2024年3月25日-28日，“2024年污水處理廠(chǎng)提標改造（污水處理提質(zhì)增效）高級研討會(huì )(第八屆)”，于安徽省合肥市成功舉辦。威樂(lè )中國技術(shù)支持經(jīng)理黃建軍在大會(huì )上發(fā)表了題為《威樂(lè )高效解決方案助力市政污水廠(chǎng)提標改造》的技術(shù)報告。

以下是報告的精彩內容：

我國污水處理廠(chǎng)的建設現狀如何？截止到2022年，我國已建成的城市的污水處理廠(chǎng)2894座，處理能力超過(guò)了2.16億噸每天；縣一級的污水處理廠(chǎng)1801座，處理能力是4,184.7萬(wàn)噸每天，鄉村一級污水處理廠(chǎng)是2456座，處理能力只有146萬(wàn)噸每天。

通過(guò)簡(jiǎn)單的數據對比，我們可以看到我國目前的污水處理廠(chǎng)主要還是集中在城市，事實(shí)上截止到2022年底，我國的城市污水收集處理率已經(jīng)超過(guò)了98%，因此未來(lái)城市污水處理廠(chǎng)的建設方向，是以提標改造、提質(zhì)增效為主體。

那么我國污水處理廠(chǎng)目前面臨著(zhù)哪些挑戰？經(jīng)過(guò)我們的走訪(fǎng)和調研，目前我國的污水處理廠(chǎng)主要面臨著(zhù)以下三大挑戰。

第一大挑戰就是能源消耗高。截止到2022年，我國的污水處理廠(chǎng)總耗電量已經(jīng)超過(guò)了180億度電，占全國的用電總量的2.3%，是典型的耗電大戶(hù)。對標歐美先進(jìn)的國家，我國單位污水的處理能耗大約高了20%左右。污水廠(chǎng)中水泵與攪拌器設備占整個(gè)污水處理廠(chǎng)的能耗的15%~20%，因此在泵攪設備的節能空間還是非常大。

第二大挑戰是設備的維護維修成本。污水處理廠(chǎng)污水介質(zhì)通常比較差，環(huán)境也相對惡劣，很多污水處理設備的故障率比較高，而一些關(guān)鍵設備如果出現了損壞的話(huà)，可能導致污水廠(chǎng)的出水無(wú)法達標，對污水廠(chǎng)造成的損失是不可估量的。

第三大挑戰是機電設備與系統的匹配度相對較差。在污水處理廠(chǎng)中，污水泵設備經(jīng)常運轉在低效區，導致了設備的能耗偏高，甚至容易損壞。而一些攪拌器設備沒(méi)有根據工藝特點(diǎn)和池型特征進(jìn)行針對性設置，無(wú)法達到預期的處理效果。

威樂(lè )作為全球領(lǐng)先的泵攪設備制造商，針對污水廠(chǎng)的三大挑戰，提出了自己的解決方案。

首先，面對能耗過(guò)高的問(wèn)題，威樂(lè )推出了一系列的高效泵攪設備。這里重點(diǎn)為大家介紹威樂(lè )智能污水泵：Wilo-Rexa Solid-Q。

它是如何實(shí)現潛污泵的高效和智能？

首先我們?yōu)樗迷O計最新一代的水力模型。Wilo-Rexa Solid-Q采用半開(kāi)式的葉輪，和常規的閉式葉輪比較起來(lái)，通過(guò)率提高很多。而且在葉輪的前端具有鋒利的刀片，與底部凹槽配合，具有一定的切割功能。同時(shí)整個(gè)葉片采用了后掠式、雙曲面的螺旋形設計，使得水泵的整體效率仍然處于高效區間。

第二，我們給水泵配備了超高效的永磁電機，電機能效等級高達IE5，是目前全世界維持最高能效的潛水電機。

第三點(diǎn)，也是最關(guān)鍵的一點(diǎn)，Wilo-Rexa Solid-Q內置集成芯片和網(wǎng)絡(luò )服務(wù)器，給水泵配備了智能的大腦。威樂(lè )在芯片里內置了水泵的性能參數和曲線(xiàn)，可以通過(guò)智能的計算來(lái)智能的判斷轉速，并且實(shí)現高效的多泵互聯(lián)。

面對第二大挑戰，污水廠(chǎng)設備容易損壞，維修成本高。威樂(lè )提出的解決方案是根據污水介質(zhì)的工況特點(diǎn)，為其配備特殊的材質(zhì)，從而降低整個(gè)設備的故障率。以MBBR污水處理工藝舉例。在這個(gè)工藝中，需要在污水中投加大量的活性填料，而攪拌器在運轉的時(shí)候，不可避免的會(huì )和這些調料產(chǎn)生摩擦，進(jìn)而對設備產(chǎn)生磨損。為了解決這個(gè)問(wèn)題，威樂(lè )專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)了填料專(zhuān)用攪拌器。

這種攪拌器的葉輪采用聚酰胺材料，耐磨性能非常好，保證葉片在長(cháng)時(shí)間運行的時(shí)候不會(huì )產(chǎn)生磨損。對電纜也增加了聚酰胺材質(zhì)的保護套，保證電纜在長(cháng)期運行中表皮保持完整。而在攪拌器的外殼，威樂(lè )采用陶瓷涂層工藝，確保外殼的耐磨損、耐腐蝕。

針對于第三大挑戰：系統匹配性差。威樂(lè )的解決方案是不僅提供設備，同時(shí)也提供了匹配系統的解決方案。

例如對于攪拌器的選型，威樂(lè )針對污水處理工藝、池型、工況進(jìn)行選型，應用德國研發(fā)的先進(jìn)攪拌器選型軟件，針對每種工況進(jìn)行定量化選型，保證在能耗最小的情況下，使得攪拌器達到最完美的攪拌效果。

同時(shí)威樂(lè )也提供先進(jìn)的CFD流體力學(xué)模擬。例如上圖右側CFD模擬示例，威樂(lè )模擬出整個(gè)生化池中的流速分布情況，從而避免流速不足，防止污泥沉積。同時(shí)系統找出攪拌器布置中最不利的環(huán)節，給出最優(yōu)化的布置建議，使得攪拌器設備在生化池中能夠正常安全的運行。

以上就是威樂(lè )針對污水處理廠(chǎng)運行的三大挑戰，提出的一些解決方案。

威樂(lè )中國技術(shù)支持經(jīng)理 黃建軍

下面我們看一個(gè)實(shí)際案例，德國海爾布隆污水廠(chǎng)項目。

在這個(gè)污水廠(chǎng)中它有8個(gè)好氧池，總共32臺攪拌器?？蛻?hù)經(jīng)過(guò)幾年的運行，發(fā)現設備的故障率比較高。所以對污水廠(chǎng)的好氧池的設備進(jìn)行了升級改造，將6個(gè)好氧池中的攪拌器替換為威樂(lè )的三葉片攪拌器。

采用了威樂(lè )三葉片攪拌器后，污水廠(chǎng)運行故障率得到了有效控制。原因一方面威樂(lè )是采用三葉片設計，每個(gè)葉片承擔的負載得到降低，葉片的使用壽命也得到提高。同時(shí)由于三葉片的扭矩波動(dòng)比兩葉片更小，達到了更好的平衡性，所以運行故障率得到了控制。經(jīng)過(guò)客戶(hù)的測算，整個(gè)的故障率降低了30%左右。

同時(shí)由于威樂(lè )應用了更優(yōu)的水利模型以及更高能效的IE4電機，單臺攪拌器的能耗比之前下降了22%。經(jīng)過(guò)一年的測算，威樂(lè )的24臺攪拌器累計節約了將近15萬(wàn)度電。此次的提標改造充分證明了威樂(lè )的泵攪解決方案能夠有力幫助污水處理廠(chǎng)的提標改造工程。

威樂(lè )，讓每一滴水更有價(jià)值！