1、锡市水源井运行工况分析
张磊 2011.9.11
位于城市西南的锡市给排水公司水源地是供应全市生产、生活用水的重要区域，现在该区域投入使用的水源井有15眼，分别为位于新水厂西部的14、15、16、17、18、20、22、23和新水厂东部的1、4、6、9、10、11、19。各井水泵平均出水量为100立方米/小时，扬程60米左右。加上东苗圃的三眼7号井，基本满足了锡市人们的生产生活用水。
这15眼井是通过潜水泵将水从地下抽出，由输水管网分配给新、旧两个水厂，经除铁除锰水工艺
2、处理后将合格的自来水打入市政管网并进入千家万户。新水厂水处理设计运行流量必须满足最低800立方米/小时，因为采用了先进的自动控制系统，使进入水处理的水量恒定不变，不会因输水管网的压力波动而发生变化。 旧水厂水处理采用传统的重力式跌水曝气，进水量随输水管网的流量和压力实时变化，由于整个工艺都是在重力流情况下完成的，从而大大节省了运行成本。通过对2011年上半年的运行数据统计：新水厂的水处理加上泵站的千吨耗电量高达210kWh，而旧水厂由于水处理运行工艺是在重力流下完成的，不存在电耗的问题，所以旧水厂的泵站千吨耗电量只有139kWh，运行成本远远低于新水厂。因为新水厂水处理工艺的要求，为了保证新水
3、厂的运行，不得不使大部分源水进入新水厂，造成能耗的增加。与此同时，在保证了两个水厂能同时运行的情况下，在实际生产运行过程中也遇到了一些问题和安全隐患。
在水源井、新旧两个水厂均正常生产运行中，新水厂的进水量是恒定不变的，而旧水厂的进水量却是由启井数量和输水管网的压力决定的。当新水厂的进水量不发生改变时，每增加一眼井，就会造成输水管网的压力升高，管网阻力变大，从而改变了管网特性曲线。水泵的工作，必然需要与管路系统以及许多外界条件联系在一起。当管网特性曲线改变后，根据水泵特性曲线和管网特性曲线之间关系得知，当管网压力上升时，水泵的工况点会向左移动，造成压力上升，流量下降，严重时使水泵偏离高效区，
4、造成能原的浪费。在实际生产运行中，既要保证新水厂水处理能满足最低水量运行，还得保证旧水厂有一定的供水量，必然造成水源井输水管网压力偏高，水泵效率下降。结果是，井是增加了，可进入新旧水厂的水量实质性并没有增加多少。输水管网压力高，在水泵的选型方面为克服管网阻力，不得不选用高扬程水泵，高扬程就意味着高能耗。
在水源井单独为旧水厂供水的时期，输水管网的压力只有0.15——0.2Mpa之间，而现在的输水管网压力达到了0.3、0.4Mpa，是以前输水管网压力的两倍多。自新水厂生产运行之后，多次出现潜水泵断轴事故，虽然没能找到理论依据，但从管网压力来看，必将是有一定关系的。
在运行管理方面，由于所有的
5、水源井都是由新水厂的中心控制室集中完成的，造成旧水厂处于被动运行，无法及时掌控水处理、清水池运行工况，造成由于人为原因出现的跑水、无水事故的发生。
在用水高峰期（如：夏季、白天），以上情况表现的并不明显，不容易被察觉。当用水量减少时，两水厂同时运行的问题会凸显出来。当新水厂的清水池因泵站出水量减少而水位升高到90%以上时，就只能通过关闭一部分水源井，停止新水厂水处理系统，防止清水池溢水。因此每次新水厂水处理的启停都会因压力变化、水流方向改变等原因，造成对水源井管网、水泵等设备带来水力冲击。在新水厂运行投产初期表现尤为明显，各水源井安全阀或管道跑水的事故时有发生。当出现突发事件时，如：停电。这
6、种高水压带来的危害会更大，突然的停电会使输水管网水流流速剧烈变化，从而引起一系列急剧的压力交替升降的水力冲击现象，造成水锤事故的发生。水锤对管道的冲击高出正常水压好多倍，是对管网危害最大的事故之一。
通过对两水厂和输水管网的现状分析，最大限度地降低输水管网节点水头可有效节约电能，并同时解决生产运行中的一些问题。不但可以使所有水泵工作在高效区，还可适当减小水泵的扬程，从而提高了水泵的工作效率，降低了能耗。一般城市给水系统从取水水源开始到供水至用户，对水的总提升高度约为70——80米左右，我国的统计数据表明，在供水区域内的地形标高相差不悬殊的城镇中，每向用户输送一千吨水的平均电能总耗量为300kWh左右，其中包括制水工艺过程和生产管理的用电量。通过2011年上半年数据统计，锡市水厂水源井千吨水耗电量高达233.4kWh，加上泵站的耗电量远高于300kWh千吨水耗电量标准，降低运行成本的空间还很巨大。所以如何优化生产运行工艺，如何合理科学的进行管理，是当前需要我们思考摸索并解决的重要问题。
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