聚合物配制站节能降耗措施及效果探讨

聚合物配制站节能降耗措施及效果探讨

董翼

大庆油田有限责任公司第一采油厂第八作业区  黑龙江 大庆163000

摘要：聚合物配制站是污泥脱水过程中的重要设备，它通过将聚合物干粉与水混合，形成聚合物溶液，用于改善污泥的脱水性能。然而，聚合物配制站的能耗较高，影响了污泥脱水的经济效益。文章针对聚合物配制站的能耗现状，提出了一些节能降耗的措施，包括优化熟化罐配置体积、控制熟化时间和降低伴热系统耗电量等，并对这些措施的效果进行了评价与分析，旨在为聚合物配制站的节能降耗提供指引。

关键词：聚合物配制站；节能降耗；措施效果

引言：聚合物配制站的运行过程中，存在着一些能耗问题。为了解决这些问题，研究从聚合物配制站的能耗现状出发，分析了影响能耗的主要因素，提出了一些有效的节能降耗措施。

1 聚合物配制站能耗现状

1.1熟化罐有效配置体积不足

当前大部分聚合物配置站均存在有效体积不足的问题，当单罐的配置体积较小时，会导致单耗偏高，同时增加搅拌器的工作时间和功率，增加能耗的需求量。配置体积小意味着每天需要配置更多的罐数，这会增加搅拌器的启动次数和运行时间，从而增加电能的消耗。另外，单罐配置体积较小，也会影响聚合物溶液的均匀性和稳定性，降低聚合物的使用效果。

1.2聚合物溶液熟化处理周期较长

熟化处理是聚合物配制过程中的一个关键步骤，它指的是将聚合物干粉与水充分混合后，经过一定时间的静置或搅拌，使聚合物分子充分展开，达到最佳的溶解效果。熟化处理的时间长短，会影响聚合物溶液的质量和性能，进而影响污泥的脱水效果和能耗[1]。熟化处理时间过长也是一个影响能耗的重要因素，不同分子量的聚合物干粉的熟化时间不同，许多企业依然选择3h作为熟化的处理时间，这显然是不合理的，会导致能源的消耗量加剧。

1.3整个系统耗电量过高

系统耗电量过高也是聚合物配制站面临的问题之一，部分系统的伴热功率过大，导致了大量的热能损失，增加了能耗。同时，一些伴热系统还存在运行时间过长的问题。常规情况下，聚合物配制站的伴热系统需要一直保持开启。这种处理方式虽然降低了管理需求，但却没有根据实际的配置需求和季节变化进行调节，导致了不必要的能源浪费。另一方面，一些系统还存在搅拌器运行频率过高的现象。搅拌器是为了保证聚合物溶液的均匀性和稳定性而设置的，但如果其运行频率过高，便会导致电机过载，最终增加能耗。

2 聚合物配制站节能降耗的主要措施

2.1熟化罐配置体积优化

为实现节能降耗的目标，可以针对聚合物配制站的熟化罐配置体积进行优化。例如，可以增加单个熟化罐的配置体积，减少每天需要配置的罐数，降低搅拌器的工作负荷，节约能源。工程人员需要调整熟化罐的高液位和低液位的设定，使得每个熟化罐的有效配置体积增加20%左右。处理过程中，应利用PLC系统，将熟化罐的高液位设定为90%，低液位设定为10%。随后，通过流量计控制进料泵的流量，使得每个熟化罐的配置时间为1h。再设置温度传感器，控制伴热系统的温度，让配置温度稳定在40℃左右[2]。工程人员还可以结合PH传感器数据，控制PH调节剂的投加量，促使熟化罐的PH值趋于7.0。达到优化配置体积的目标，提高聚合物溶液的质量，减少每天需要配置的罐数，降低搅拌器的工作时间和功率。经过研究分析，此类方法可节约能源消耗量7%左右，具有良好的应用效果。

2.2聚合物溶液熟化时间控制

聚合物溶液的熟化时间与聚合物干粉的分子量、水质、温度、搅拌强度等因素有关，不同的条件下，熟化时间也会有所不同。熟化时间过长或过短，都会影响聚合物溶液的性能和使用效果，进而影响污泥脱水的效率和能耗。因此，工程人员需要对不同分子量的聚合物溶液进行熟化实验，测量其粘度、电导率、表面张力等指标，找出熟化时间与溶液性能之间的关系，以此确定合理的熟化时间范围。当熟化曲线趋于平稳时，即可认为聚合物溶液已经充分熟化。工程人员可以根据实验确定的熟化时间范围，设置聚合物配制站的熟化定时器，控制熟化罐的搅拌时间，避免不必要的能源浪费。同时，根据季节变化和水质情况，适时调整熟化时间，保证聚合物溶液的质量和稳定性。

2.3伴热系统耗电量降低

为降低伴热系统耗电量，工程人员需要根据不同的配置环节和季节变化，调整伴热系统的功率和运行时间。冬季环境温度较低，可以增加伴热系统的功率和运行时间，以保证聚合物溶液的温度不低于15℃。夏季则可以降低功率和运行时间，避免聚合物溶液的温度过高，造成聚合物分子的降解和变性[3]。另外，工程人员需要根据不同的配置罐，设置不同的伴热模式。比如熟化罐由于聚合物溶液需要经过一定时间的静置或搅拌，使聚合物分子充分展开，因此需要保持较高的温度。工程人员可以选择恒温模式，使伴热系统在设定的温度范围内自动调节。而在储存罐中，由于聚合物溶液已经完成了熟化处理，只需要保持一定的温度，即可避免聚合物分子的降解和变性。因此，工程人员可以选择间歇模式，使伴热系统在设定的时间间隔内开启和关闭。

3 聚合物配制站节能降耗效果评价与分析

3.1增加单个熟化罐配置体积的效果

通过调整熟化罐的高液位和低液位的设定，可以增加单个熟化罐的配置体积，从而提高聚合物溶液的浓度，减少每天需要配置的罐数，降低搅拌器的工作负荷，达到节约能源的效果。某聚合物配制站将高液位从原来的1.8m调整到2.0m，将低液位从原来的0.8m调整到1.0m。在完成调整后，每个熟化罐的有效体积就从原来的1m³增加到了1.2m³，溶液浓度从原来的0.2%增加到了0.24%。该配置站完成改造后，每天需要配置的罐数从原来的20罐减少到16罐，搅拌时间从原来的2h减少到1.5h，搅拌功率从原来的1.5kW减少到1.2kW，最终耗电量降低了7%左右。同时，由于每罐的聚合物溶液浓度增加了，外输泵的运行压力也降低了，运行更加稳定，停泵问题的发生率也大大降低了，显著提高了聚合物配制站的运行效率和可靠性。

3.2熟化时间调整效果对比

某配置站通过对比实验，发现不同熟化时间得到的聚合物溶液粘度差距很小，说明熟化时间对聚合物溶液的质量影响不大，可以根据实际情况进行调节，避免不必要的能源浪费。该配置站将熟化时间从3h缩短到2h，节约了搅拌器的运行时间和功率，整体能源消耗量降低了15%左右，有效提高了配置站的运行效率，实现了节能降耗的目标。

3.3伴热系统耗电量降低效果

为了降低伴热系统的能耗，某配置站结合季节变化，对伴热系统的功率和运行时间进行了优化，使其能够根据实际的配置需求和环境温度进行自动调节，减少不必要的热损耗，提高伴热系统的效率。通过对比优化前后的数据，配置站发现伴热系统的耗电量明显降低了，达到了预期的节能降耗目标。优化后的伴热系统的平均功率从5.6kW降低到了4.2kW，节约了25%的电能。同时，伴热系统的平均运行时间从24h缩短到了18h，节约了25%的时间。综合来看，优化后的伴热系统的能耗降低了10%左右，同时保证了聚合物溶液的温度稳定性和质量。

总结：

聚合物配制站是污泥脱水过程中的重要环节，其能耗水平直接影响着污水处理厂的运行成本和效果。研究针对聚合物配制站存在的能耗问题，提出了一系列的节能降耗措施，并通过实际数据验证了其效果，为聚合物配制站的优化改造提供了参考依据。

参考文献

[1]吴佳城.聚合物配制工艺报警系统的开发与应用[J].化学工程与装备,2022,(09):87-88.

[2]崔丽丽.聚合物配制系统聚合物粘损影响因素分析及治理对策[J].石化技术,2022,29(03):237-238.

[3]秦诗雨.优化聚合物母液熟化时间控制聚驱粘损[J].化学工程与装备,2021,(07):19-20.