污水处理过程中的节能降耗范文

淮南首创第二污水处理厂从2008年8月31日正式运行至今已有7年，该厂提升泵共有5台，从2010年开始陆续出现损坏，为此修复花费了巨大的费用。2013年开始水泵故障频繁且部分（2-3台）已损毁严重无法再进行修复使用，现已严重影响污水处理厂正常安全生产。因此，考虑更换新型水泵，重新选型和核算水泵运行工况，满足现场运营需求，保证稳定，实现节能降耗目的。

1现有潜水污水泵设备状况

1.1海斯特水泵3台，KSB水泵2台，额定功率:P=132kw，轴功率：115kw，Q=300l/s，H=28m，共5台。

1.2水泵叶轮、机械密封、轴承均出现不同程度的损坏，其中一台KSB水泵叶轮损毁严重，电机进水机封损坏，需要返厂大修，厂家预估维修金额25万。2台海斯特水泵叶轮损毁，电机绕组匝间短路、电缆损毁，厂家预估维修金额30万。

1.35台水泵正常工况运行时震动及噪音很大，检查发现水泵底座和藕合装置均有严重磨损，基础和地脚螺栓损坏严重（部分地脚螺栓已断裂）。

1.4提升泵房设计水位为3-9米，实际扬程应在8-20米之间，现有水泵扬程在28米，远远超出实际工况范围。因此，导致现存水泵运行在非正常曲线范围内，严重超出水泵设计运行工况值，致使水泵出现震动并导致直接损坏且运行效率低，电耗损失严重。

2改造目的

消除安全隐患，恢复正常生产并提高水泵运行效率，降低生产成本。

3改造内容

3.1选择低扬程新水泵，使之完全满足正常工作要求。

3.2采用新藕合装置，重新安装。

3.3修复损坏的基础和地脚螺栓。

4新水泵的选型方案

4.1选择泵型号：a.JZ300/WQ1400-14-75螺旋离心泵4台。b.JZ300/WQ1400-14-75vp螺旋离心泵变频泵1台。说明：原有水泵选型过大，扬程与实际工况严重不符是导致损坏的直接原因，即使把现有水泵完全修复好，也保证不了长时间正常工作，且能耗较高。建议将现有水泵全部更换，新型号水泵将完全满足工作需要，质量、性能稳定，能耗大幅度降低，5-8年内不会出现由此造成的损坏问题，对于来说是最佳选择方案。（表1）

4.2节能效果分析及能耗比较：原水泵轴功率115kw（见图1），新水泵轴功率65kw（见图2），如果同种工况下两种水泵工作提升流量（Q）都为Q=400L/S，14米扬程下的工作效率分别为：η1=76%；η2=80%，从图上比较看，新水泵的效率曲线较老型号水泵更平缓。粗略计算改造后单台泵每天可以节省电耗约：1000度，节电率一般可达到30%-40%以上。

5技改实施

5.1原耦合底座状况一次进入泵池底部我们发现现场水泵基础存在严重的问题：从图3中我们可以看出，两台水泵混凝土基础之间有一个突出台阶，这个台阶是人为二次切割形成的。我们分析认为，该提升泵池内设计2中不同品牌的水泵：KSB和海斯特。原水泵基础浇筑时未按照相关厂家的技术要求浇筑基础，安装时发现两种水泵基础要求不同，对海斯特水泵2、3、4号泵位进行了二次切割。

5.2海斯特水泵比KSB水泵的吸水口较高，从技术安装图4中我们可以看出，海斯特泵吸口离地最小间隙为150mm，原基础吸口间隙现场测量小于100mm，不满足使用需要。因此，安装海斯特水泵时现场用红砖对基础进行了增高（见图5）。这种安装方式为水泵的稳定运行造成了严重伤害，致使原耦合底座与地基间不能水平且保证整体性，存在较大缝隙。水泵长时间在这种工况下运行就存在剧烈振动和叶轮气蚀现象，久而久之就出现水泵密封损坏，叶轮磨损、断裂，地脚螺栓受力不均导致断裂等严重损坏情况发生。

5.3厂里早先对该基础进行过应急性处理，垫层与底座间的间隙，加固检修时用白色聚氨脂类填料进行了填充，并用压板对底座进行了辅助加固。由于原水泵运行时振动大，现在垫层已损坏，白色填料全部开裂，紧固螺栓部分断裂，底座已全部松动，不能继续使用（见图6-图11）。以上这些处理方式是不科学的，也是不符合相关技术要求的，更不能解决实际问题。水泵之所以出现了严重损坏和基础有直接关系，也和水泵的选型如：扬程、功率等技术参数有密不可分的原因。现场选项水泵扬程存在与工况实际严重不符情况，水泵运行长时间偏离其高效曲线是造成水泵振动损坏的根本原因。水泵本身振动剧烈，再加上基础安装存在隐患，综合因素造成目前设备的频繁、快速损坏，给公司带来了巨大经济损失。

6现场改造及施工情况

基于以上实际情况我们现场制定了解决方案，并在最短时间内完成了3台基础的整改。

6.1铲除了底座下55mm左右的垫层，使原混凝土基础漏出，并用切割设备将基础进行打磨、找平，使其平面高差小于2mm。

6.2将耦合底座（按图4）加高200mm，加高材料采用200mm高实心钢板，激光整体切割一次成型。

6.3将原地脚螺栓全部割断，按照新水泵基座螺孔重新定位、打孔，用M24高强度不锈钢304螺栓与底座连接。

6.4按新技术安装图，重新安装耦合底座，定位、找水平，用新型无收缩桥梁安装专用自流型灌浆料进行浇筑，并将基座与原基础整体浇筑固定在一起，确保安装连接后的整体刚性。

6.5重新焊接出水管道，调整位置，完成底座与管道连接并重新除锈，做防腐。（见图15）7改造后的水泵JZ300/WQ1400-14-75螺旋离心泵的性能曲线可以看到，新水泵在高效区运行，现场水泵运行时几乎没有震动，三相电流比较平稳。通过近一年的运行比较（见下表），我们发现技改后的水泵节电效果非常理想，每台水泵每天平均节约1200度电，一年的下来2台水泵共节约电费约64万元。

7结束语

综合本次水泵实施技改的实践，我们发现污水处理厂的节能降耗空间非常大，在日常生产过程中我们要注意总结经验和教训，善于发现潜在的设备隐患，敢于从设计和一些基础资料上找突破口，设计院的参数只是理论计算和经验数据，巨大的能耗节约不仅仅依靠新设备和新技术，同样的技术不同的参数设备也能带来巨大的效益，消除设备的潜在安全隐患同样也能达到节能降耗的目的。作者简介：郑志国（1981，9-），男，淮南市人，工程师，电气自动化专业。

作者：郑志国 单位：淮南首创水务有限责任公司