在自來水廠從水源取水到管網(wǎng)輸送的全流程中,水頭損失(流體通過管道、閥門、過濾器等設(shè)備時產(chǎn)生的壓力降)是衡量系統(tǒng)能效與運行狀態(tài)的核心參數(shù)。
水頭損失儀作為精準(zhǔn)捕捉這一指標(biāo)的“智能哨兵”,正通過數(shù)字化手段助力水廠實現(xiàn)節(jié)能降耗、保障供水安全。本文將解析其在自來水廠關(guān)鍵環(huán)節(jié)的應(yīng)用價值與技術(shù)實踐。

一、取水泵站:優(yōu)化能耗的“平衡大師”
取水泵站是水廠能耗大戶,其運行效率直接取決于進水管道的水頭損失控制。水頭損失儀可實時監(jiān)測泵前泵后的壓力差,結(jié)合流量數(shù)據(jù)生成水泵性能曲線。當(dāng)監(jiān)測到水頭損失異常升高(如超過設(shè)計值的15%),系統(tǒng)自動預(yù)警并觸發(fā)以下優(yōu)化措施:
1.智能調(diào)度:通過變頻控制調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速,避免因流量過大導(dǎo)致局部阻力激增;
2.故障預(yù)判:結(jié)合歷史數(shù)據(jù)識別管壁結(jié)垢、濾網(wǎng)堵塞等隱患,指導(dǎo)精準(zhǔn)維護;
3.能效評估:計算單位水量輸送能耗,為泵組更新改造提供數(shù)據(jù)支撐。
某大型水廠應(yīng)用后,年節(jié)電量達120萬kW·h,相當(dāng)于減少二氧化碳排放780噸。
二、水處理工藝:保障水質(zhì)的“壓力守護者”
在絮凝沉淀、過濾等工藝環(huán)節(jié),適宜的水壓是保證處理效果的關(guān)鍵。儀器通過以下方式實現(xiàn)精細化控制:
1.絮凝池監(jiān)測:在折板或網(wǎng)格反應(yīng)區(qū)安裝儀器,確保水流速度梯度(G值)穩(wěn)定在設(shè)計范圍,避免因水頭波動導(dǎo)致絮體破碎;
2.濾池反沖洗優(yōu)化:實時監(jiān)測濾層水頭損失,當(dāng)阻力達到設(shè)定閾值時自動啟動反沖洗,較傳統(tǒng)定時沖洗模式節(jié)水30%以上;
3.消毒接觸池管理:通過壓力數(shù)據(jù)驗證氯消毒接觸時間是否達標(biāo),防止因短流造成消毒不全面。
三、供水管網(wǎng):降低漏損的“壓力探員”
管網(wǎng)漏損是水廠面臨的普遍難題,而水頭損失異常往往是漏點的早期信號。水頭損失儀可集成于SCADA系統(tǒng),實現(xiàn):
1.分區(qū)計量(DMA):在管網(wǎng)關(guān)鍵節(jié)點部署儀器,結(jié)合夜間最小流量分析,快速定位漏損區(qū)域;
2.爆管預(yù)警:當(dāng)某區(qū)域水頭損失驟降且流量激增時,系統(tǒng)立即推送報警信息,縮短搶修響應(yīng)時間;
3.壓力管理:通過調(diào)節(jié)加壓泵站出水壓力,使管網(wǎng)末梢壓力維持在合理范圍,既滿足用戶需求又避免過度加壓導(dǎo)致漏損加劇。
從泵站節(jié)能到管網(wǎng)降損,水頭損失儀正以“毫厘級”的精準(zhǔn)測量,重構(gòu)自來水廠的運行管理邏輯。在智慧水務(wù)建設(shè)浪潮中,這一“小儀器”正釋放出推動行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的“大能量”,為城市供水安全與可持續(xù)發(fā)展保駕護航。