水務(wù)公司節(jié)水降耗技術(shù)應(yīng)用案例1.引言隨著全球水資源短缺問題加劇及“雙碳”目標(biāo)推進，水務(wù)公司作為城市供水保障的核心主體，面臨著水資源高效利用、運行成本控制、環(huán)境責(zé)任履行的三重壓力。節(jié)水降耗不僅是降低企業(yè)運營成本的關(guān)鍵路徑，更是支撐城市可持續(xù)發(fā)展的重要舉措。本文以某中型城市水務(wù)公司（以下簡稱“該公司”）為例，系統(tǒng)闡述其在管網(wǎng)漏損控制、智慧供水優(yōu)化、二次供水節(jié)能及非常規(guī)水資源利用等領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用實踐，總結(jié)可復(fù)制的經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑瑸橥惼髽I(yè)提供參考。2.案例背景該公司服務(wù)于某中部省會城市，供水范圍覆蓋人口約120萬，日均供水能力約45萬噸。2020年前，企業(yè)面臨三大核心問題：管網(wǎng)漏損嚴重：由于管網(wǎng)建成年代久（部分管道使用超過30年）、材質(zhì)老化（鑄鐵管占比約40%），漏損率長期維持在18%左右，年漏損水量超2900萬噸；能耗居高不下：供水系統(tǒng)采用傳統(tǒng)經(jīng)驗式運行，水泵機組效率低（平均效率約75%），年電耗占運營成本的35%；水資源供給壓力：城市水源為跨界河流，枯水期供水保障率不足95%，亟需拓展非常規(guī)水資源來源。為解決上述問題，該公司于2021年啟動“節(jié)水降耗三年行動計劃”，聚焦技術(shù)賦能、管理升級，通過集成應(yīng)用多項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了水資源利用效率與企業(yè)運營效益的雙提升。3.關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用與實施過程3.1管網(wǎng)漏損精準(zhǔn)控制技術(shù)：從“被動搶修”到“主動預(yù)警”管網(wǎng)漏損是水務(wù)公司水資源浪費的主要環(huán)節(jié)，該公司采用“DMA分區(qū)計量+智能監(jiān)測+非開挖修復(fù)”三位一體技術(shù)體系，實現(xiàn)漏損的精準(zhǔn)定位與高效治理。（1）DMA分區(qū)計量體系構(gòu)建分區(qū)劃分：根據(jù)管網(wǎng)拓撲結(jié)構(gòu)、用戶分布及供水壓力，將主城區(qū)管網(wǎng)劃分為120個獨立DMA（獨立計量區(qū)域），每個區(qū)域覆蓋用戶數(shù)____戶，邊界采用閥門隔離；計量監(jiān)測：在每個DMA入口安裝遠傳電磁流量計（精度±0.5%），實時采集區(qū)域進水流量、壓力數(shù)據(jù)；在區(qū)域內(nèi)關(guān)鍵節(jié)點（如小區(qū)入口、大用戶）安裝智能水表，實現(xiàn)“入口-節(jié)點-用戶”三級流量監(jiān)測；漏損分析：基于DMA流量數(shù)據(jù)，建立“夜間最小流量法”漏損識別模型（夜間0:00-4:00用戶用水量最小，此時流量異常即為漏損），通過大數(shù)據(jù)平臺實時預(yù)警漏損區(qū)域（預(yù)警閾值設(shè)為夜間流量超過區(qū)域平均用水量的1.5倍）。（2）漏損點精準(zhǔn)檢測與修復(fù)檢測技術(shù)：針對預(yù)警的DMA區(qū)域，采用音聽法（電子聽漏儀）+非接觸式檢測（探地雷達）組合技術(shù)：電子聽漏儀：用于檢測管道漏水產(chǎn)生的低頻振動（適用于埋深≤3米的金屬管道），定位精度±0.5米；探地雷達：通過發(fā)射高頻電磁波，接收管道漏水引起的介質(zhì)介電常數(shù)變化信號（適用于非金屬管道或埋深較大的管道），定位精度±1米。修復(fù)技術(shù)：優(yōu)先采用非開挖修復(fù)技術(shù)（如CIPP紫外光固化修復(fù)、脹管法修復(fù)），避免傳統(tǒng)開挖修復(fù)對交通及居民生活的影響。例如，針對某老舊鑄鐵管段（長約800米），采用CIPP修復(fù)技術(shù)，工期從傳統(tǒng)開挖的15天縮短至3天，修復(fù)后管道壽命延長至50年。3.2智慧供水系統(tǒng)：從“經(jīng)驗運行”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動”為降低供水能耗，該公司構(gòu)建了“SCADA數(shù)據(jù)采集+AI預(yù)測+優(yōu)化控制”的智慧供水系統(tǒng)，實現(xiàn)水泵機組的高效運行。（1）數(shù)據(jù)采集與建模感知層：在水廠、泵站、管網(wǎng)節(jié)點安裝1200余臺傳感器（包括流量、壓力、水位、電壓、電流等），通過SCADA系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸（延遲≤1秒）；模型層：基于歷史用水量數(shù)據(jù)（____年），采用LSTM（長短期記憶網(wǎng)絡(luò)）建立用水量預(yù)測模型，預(yù)測精度達92%（小時級）；同時建立水泵機組能耗模型（輸入為流量、揚程，輸出為電耗），識別機組最優(yōu)運行區(qū)間。（2）優(yōu)化控制策略水泵調(diào)度優(yōu)化：根據(jù)用水量預(yù)測結(jié)果，采用遺傳算法優(yōu)化水泵組合（如3臺變頻泵+2臺定速泵的組合），確保在滿足用戶水壓要求（末端壓力≥0.25MPa）的前提下，使水泵運行在高效區(qū)間（效率≥85%）；壓力分區(qū)控制：通過管網(wǎng)水力模型，將主城區(qū)劃分為高、中、低三個壓力區(qū)，采用變頻調(diào)速泵組調(diào)整各區(qū)供水壓力，避免“超壓供水”（超壓會增加管道漏損及能耗）。例如，低區(qū)壓力從0.35MPa降至0.28MPa，漏損率下降2%，能耗下降5%。3.3二次供水節(jié)能改造：從“傳統(tǒng)加壓”到“高效穩(wěn)壓”二次供水是城市供水系統(tǒng)的“最后一公里”，該公司針對老舊小區(qū)二次供水設(shè)備老化（如傳統(tǒng)恒壓供水設(shè)備能耗高、水壓波動大）的問題，采用“無負壓供水設(shè)備+變頻控制”技術(shù)進行改造。（1）設(shè)備更換淘汰傳統(tǒng)“水池+水泵”的二次供水模式，采用無負壓供水設(shè)備（直接連接市政管網(wǎng)，無需建水池），避免水池滲漏（傳統(tǒng)水池滲漏率約3-5%）及水質(zhì)污染；配備高效變頻水泵（能效等級1級），通過變頻器實時調(diào)整水泵轉(zhuǎn)速，使供水壓力與用戶用水量匹配（如早高峰時提高轉(zhuǎn)速，夜間降低轉(zhuǎn)速）。（2）效果驗證以某老舊小區(qū)（10棟樓，300戶）為例，改造前二次供水設(shè)備年電耗約1.2萬千瓦時，改造后采用無負壓變頻設(shè)備，年電耗降至0.7萬千瓦時，能耗下降41.7%；同時，用戶水壓波動從±0.05MPa降至±0.02MPa，投訴率下降80%。3.4非常規(guī)水資源利用：從“單一水源”到“多元補給”為緩解常規(guī)水資源壓力，該公司推進雨水收集利用+再生水回用工程，拓展水資源供給渠道。（1）雨水收集利用在城市新建小區(qū)、公園、道路實施雨水收集系統(tǒng)：屋面雨水：通過天溝、雨水管收集至小區(qū)雨水蓄水池（容量____立方米），經(jīng)沉淀、過濾（石英砂+活性炭）處理后，用于小區(qū)綠化灌溉（水質(zhì)達到《城市污水再生利用綠地灌溉水質(zhì)》GB/T____標(biāo)準(zhǔn)）；道路雨水：通過透水磚、雨水篦子收集至道路兩側(cè)的雨水調(diào)蓄池（容量____立方米），經(jīng)截污掛籃（去除懸浮物）處理后，用于道路沖洗。（2）再生水回用依托城市污水處理廠（日處理能力20萬噸），建設(shè)再生水回用工程（日處理能力5萬噸），采用“MBR膜生物反應(yīng)器+紫外線消毒”工藝，處理后水質(zhì)達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》GB/T____標(biāo)準(zhǔn)（如COD≤50mg/L，濁度≤1NTU）；再生水主要用于工業(yè)冷卻用水（如某電廠，日用水量2萬噸）、景觀用水（如城市人工湖，日補水量0.5萬噸），年替代常規(guī)水資源約1800萬噸。4.實施效果分析該公司“節(jié)水降耗三年行動計劃”（____年）實施后，各項指標(biāo)顯著改善：漏損控制效果：管網(wǎng)漏損率從2020年的18%降至2023年的12%，年漏損水量減少約1500萬噸（相當(dāng)于50萬人口一年的生活用水量）；能耗降低效果：供水單位電耗從2020年的0.32千瓦時/立方米降至2023年的0.27千瓦時/立方米，年節(jié)約電能約2200萬千瓦時（相當(dāng)于減少1.7萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤消耗）；水資源利用效果：非常規(guī)水資源年利用量達2300萬噸（其中雨水500萬噸、再生水1800萬噸），占總供水量的14%，緩解了常規(guī)水源的供給壓力；經(jīng)濟效益：年直接經(jīng)濟效益約8000萬元（包括節(jié)水收益、能耗降低收益、非常規(guī)水資源替代收益）；社會效益：用戶滿意度從2020年的85%提升至2023年的92%，獲得“國家節(jié)水型企業(yè)”“省級智慧水務(wù)示范單位”等榮譽。5.經(jīng)驗與啟示5.1技術(shù)集成是核心：單一技術(shù)難以解決復(fù)雜問題該公司的成功經(jīng)驗表明，節(jié)水降耗需采用“技術(shù)組合拳”：管網(wǎng)漏損控制需結(jié)合DMA計量、智能監(jiān)測與非開挖修復(fù)；智慧供水需融合數(shù)據(jù)采集、AI預(yù)測與優(yōu)化控制；非常規(guī)水資源利用需覆蓋雨水、再生水等多來源。技術(shù)集成能發(fā)揮協(xié)同效應(yīng)，提升整體效果。5.2數(shù)據(jù)驅(qū)動是關(guān)鍵：從“經(jīng)驗管理”到“科學(xué)管理”智慧供水系統(tǒng)的核心是數(shù)據(jù)價值挖掘：通過SCADA系統(tǒng)采集海量數(shù)據(jù)，建立預(yù)測模型與能耗模型，實現(xiàn)水泵調(diào)度的精準(zhǔn)化。數(shù)據(jù)驅(qū)動不僅降低了能耗，還提高了供水穩(wěn)定性（如壓力波動減少），提升了用戶體驗。5.3管理配套是保障：技術(shù)與管理協(xié)同推進技術(shù)應(yīng)用需配套完善的管理措施：組織保障：成立“節(jié)水降耗專項小組”，負責(zé)技術(shù)方案制定、實施進度跟蹤與效果評估；人員培訓(xùn)：針對DMA計量、智慧供水系統(tǒng)等新技術(shù)，開展定期培訓(xùn)（每年不少于4次），提高運維人員的技術(shù)水平；制度建設(shè)：建立《管網(wǎng)漏損管理辦法》《智慧供水系統(tǒng)運行規(guī)程》等制度，明確責(zé)任分工與考核標(biāo)準(zhǔn)（如漏損率納入部門績效考核，權(quán)重占15%）。5.4政策支持是助力：爭取政府與社會資源該公司積極爭取政府政策支持：財政補貼：申請“城市管網(wǎng)改造專項補貼”（每公里改造補貼20萬元），覆蓋了非開挖修復(fù)成本的30%；稅收優(yōu)惠：享受“資源綜合利用企業(yè)所得稅減免”（再生水銷售收入減按90%計入應(yīng)納稅所得額）；用戶參與：通過“節(jié)水宣傳周”“智慧水務(wù)APP”等方式，向用戶宣傳節(jié)水知識（如推廣節(jié)水器具，發(fā)放節(jié)水手冊），提高用戶節(jié)水意識（用戶節(jié)水器具普及率從2020年的60%提升至2023年的85%）。6.結(jié)論某中型城市水務(wù)公司的實踐表明，節(jié)水降耗是水務(wù)企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必由之路，其核心是通過技術(shù)創(chuàng)新（如DMA計量、智慧供水、非開挖修復(fù)）、管理升級（如數(shù)據(jù)驅(qū)動、制度建設(shè)）與政策支持（如財政補貼、稅收優(yōu)惠）的協(xié)同作用，實現(xiàn)水資源利用效率的提升與運營成本的降低。對于