摘要:经过长期对农村地区供水工程的开展和完善,目前对于农村的饮水安全性以及便捷性得到有效的提升,农村的自来水普及率逐渐增高,但随着社会的不断发展,对于早期的供水工程存在的一些问题逐渐显露出来,并且对于节能方面需要进一步的改善,使农村地区供水工程发展更加科学,从而保障农村饮水问题能够得到长期有效的健康发展。本文对供水工程存在的资源浪费问题进行探究,找出导致浪费的根源,并且提出一些有效的节能改造设计方案,希望为我国农村地区供水工程的节能设计,提供新的思路。
关键词:农村供水工程;节能改造;设计探究
农村地区供水工程的节能改造,首先要根据实际情况因地制宜,从多个方面寻找资源浪费的原因。整个供水体系中,不仅存在水资源的浪费,同样也有对于电力资源以及消毒剂等其他物资设施的消耗,因此需要从不同的角度进行合理的改造设计。通过完善消毒的过程,增添科学的消毒加药装置,对供水的管网进行优化,对抽水的水泵系统进行科学的选取和调整,除此以外,加强对整体设备的维护保养工作,全面确保节能改造得以深入开展。
1 供水工程中存在的资源消耗问题
图1为整个供水的工艺流程。先从水库以及河流或地下水作为水源,通过泵房将水抽入滤池中,对水进行消毒净化等处理,最后流经清水池,输送到农村地区的各个用户家庭中。在此过程中对于电力资源的利用,主要是泵房中的设施,因此对用电的降耗工作应从此处抓起。引起水资源利用率较低,并且出现水资源浪费的状况,主要是管道布局以及铺设的问题所致。在使用消毒剂以及净化水源的设备,可能存在其他物质设备的能源消耗,应从这几个方面进行对应问题的分析。
图1供水的工艺流程
1.1 水泵的电能消耗
针对整个供水工程,对于过滤池、清水池等设备,对于电能的消耗仅为照明,平均所占电能总消耗仅为2%,超过90%以上的电能均消耗在水泵的运转中。由于供水工程的工期不同,可能采用的水泵型号功率品种众多,导致与实际供水需求的匹配度不足,如果选用参数较大的水泵,需要额外浪费较多的电能,却无法发挥水泵应有的性能,不仅对水泵的磨损度以及寿命有较大的影响,同时还带来了高额的电能损耗。此外,管道的直径不科学变化,在高压的水流中会产生较大的阻力,这对于水泵的运行会产生一定的干扰,甚至使水泵的内部马达发成过热而熔断,因此需要从多个方面解决抽水问题,不仅降低能耗,同时还能够延长水泵的使用周期。
1.2供水工程中的消毒物资的消耗
国家对于生活饮用水有相应的卫生标准,其中要求消毒剂与水接触的时间应大于0.5小时,进行消毒后的饮用水其含药剂量与供水管网末端的药量均有一定的要求。然而在进行消毒的过程中,因清水池的容积较大,先行流进清水池的水与药剂浸泡时间甚至长达4小时,虽然符合国家的标准和卫生安全的需求,但是大量的消毒剂,其挥发性以及用量难以较好的控制,会造成额外的浪费。如果配水的管路较为曲折,则会增加药剂在管道中反应消耗量,对于末端水质中消毒剂的含量测定反馈不能对始端添加量进行科学的控制。
1.3整个供水管网的消耗
供水管网的主体主要通过钢管来进行水资源的传输,但输水管道均在地下填埋,如果发生小型的渗漏,几乎无法察觉,一旦发生较大的管道破裂涌水现象,由于缺乏对应的管道控制闸,会造成大量饮用水的流失。
即使发现较为及时进行抢修,可能会引起全线的停水,进而影响整个村民的生活。此外在管网铺设过程中,可能受到尖锐的石子,或其他硬质物体,使管网产生磨损挤压,从而引起单点的应力,而产生小的裂口发生渗水。
2供水工程节能改造设计的方案
2.1水泵的节能改造设计
水泵的具体能效和型号的使用,要根据实际的工程运行情况,选择较为匹配的功率,避免出现功率超负载或低负载运行。对于源头水泵的输水管线要进行更加科学的设计和优化,避免出现弯折以及过大的阻力导致抽水困难。除此以外,尽量更换采用具有变频模式的水泵设备,能够根据水量的需要进行多级调速,从而使水泵能够满足多种供水模式的需求。此外对水泵抽水的叶轮的负载变化进行分析,调整叶轮与水切削的角度,降低水流产生的阻力,还可以在叶轮上采用新型的耐腐蚀且与水摩擦降低的涂料,引进先进的水泵机组运行控制系统,从多个角度对水泵升级改造,从而实现对电力能源消耗进行控制。
2.2 消毒过程的改造设计
提高药物添加系统的自动化水平,增添自动检测水质和药物含量的设备,从而实现消毒过程的及时动态调控,不断提高放置消毒剂以及各种物资的准确度和科学性,从而减少消毒剂的用量。对反应池清水池也进行一定的优化,使每一个反应的栅格对应的净水能力进行统计和分析,从而对整个全局的反应池,管理更加精细化。在管道的中间可以添置加药的位点,从而对加药的浓度以及净水的程度进行更灵活的掌控。优先采用现代化的净水工艺,通过不断的经验积累,使对应的净水工作具有流程化和系统化,从而对于各项物资的消耗,做到更好的控制。
2.3 管道建设的优化
在输水管道的铺设过程中,首先要进行管床的挖掘,需要注重管床的平整性以及两侧坡度角较为平滑和均匀,从而使管道的受力均匀,避免出现应力集中造成的管道破裂渗水等现象。在夯实管床的基体时,可以使用细小的沙土,避免使用锋利的大型石块瓦砾,这种锋利的物体容易导致PE管以及钢管变形。需要根据具体情况,设计合适的管道埋深,可以在管道外层覆盖保温层等多种措施抵抗温度以及外界的环境变化。
2.4加强维护保养
提高运行效率生产流程的高效运行是节能降耗的前提,是降低生产成本的基础。拥有优越的操作性能和良好的运行状态是流程中设备高效运行的关键。按运行规范对运行管理人员进行理论知识和实际操控能力培训,使他们不仅懂得整个生产运行工艺、掌握药剂调节配加规律,而且熟悉工程设备的维护保养知识。从而在运行管理中积极主动加强设备维护保养,如定期清洗消毒设备,随时监测检验设备运行情况等,使设备稳定高效运行,降低生产成本。.
3结束语
供水工程节能改造涉及到较多的环节,需要对已有的消耗情况有清楚的认知,对于其存在的问题和漏洞进行及时的完善和修复,对水泵、消毒、管道等多个部分均采取相应的节能措施,进一步完善供水工程自动化水平以及工作人员的专业能力和素养,从而使节能改造得以顺利的开展。
参考文献:
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