基于水厂设备管理的高峰供水措施研究

摘要：伴随夏季临近，气温持续走高，各行各业的用水量持续增加，各地陆续进入高峰供水期。该文从进线电源、电气设备、产水工艺设备、管网及应急方案等方面研究探讨高峰供水措施，保障高峰供水期间水好压稳量足。

关键词：电源;电气设备;产水设备

0引言

按照日供水量≥1.05*年平均值的标准，结合雨季影响因素，根据近几年的历史数据统计分析，供水高峰期一般从5月中下旬开始持续到9月下旬。一边是极端高温下高水需求量的供应，一边是极端暴雨降水下汛期的排水排涝，高峰供水期赶上极端降水汛期，这130日左右的高峰供水期对供水服务企业是巨大的考验。

1 进线电源

电源是水厂安全稳定运行最基本的保障，一旦电源出现故障或者停止工作，那其他各环节都无异于空谈。根据《供配电系统设计规范》相关条文规定，水厂的供电负荷定义为二级负荷，按照二级负荷的配电要求，宜由两回线路供电，两回线路与双电源略有不同，二者都要求线路有两个独立部分，而后者还强调电源的相对独立[1]。虽然双回线路供电即可满足二级负荷配电要求，但是为确保水厂的供电可靠性和稳定性，供电一般都采用双电源，有条件的两路电源可以取电自两个不同变电站，条件受限的两路电源可以取电自不同电源进线的同一变电站内两段母线。泵站一般也是按照双电源配电，而对于允许短时断水或者紧急管网调度能恢复供水的泵站可以采用双回路供电，比如有一个以上水厂的多水源联网供水的泵站或增设备用蓄水池的泵站。高峰供水期开始之前，要与供水区域内取电的供电单位沟通落实两路电源的情况，核实接引至同一上游变电所的两路电源是否独立运行，确保互相没有电气联结或者不相互影响，保障高峰供水期间的电源稳定可靠运行。

2 电气设备

水厂一般设置独立的变电站或者与送水泵房合建变配电室。大容量用电设备主要分布在进/送水泵房（大功率水泵）、滤池（反冲洗水泵、鼓风机）等场所。为了方便电气管理和维护，一般在进水泵房、加药加氯间、滤池、综合办公楼、独立的送水泵房设置配电间，从变配电室低压柜直接引电至对应配电间为该功能区供电，建设较晚或者改扩建的水厂送水泵采用高压水泵，直接从高压柜引电。

为了发现排除电气设备运行中的安全隐患，预防设备损坏或安全事故，需要在高峰供水前对电气设备进行检查、预防性试验，特别是变压器、真空断路器、高压电压/电流互感器、避雷器、高压电缆或母线（包括隔离手车和支柱绝缘子）的绝缘电阻和耐压性、接地电阻等这些重要设备。对于采用10kV或者6kV供电的中小水厂电气预防性试验检测单位五级资质都可以适用，对于35kV及以上电压等级供电的中大型、特大型水厂要根据电压等级选用满足资质要求的检测机构。同时，核算变压器冗余度、备用电源、双电源投切情况，检测系统电源质量是否满足要求（电网电压三相平衡、电压幅值变化在规定范围以内）和电气设备性能是否满足技术要求（绝缘、直流电阻、相序、机械性能），保障特殊情况下的供电稳定和安全。

电气设备出现故障绝大部分是接触不良、绝缘损坏导致的，因此，应在高峰供水期间加强对保护电器的检查、校准与维护，保证其安全可靠，检查内容应包括有无接触不良、漏电流是否过大、绝缘是否良好等。每年进入雷雨季节前必须检查与测试各类接地器（极）和接地电阻，并应加强对防雷与防电涌保护器的检查力度。同时做好汛前电气清扫，检查户外电缆沟的防水措施，制定电缆沟进水紧急处理方案，有条件的可以增设电缆沟自动排水装置，防止带电电缆长期泡水，规避用电安全隐患，保证供电安全可靠。

3 产水工艺设备

产水工艺主要包含预处理环节、常規处理环节和深度处理环节。预处理应根据水源水质变化、水温变化，控制水量停留时间、水位高低、冲洗间隔等参数，同时还应注意调整活性炭投加量和投加位置。常规处理包含絮凝剂投加、混合、絮凝、沉淀、澄清、气浮、过滤、消毒，各环节要严格把控进出口流速、运行水位和停留时间等工艺参数[2]。深度处理主要是生物活性炭和臭氧的投加，要严格控制流速、接触时间、运行周期等工艺参数。产水工艺是水质和水压保障的重要环节，强化出厂水压力和管网检测点压力的监控，一般出厂水压力0.35Mpa左右，管网点最末端压力不小于0.20Mpa。在高峰供水期，调度人员通过实时监测进水流量、出水流量，监测出厂水的浊度、PH值、余氯等水质指标，根据水厂运行情况进行及时调度，采集水厂各类水泵的工作状态、各种阀门和闸门的状态，根据工艺流程，对相关机械设备进行联动控制[3]。

上图1为典型送水泵房布置。为保障高峰供水及节能运行，一般设置台阶泵和变频控制相结合。图1中左侧设置三台功率和流量较小的送水泵，设置两台变频;右侧设置四台功率和流量较大的送水泵，其中两台变频控制;正常工况下运行水泵只有一台变频运行，为保证设备的备用情况同类型水泵变频控制至少有两台。除了设计运行合理，还应对生产工艺设备、供水设施设备等进行安全隐患排查，对关键设施及重点工艺环节加强巡视，当设备运行发生故障或各种参数超限或其它故障时，及时处理整改，消除各类安全隐患。高峰供水期间要增加设施设备的巡查频次，加大设施设备的巡检力度，确保水厂在汛期、酷暑期间的安全平稳运行。

4 管网及应急处理

加强供水管网的巡检、维护，合理调配人员，加大对输水管网和供水主管网的排查，发现隐患及时整改。对于二次供水，高峰供水期前，结合安防、设备运行、水箱清洗、水质管理工作要求，对二次供水设施进行检查，确保设备运行稳定，同时做好水箱定期清洗消毒工作，保障最后一公里供水安全。

制定完善的应急预案，成立供水应急抢险队伍，应急预案提前演练，锻炼应急处置能力积累实战经验，细化完善极端天气、突发断电、突发水质污染等各类专项应急预案，做好应急物质储备，有效提高供水突发事件的应急处理能力，密切关注天气、水量、水压等变化情况，严格执行“雨前、雨中、雨后”三检制度，及时发现并消除各类隐患，确保供水高峰期生产、调度有序进行。

5 结论

水，不仅是生命之源，还是城市发展的基础和命脉，供水稳定和防汛抗旱事关经济社会发展和安全稳定大局。尤其夏季，气温高，各行各业用水量特别大，高峰供水对城市供水企业是一个考验。坚持预防预备和应急处突相结合，周密安排部署，狠抓责任落实，全力抓好防汛备汛和抗旱减灾各项工作，努力做到供水水量足、水压稳、水质好、服务优，全力以赴保障高峰供水。

参考文献：

[1]GB50052-2009 供配电系统设计规范[S].

[2]CJJ58-2009 城镇供水厂运行维护及安全技术规程[S].

[3]GB 5749-2006 生活饮用水卫生标准[S].

作者信息：李志鹏，男，汉族，1987.10，山东泰安人，硕士研究生，工程师，主要负责厂站电气技术、设备管理、节能降耗研究。