近年來污水處理行業得到了較快的發展，大量的污水處理廠投入了使用。然而，受制于現有的工藝和設備，污水處理廠一直普遍存在運行能耗偏高的問題，這點在小規模污水處理廠中表現較為突出。

　　1 污水廠能耗分析

　　目前，我國污水處理廠的能耗情況如表1 所示。

　　從表1 可以看出，不同工藝不同規模的污水處理廠單位能耗差異較大，但大致的規律為處理深度越高、處理規模越小的污水處理廠單位能耗越高。隨著分散式一體化污水處理設備的普及以及小區污水自循環概念的提出，越來越多的居民區配備了小區污水處理站。這類污水處理站往往具備中水制備及循環系統，出水水質要求高，工藝上有深度處理環節。同時，由于污水處理站僅面向小區服務，其處理規模往往較小，多數為千噸級。上述原因導致小區污水處理站單位污水的處理電耗較大，再加上其用電性質多為一般工商業用電，使得小區污水站的能耗成本更為突出。

　　2 儲能系統與能耗降費

　　除了居民生活用電外，我國的大工業用電和一般工商業用電都實行分時電價，即用電高峰、平段和低谷的電價不同，高峰時段電價最高，低谷時段電價最低。以北京市2018 年8月的數據為例，其部分分時電價如表2 所示。

　　表2 北京市部分分時電價

　　通常小區污水處理站用電為一般工商業用電，電壓等級0.4kV ;集中式污水處理廠用電為大工業用電，電壓等級

　　10kV。可見，對于全天運行的污水廠來說，峰時和平時的能耗成本較高。

　　引入儲能系統后，可以利用其削峰填谷的特性，在低谷的23 ：00- 次日7 ：00 之間存儲電能，在其它時段通過儲能系統對水廠供電，從而大大減少電費成本。以小區污水處理站為例，采用谷時儲能的儲能系統為水站供電，其峰時電費每度可節約1.0254 元，降費比例接近74% ;平時電費每度可節約

　　0.4997 元，降費比例接近58%。全天綜合來看，依據表2 峰平谷時段各占全天的1/3，則配備儲能系統后，污水站的日均電費僅為原先的41.8%。

　　可見，儲能系統的引入對污水廠降低運行能耗成本有重要作用。

　　3 儲能系統的配置方式

　　當前電儲能的方式主要有物理儲能(抽水儲能等)、電磁儲能(超級電容等)和化學儲能(電池儲能等)。其中，抽水儲能雖然技術成熟，儲能容量大，但對對地形要求高，占地面積大。電磁儲能響應速度快，充放電迅速，但容量不足。電池儲能具有容量大、占地面積小的優點，而得益于技術的進步，其使用壽命、安全性、建設運行成本等都得到了大幅改善。因此，結合儲能容量、占地面積、使用壽命和建設運維成本等因素綜合考慮，污水處理廠適合采用蓄電池作為其儲能手段最為經濟合理。

　　目前，電池儲能系統通常采用鋰電池，材質以三元鋰和磷酸鐵鋰為多。三元鋰電池因其能量密度高、充放電能力強，主要用于面向電廠和電網的調頻調峰 ;磷酸鐵鋰電池因其安全性好、成本較低、綜合性能優良，更加適合于污水處理廠的儲能系統。

　　對于大型污水處理廠，可采用類似傳統變配電室的方式來配置儲能站，內設若干電池柜、控制柜、儲能變流器(PCS柜)、并網變壓器等，如圖1 所示。

圖1 集中式儲能站示意圖

　　這種配置方式用在大規模儲能系統上可以有效降低一次建設成本。同時，由于儲能站空間充足，方便設備的維護與檢修，也能為設備提供更好的運行環境，從而提升系統可靠性，降低運行維護成本。

　　對于小型污水處理廠可以采用集裝箱一體式布局來配置儲能系統，一臺集裝箱內可根據需要集成電池柜、控制柜、

　　PCS 柜等，如圖2 所示。

　　圖2 集裝箱式儲能系統示意圖

　　這種配置方式的優勢在于系統集成化程度高，因此占地

應用研究

　　最低點設進水口。試驗前應做好加壓設備、加力計的選擇及安裝并對壓力表進行標定。壓力表的精度等級1.5 級，最大量程為試驗壓力的1.5 倍。表殼的公稱直徑不小于150mm，使用前校正。水泵、壓力計安裝在試驗段下游的端部與管道軸線相垂直的支管上。

　　2.3.3 堵板設計

　　堵板的強度剛度、接口形式應滿足試壓安全要求，在構造上滿足進水、放水、放氣、安裝儀表等需要。

　　2.3.4 后背

　　用方木縱橫交錯排列緊貼于土壁上，用千斤頂支頂在堵頭上。用厚鋼板型鋼作后背撐板。千斤頂的數量根據堵頭承受外推力的大小，選用一個或多個千斤頂支承。后背撐板緊貼后背座，如有孔隙用沙子填實。

　　2.3.5 試壓

　　注水 ：把水源準備好，用低壓大流量的水泵先往管內注水，注水同時把設置在管路上的排氣閥全部打開，并有專人把守，做到邊注水邊排氣。水注滿，氣排完，當注水接近注滿時，派人沿管線檢查管道有無漏水情況，如無應繼續。如有漏水情況，停止注水，做好標記和記錄，待修好后，方可進行再次注水，直到水注滿后開始做無壓狀態下的浸泡觀察，時間不小于72h，在此時應再派人沿管線尋查管道情況，一切正常后，檢查管道的滲水情況，滲水量與規范的滲水量要一致并小于規范要求。管道灌滿水后以保持0.2 - 0.3Mpa 水壓

　　(不超過工作壓力)充分浸泡，浸泡時間不小于72 小時。試壓時緩慢的加壓，每次升壓為試驗壓力的20%為宜，每次升壓后，檢查后背、接口支墩等的安全無問題時，在繼續升壓。甚至試驗壓力70%時，穩定一段時間檢查，排氣徹底干凈然后升至試驗壓力。管子強度試驗在水壓升至試驗壓力后，保持恒

　　壓10 分鐘，檢查接口管身，無破損即漏水現象時，管道強度試驗確認合格。

　　2.3.6 試壓的安全工作

　　當試壓時，應有專職領導負責，成立試壓小組，統一指揮，明確分工，嚴格檢查，規定聯絡信號。開始試壓時對兩端蓋堵及減壓裝置應特別注意，發現問題及時停泵處理。水壓實驗逐步加壓，每次加壓以0.2Mpa 為宜，每次加壓后，穩壓檢查沒問題時，再繼續加壓。檢查時停壓進行，同時作好對管道沿線當地居民的宣傳，試壓時有專人尋查，當地居民不能進入試壓區段，在明顯處，張貼標語等措施。試壓人員嚴禁站在試壓段端部，外露管頂等部位，并配備專業通訊設備，保持各處聯絡通暢。試壓過程中，嚴格監視各管段情況，發現問題及時解決，試壓完成后，及時放水，保證安全。

　　3 結束語

　　南水北調中線通水之后，沿線省市的通水配套工程相繼開工，為了解決長距離大需求的供水問題，地下暗埋 PCCP 管道成為了配套工程在運輸水資源的重要材料之一，本文所闡述的施工技術在實際工作中具有保證施工質量、節約投資成本、加快施工進度的優點，希冀能夠給類似工程提供一定的參考作業。（來源：大連誠高科技股份有限公司）