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【摘 要】供水系统是公司的命脉之一，通过分析供水系统现状和能源消耗方面存在的问题，提出优化供水系统，降低能源消耗的措施，提高供水保障能力。
【关键词】供水系统现状；存在问题；优化系统；降低能源消耗
一、供水系统现状
金川集团公司供水系统承担着公司各单位生产、生活用水及居民生活饮用水的处理和供应，日处理新水20.1万m3，其中生产用水15万m3，生活饮用水5.1万m3。
供水系统由迎山坡净化站和白家嘴净化站两部分组成。金川峡水库源水经6.8KM自然河道进入迎山坡净化站3.2万m3沉砂池，经混凝沉淀后，通过2条DN800管至1.0万m3沉淀池，进一步混凝沉淀后通过4条长19.6km的输水管线（1条DN400管、3条DN800管）送至白家嘴净化站继续处理。
自迎山坡净化站送至白家嘴净化站的四条输水管线：水（一）线、水（二）线经白家嘴净化站调压室调压后，由矿山新DN300、老DN300、一厂区DN500管供给一厂区生产、生活用水。水（三）线进入2×7000m3平流沉淀池，沉淀后出水直接供给砂石场、选冶化厂区各单位生产使用；另一部分供至三矿充填生产使用。水（四）线进入1.0万m3调节池，出水一部分直接供给选冶化厂区各单位生产使用；另一部分通过2条DN600管送至2.5万m3/dV型滤池和2.6万m3/d虹吸滤池进行过滤、消毒，滤后水汇集到1000m3和2000m3清水池，通过明渠泵房加压后，供给公司各居民小区生活用水。
根据公司用水格局，供水系统划分为5个系统：矿山系统、一厂区系统、二厂区（选冶化厂区）系统、三厂区系统、居民生活区系统。
公司供水方式主要靠迎山坡净化站和白家嘴净化站150余米自然高差自压供水，能源消耗较低。
二、能源消耗方面存在的问题
（一）矿山供水系统供水能力不足，管网老化严重
矿山供水系统2条DN300管总输水能力为469.89万M3/年。龙首矿、二矿年用水量为496万M3，输水能力不能满足矿山生产需要。矿山用水主要是充填用水，充填时用水量较大，2条DN300管不能满足矿山高峰期用水，在用水高峰期经常出现水量不足和缺水现象。
（二）水（二）线强行提压满足矿山供水要求，供水能力无法正常发挥，造成浪费
由于矿山供水系统2条DN300管不能满足矿山用水需求，所以承担矿山供水系统的水（二）线DN800管为满足矿山供水压力，必须承压0.6MPa运行，水（二）线DN800管供水能力无法正常发挥，造成浪费。
（三）生活用水不能实现变频恒压供水，电能浪费严重
生活水加压泵房（净化站民渠泵房）有3台12SH-9清水泵（电机功率180KW），2用1备，并联运行，分别给总站φ426管和二招DN400管供水，供水能力为27648--34992M3/d。根据实际测量，需要由明渠泵房加压供水的最大小时流量为3.6万M3/d，平均流量为3.2万M3/d，最小小时流量为2.6万M3/d。这就造成了用水高峰时供水能力不足，用水低峰时（夜间）能力过剩。因此建了无塔上水泵房，同时强行提高外网压力来缓解供需矛盾。存在电能浪费严重情况。
（四）生活用水浪费严重
根据测算，公司所管辖区居民人均用水量已达450升/人·日，大大高于国家（120-180升/人·日）用水标准，浪费非常严重。造成浪费的主要原因是收费机制不合理。目前公司对居民用水采取按人收费（5元/人·月），而不是按表收费，在一定程度上助长了浪费。
三、优化供水系统，降低能源消耗的措施
（一）对矿山供水系统进行改造，优化供水系统，充分发挥水（二）线供水能力
利用原有为一厂区供水的DN500管为二矿及龙首矿供水，新敷设DN500管为一厂区供水。在净化站原锅炉房处新建加压泵房一座，设置3台单级双吸离心泵（2用1备）通过原有DN500管为二矿及龙首矿供水。设置3台多级离心泵（2用1备）为三矿统一供水。目前此项目正在实施阶段。
（二）优化管网压力
合理的管网压力是优化供水和节约能源的关键环节。管网压力过低，满足不了用户对水压的要求；管网压力过高，超过了需求，供水压力升高时所需水泵扬程也相应的增加，造成电能的大量浪费；同时管网压力增加，管网的故障率加大，供水漏失率上升。
四、提高水泵机组的运行效率
公司供水系统加压泵房采用多台水泵并联供水方式，根据用水量变化调整水泵机组的开启，提高水泵机组的运行效率是节能降耗的主要环节。
（一）合理选择泵站机组
规范规定泵站设计水量满足用户最高时水量、水压要求，如果简单的依靠该条件确定水泵工况，就会造成能源浪费。由于电动机的运行效率与负荷密切相关，电动机负荷在60%-100%时运行效率最佳，负荷降低引起效率下降。因此在矿山供水系统扩能改造工程中，认真分析了矿山供水系统运行工况，根据三个矿山的实际需求，选择2套水泵机组，合理选择水泵扬程，在满足矿山供水管网压力的前提下，保证水泵机组运行在高效区域。
（二）采用新技术、新设备，节能降耗
恒压变频调速技术是保持供水泵房总出水管压力不变的情况下，改变变频泵转速或者水泵运行台数，以改变机组运行方式达到恒压变量供水方式。恒压变频方式较传统供水方式节省能耗20%左右，根据泵房出水管压力控制仪表即可实现水泵机组控制；可基本解决由于水量降低造成压力增加带来的管网爆管及漏水损耗大的问题。
五、降低管网能耗
管网是供水系统输送到千家万户的通道，出厂水压力大部分损耗在管网的沿程损失上，降低管网水头损失就可以降低出厂水压力，达到节能降耗的目的。
公司供水系统是分段、分期建设的。随着公司的不断发展，管网不断拓展延伸，供水主干管出现管径偏小、流速增大、管道结垢增多减小管径，水头损失随之增大而耗能逐步增高的情况。
六、控制供水漏损率
加强供水管线的巡查、维护、保养，提高了供水系统安全可靠性。加强管道巡查工作，严格巡查工作程序，对管网巡查实行定时定片，责任到人。对水源地至水厂的输水管道进行全线巡查，对过农渠、过涵洞等管道薄弱环节进行重点排查，密切关注防洪渠、挡土墙等管道附属设施的安全，发现问题及时处理。加大检漏力度。
七、节约生活用水
完善居民生活用水计量设施，实现按表收费。
改善居民生活用水器具，采用节水型冲水马桶和节水龙头代替老式冲水马桶和老式水龙头。
科学使用绿化用水，使绿化用水与生活用水高峰错开，降低管网运行压力，降低能耗。
降低能源消耗对供水系统意味着降低成本，提高供水保障能力。降低能源消耗必定会给供水系统带来良好的社会效益和经济效益。
【关键词】供水系统现状；存在问题；优化系统；降低能源消耗
一、供水系统现状
金川集团公司供水系统承担着公司各单位生产、生活用水及居民生活饮用水的处理和供应，日处理新水20.1万m3，其中生产用水15万m3，生活饮用水5.1万m3。
供水系统由迎山坡净化站和白家嘴净化站两部分组成。金川峡水库源水经6.8KM自然河道进入迎山坡净化站3.2万m3沉砂池，经混凝沉淀后，通过2条DN800管至1.0万m3沉淀池，进一步混凝沉淀后通过4条长19.6km的输水管线（1条DN400管、3条DN800管）送至白家嘴净化站继续处理。
自迎山坡净化站送至白家嘴净化站的四条输水管线：水（一）线、水（二）线经白家嘴净化站调压室调压后，由矿山新DN300、老DN300、一厂区DN500管供给一厂区生产、生活用水。水（三）线进入2×7000m3平流沉淀池，沉淀后出水直接供给砂石场、选冶化厂区各单位生产使用；另一部分供至三矿充填生产使用。水（四）线进入1.0万m3调节池，出水一部分直接供给选冶化厂区各单位生产使用；另一部分通过2条DN600管送至2.5万m3/dV型滤池和2.6万m3/d虹吸滤池进行过滤、消毒，滤后水汇集到1000m3和2000m3清水池，通过明渠泵房加压后，供给公司各居民小区生活用水。
根据公司用水格局，供水系统划分为5个系统：矿山系统、一厂区系统、二厂区（选冶化厂区）系统、三厂区系统、居民生活区系统。
公司供水方式主要靠迎山坡净化站和白家嘴净化站150余米自然高差自压供水，能源消耗较低。
二、能源消耗方面存在的问题
（一）矿山供水系统供水能力不足，管网老化严重
矿山供水系统2条DN300管总输水能力为469.89万M3/年。龙首矿、二矿年用水量为496万M3，输水能力不能满足矿山生产需要。矿山用水主要是充填用水，充填时用水量较大，2条DN300管不能满足矿山高峰期用水，在用水高峰期经常出现水量不足和缺水现象。
（二）水（二）线强行提压满足矿山供水要求，供水能力无法正常发挥，造成浪费
由于矿山供水系统2条DN300管不能满足矿山用水需求，所以承担矿山供水系统的水（二）线DN800管为满足矿山供水压力，必须承压0.6MPa运行，水（二）线DN800管供水能力无法正常发挥，造成浪费。
（三）生活用水不能实现变频恒压供水，电能浪费严重
生活水加压泵房（净化站民渠泵房）有3台12SH-9清水泵（电机功率180KW），2用1备，并联运行，分别给总站φ426管和二招DN400管供水，供水能力为27648--34992M3/d。根据实际测量，需要由明渠泵房加压供水的最大小时流量为3.6万M3/d，平均流量为3.2万M3/d，最小小时流量为2.6万M3/d。这就造成了用水高峰时供水能力不足，用水低峰时（夜间）能力过剩。因此建了无塔上水泵房，同时强行提高外网压力来缓解供需矛盾。存在电能浪费严重情况。
（四）生活用水浪费严重
根据测算，公司所管辖区居民人均用水量已达450升/人·日，大大高于国家（120-180升/人·日）用水标准，浪费非常严重。造成浪费的主要原因是收费机制不合理。目前公司对居民用水采取按人收费（5元/人·月），而不是按表收费，在一定程度上助长了浪费。
三、优化供水系统，降低能源消耗的措施
（一）对矿山供水系统进行改造，优化供水系统，充分发挥水（二）线供水能力
利用原有为一厂区供水的DN500管为二矿及龙首矿供水，新敷设DN500管为一厂区供水。在净化站原锅炉房处新建加压泵房一座，设置3台单级双吸离心泵（2用1备）通过原有DN500管为二矿及龙首矿供水。设置3台多级离心泵（2用1备）为三矿统一供水。目前此项目正在实施阶段。
（二）优化管网压力
合理的管网压力是优化供水和节约能源的关键环节。管网压力过低，满足不了用户对水压的要求；管网压力过高，超过了需求，供水压力升高时所需水泵扬程也相应的增加，造成电能的大量浪费；同时管网压力增加，管网的故障率加大，供水漏失率上升。
四、提高水泵机组的运行效率
公司供水系统加压泵房采用多台水泵并联供水方式，根据用水量变化调整水泵机组的开启，提高水泵机组的运行效率是节能降耗的主要环节。
（一）合理选择泵站机组
规范规定泵站设计水量满足用户最高时水量、水压要求，如果简单的依靠该条件确定水泵工况，就会造成能源浪费。由于电动机的运行效率与负荷密切相关，电动机负荷在60%-100%时运行效率最佳，负荷降低引起效率下降。因此在矿山供水系统扩能改造工程中，认真分析了矿山供水系统运行工况，根据三个矿山的实际需求，选择2套水泵机组，合理选择水泵扬程，在满足矿山供水管网压力的前提下，保证水泵机组运行在高效区域。
（二）采用新技术、新设备，节能降耗
恒压变频调速技术是保持供水泵房总出水管压力不变的情况下，改变变频泵转速或者水泵运行台数，以改变机组运行方式达到恒压变量供水方式。恒压变频方式较传统供水方式节省能耗20%左右，根据泵房出水管压力控制仪表即可实现水泵机组控制；可基本解决由于水量降低造成压力增加带来的管网爆管及漏水损耗大的问题。
五、降低管网能耗
管网是供水系统输送到千家万户的通道，出厂水压力大部分损耗在管网的沿程损失上，降低管网水头损失就可以降低出厂水压力，达到节能降耗的目的。
公司供水系统是分段、分期建设的。随着公司的不断发展，管网不断拓展延伸，供水主干管出现管径偏小、流速增大、管道结垢增多减小管径，水头损失随之增大而耗能逐步增高的情况。
六、控制供水漏损率
加强供水管线的巡查、维护、保养，提高了供水系统安全可靠性。加强管道巡查工作，严格巡查工作程序，对管网巡查实行定时定片，责任到人。对水源地至水厂的输水管道进行全线巡查，对过农渠、过涵洞等管道薄弱环节进行重点排查，密切关注防洪渠、挡土墙等管道附属设施的安全，发现问题及时处理。加大检漏力度。
七、节约生活用水
完善居民生活用水计量设施，实现按表收费。
改善居民生活用水器具，采用节水型冲水马桶和节水龙头代替老式冲水马桶和老式水龙头。
科学使用绿化用水，使绿化用水与生活用水高峰错开，降低管网运行压力，降低能耗。
降低能源消耗对供水系统意味着降低成本，提高供水保障能力。降低能源消耗必定会给供水系统带来良好的社会效益和经济效益。