在自來水廠從水源取水到管網輸送的全流程中,水頭損失(流體通過管道、閥門、過濾器等設備時產生的壓力降)是衡量系統能效與運行狀態的核心參數。
水頭損失儀作為精準捕捉這一指標的“智能哨兵”,正通過數字化手段助力水廠實現節能降耗、保障供水安全。本文將解析其在自來水廠關鍵環節的應用價值與技術實踐。

一、取水泵站:優化能耗的“平衡大師”
取水泵站是水廠能耗大戶,其運行效率直接取決于進水管道的水頭損失控制。水頭損失儀可實時監測泵前泵后的壓力差,結合流量數據生成水泵性能曲線。當監測到水頭損失異常升高(如超過設計值的15%),系統自動預警并觸發以下優化措施:
1.智能調度:通過變頻控制調整水泵轉速,避免因流量過大導致局部阻力激增;
2.故障預判:結合歷史數據識別管壁結垢、濾網堵塞等隱患,指導精準維護;
3.能效評估:計算單位水量輸送能耗,為泵組更新改造提供數據支撐。
某大型水廠應用后,年節電量達120萬kW·h,相當于減少二氧化碳排放780噸。
二、水處理工藝:保障水質的“壓力守護者”
在絮凝沉淀、過濾等工藝環節,適宜的水壓是保證處理效果的關鍵。儀器通過以下方式實現精細化控制:
1.絮凝池監測:在折板或網格反應區安裝儀器,確保水流速度梯度(G值)穩定在設計范圍,避免因水頭波動導致絮體破碎;
2.濾池反沖洗優化:實時監測濾層水頭損失,當阻力達到設定閾值時自動啟動反沖洗,較傳統定時沖洗模式節水30%以上;
3.消毒接觸池管理:通過壓力數據驗證氯消毒接觸時間是否達標,防止因短流造成消毒不全面。
三、供水管網:降低漏損的“壓力探員”
管網漏損是水廠面臨的普遍難題,而水頭損失異常往往是漏點的早期信號。水頭損失儀可集成于SCADA系統,實現:
1.分區計量(DMA):在管網關鍵節點部署儀器,結合夜間最小流量分析,快速定位漏損區域;
2.爆管預警:當某區域水頭損失驟降且流量激增時,系統立即推送報警信息,縮短搶修響應時間;
3.壓力管理:通過調節加壓泵站出水壓力,使管網末梢壓力維持在合理范圍,既滿足用戶需求又避免過度加壓導致漏損加劇。
從泵站節能到管網降損,水頭損失儀正以“毫厘級”的精準測量,重構自來水廠的運行管理邏輯。在智慧水務建設浪潮中,這一“小儀器”正釋放出推動行業轉型升級的“大能量”,為城市供水安全與可持續發展保駕護航。