Системы водоотведения

Энергетическое обследование систем водоотведения позволяет определить, насколько расход электроэнергии соответствует объёму перекачиваемых сточных вод, условиям их транспортировки и нагрузке очистных сооружений. Для этого отдельно оценивают работу канализационных насосных станций и оборудования, обеспечивающего очистку стоков, включая системы аэрации.

В отличие от холодного водоснабжения, где основная энергетическая задача связана с подачей воды при необходимом напоре, водоотведение требует учитывать ещё и переменный состав сточных вод. Поэтому эффективность системы нельзя оценивать только по количеству перекачанных кубометров: энергопотребление очистки зависит также от содержания загрязнений и необходимых показателей очищенной воды.

Энергопотребление канализационных насосных станций

Насосное оборудование обеспечивает перемещение сточных вод между участками системы водоотведения. Его электрическая нагрузка зависит от объёма перекачки, высоты подъёма и фактического режима работы. При обследовании эти параметры сопоставляют, чтобы определить, насколько потребление электроэнергии соответствует выполняемой гидравлической работе.

Для анализа используют данные о расходах сточных вод, уровнях в канализационных колодцах и графиках работы насосов. Изменение уровней и расходов помогает установить условия, в которых работают перекачивающие агрегаты. Графики показывают продолжительность их работы и позволяют связать электрическую нагрузку с фактическим поступлением стоков.

Повышенное потребление электроэнергии может объясняться увеличением объёма перекачки или особенностями насосного режима. Эти причины необходимо разграничивать, прежде чем делать вывод о неэффективной работе оборудования.

Энергетические нагрузки очистных сооружений

На очистных сооружениях электроэнергия расходуется не только на перемещение сточных вод, но и на технологические процессы очистки. Существенную роль может играть аэрация — подача воздуха для обеспечения процессов, в которых необходим кислород.

При обследовании работу аэрационного оборудования рассматривают отдельно от насосных нагрузок. Расход подаваемого воздуха и обеспечиваемого кислорода сопоставляют с фактическим количеством и составом поступающих загрязнений, а также с показателями очистки. Это позволяет оценивать энергопотребление в связи с выполняемой технологической задачей.

Избыточная аэрация может увеличивать расход электроэнергии. Однако сокращать подачу воздуха только на основании электрической мощности оборудования нельзя: необходимо подтвердить, что изменённый режим обеспечит требуемый результат очистки.

Ливневый приток и причины изменения энергопотребления

Особенность водоотведения заключается в том, что объём поступающей воды и количество загрязнений могут изменяться независимо друг от друга. Например, ливневый приток способен увеличить объём стоков, который необходимо перекачать, без аналогичного увеличения загрязняющей нагрузки на очистные сооружения.

В такой ситуации насосное оборудование может потреблять больше электроэнергии из-за увеличения перекачки, тогда как потребность в кислороде для очистки не обязательно возрастает пропорционально объёму воды. Поэтому сравнение только по расходу электроэнергии на кубометр стоков не объясняет эффективность всех процессов водоотведения.

Дополнительное поступление посторонней воды в канализационную систему, особенности работы насосов и избыточная аэрация могут приводить к повышенному электропотреблению по разным причинам. Чтобы установить направление дальнейшей проверки, необходимо раздельно сопоставить объём и условия перекачки с составом стоков и нагрузкой очистки.

Энергетический баланс перекачки и очистки

Результатом обследования становится баланс энергопотребления, в котором отдельно рассматриваются перекачка сточных вод и процессы их очистки. Для насосного оборудования расход электроэнергии связывают с объёмом и условиями транспортировки, для аэрации — с фактической загрязняющей нагрузкой и показателями очищенной воды.

Такой баланс позволяет определить режимы, требующие дополнительной проверки, и выбрать обоснованные направления повышения энергоэффективности. При этом качество очистки остаётся обязательным условием оценки: без достоверных данных о расходе и составе сточных вод нельзя считать снижение интенсивности аэрации допустимым или подтверждать возможную экономию электроэнергии.

Для комплексной технической оценки предусмотрена услуга «Энергоаудит инженерных систем». Вопросы сопоставления энергетических затрат и рабочих режимов насосов дополнительно рассматриваются в материале «Как выбрать эффективный режим работы насосного оборудования».