì)的工作揚(yáng)程低)，不同時(shí)段的污水廠進(jìn)水水量(居民生活習(xí)慣導(dǎo)致進(jìn)水水量會(huì)隨著一天不同的時(shí)段發(fā)生明顯的變化)等等的一系列參數(shù)，這些實(shí)際運(yùn)行的參數(shù)需要污水廠的運(yùn)行管理人員進(jìn)行詳細(xì)準(zhǔn)確的收集，然后將這些參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)整理后，確定為水泵優(yōu)化運(yùn)行的控制參數(shù)，后續(xù)的優(yōu)化控制措施其實(shí)就是在設(shè)計(jì)參數(shù)和實(shí)際運(yùn)行工況參數(shù)之間進(jìn)行相互的契合，具體收集的參數(shù)表如下:
 

　　可以根據(jù)實(shí)際的運(yùn)行情況收集更多的參數(shù)，便于優(yōu)化措施的深入實(shí)施。
 

　　后續(xù)將圍繞污水提升泵的優(yōu)化運(yùn)行措施展開(kāi)進(jìn)行討論，歡迎持續(xù)關(guān)注并參與討論。
 

　　原標(biāo)題：市政污水廠運(yùn)行優(yōu)化管理(八)