此类工况的水泵运行时间长、单泵功率大、能耗占比高,是污水处理系统的核心能耗设备,一级能效的节能效果能快速体现,也是环保政策 / 节能改造的重点要求,工业冷却水回用系统的核心水泵也归为此类。
核心判定指标
单泵额定功率≥15kW(核心阈值)、年运行时长≥6000h(约 250 天)、连续运行(间歇≤1h / 次),或系统水泵总装机功率≥100kW。
具体适用场景
原水提升泵 / 进水提升泵
工况:市政污水厂 / 工业废水站的原水从集水池提升至预处理段,24h 连续运行,流量大(≥100m³/h)、扬程 10~30m,单泵功率多为 15~110kW;
原因:作为系统 “首端动力”,无间歇停机,能耗占比约 15%~20%,一级能效可降低单泵能耗8%~15%(相比二级能效)。
中水回用系统增压泵 / 循环泵
工况:工业冷却水回用、市政中水回用的超滤 / 纳滤 / 反渗透给水泵、清水池增压泵,尤其是超滤 / RO 高压泵(扬程 50~200m),24h 连续运行,单泵功率 22~160kW;
原因:膜系统给水泵是中水回用第一大能耗设备(能耗占比 40%~60%),一级能效是节能改造核心项,例如 37kW 一级能效泵比二级能效年省电费约2000~3000 元 / 台。
生化池回流泵 / 混合液回流泵
工况:A²/O、MBR 等生化工艺的内回流 / 外回流泵,24h 连续运行,流量极大(≥500m³/h)、低扬程(5~15m),单泵功率 30~90kW;
原因:流量大导致轴功率高,连续运行下能耗占比约 20%~30%,是污水处理厂能耗占比最高的水泵,一级能效为标配要求。
大型污水厂 / 工业废水站的出水排放泵
工况:处理后出水从清水池提升至市政管网 / 回用点,24h 连续运行,流量≥300m³/h、扬程 10~25m,单泵功率 15~75kW;
原因:连续运行无间歇,节能收益随运行时间累积,且大型污水厂通常有碳排放 / 节能考核指标。
二、优先选用一级能效水泵的工况(节能收益可观,建议适配)
此类工况的水泵运行时间较长、单泵功率中等,一级能效的采购溢价可在2~3 年回本,适合对运行成本敏感的企业(如高用水的化工、钢铁、电力行业),或新建项目的整体节能设计。
核心判定指标
单泵额定功率 7.5~15kW、年运行时长 3000~6000h、半连续运行(每天运行 10~20h)。
具体适用场景
工业冷却水回用系统的过滤器反洗泵
工况:多介质 / 活性炭 / 超滤反洗泵,虽为间歇运行,但每天反洗 2~4 次,单次 30~60min,年运行时长约 3000~4000h,扬程 20~40m,功率 7.5~15kW;
原因:反洗泵启停频繁,但累计运行时间长,一级能效可降低反洗环节能耗10% 左右。
中小型污水站的提升泵 / 回流泵
工况:日处理量 500~2000m³ 的工业废水站,提升泵 / 回流泵半连续运行,功率 7.5~15kW,年运行时长 3000~5000h;
原因:企业对运行成本敏感,一级能效的长期节能收益优于初期采购成本。
污泥处理系统的污泥输送泵 / 污泥回流泵
工况:污泥浓缩池 / 脱水机房的污泥泵,半连续运行(每天 8~16h),扬程 15~30m,功率 7.5~15kW;
原因:污泥泵介质为高浓度污泥,轴功率损耗大,一级能效电机的效率更高、发热更少,同时减少设备故障。
三、无需选用一级能效水泵的工况(节能收益极低,性价比低)
此类工况的水泵流量小、功率低、间歇运行、累计运行时长短,一级能效的节能收益远无法覆盖20%~50% 的采购溢价,选用二级 / 三级能效水泵更经济,是污水处理系统的辅助性水泵。
核心判定指标
单泵额定功率≤7.5kW、年运行时长<3000h、间歇运行(每天运行<8h,或启停频次低)。
具体适用场景
加药泵 / 计量泵
工况:PAC/PFS、PAM、消毒药剂、阻垢剂的投加计量泵,小流量(≤5m³/h)、高扬程(20~50m)、低功率(0.37~5.5kW),间歇运行(按需投加,每天运行<4h);
原因:功率极低,即使一级能效,年省电费仅数百元,采购溢价需 5 年以上才能回本,无实际意义。
小型水池的搅拌泵 / 提升泵
工况:调节池、清水池的小型搅拌泵,或实验室 / 小型污水站的提升泵,功率≤5.5kW,每天运行<6h,累计运行时长短;
原因:节能收益微乎其微,优先考虑设备采购成本。
应急泵 / 备用泵
工况:系统的应急备用水泵,仅在主泵故障、水质水量突增时启用,年运行时长<500h;
原因:几乎不运行,无需为节能投入额外成本,主泵用一级能效即可。
采样泵 / 仪表配套泵
工况:在线监测仪表的采样泵、小型反洗泵,功率≤1.5kW,间歇启停,累计运行时长短;
原因:辅助性设备,能耗占比可忽略,优先选性价比款。
四、政策 / 项目要求下强制用一级能效的场景(非工况因素,硬性规定)
除设备工况外,国家政策、项目立项要求也是重要判定依据,即使部分水泵工况未达上述阈值,若符合以下要求,也需选用一级能效:
国家级 / 省级节能改造项目:市政污水厂提标改造、工业企业节能降碳改造,被纳入节能项目的,所有水泵(含 7.5kW 以上)均要求一级能效;
绿色工厂 / 零碳工厂申报:化工、钢铁、电力等行业申报绿色工厂、零碳工厂,对设备能效有硬性要求,核心工艺水泵需为一级能效;
地方环保 / 能耗政策:部分高耗能行业重点区域(如京津冀、长三角),地方政策要求工业废水处理 / 中水回用系统的水泵≥15kW 均为一级能效;
EPC 项目 / 政府招标项目:市政污水厂、园区废水站的 EPC 招标项目,招标文件通常明确主工艺水泵采用一级能效电机,作为评标加分项 / 硬性条款。
五、一级能效水泵选型核心原则(落地实操总结)
看功率 + 运行时长:≥15kW + 年运行≥6000h→必须用;7.5~15kW + 年运行 3000~6000h→优先用;≤7.5kW 或年运行<3000h→无需用;
看能耗占比:系统 ** 能耗占比前 30%** 的核心水泵(如膜给水泵、生化回流泵、原水提升泵)→必须用;辅助性水泵→无需用;
看项目要求:节能改造、绿色工厂申报、政府招标项目→按政策要求强制用;
算回本周期:一级能效采购溢价 ÷ 年节能电费<3 年→建议用;>3 年→无需用(中小企业可放宽至 5 年)。
补充:工业冷却水回用系统水泵的一级能效选型重点
作为本次核心关联场景,工业冷却水回用系统的水泵选型可直接对标:
必须用:超滤 / 纳滤 / RO 给水泵、清水池增压泵(≥15kW,24h 连续运行);
优先用:多介质 / 活性炭过滤器反洗泵(7.5~15kW,年运行 3000~4000h);
无需用:阻垢剂 / 消毒药剂加药泵、小型循环泵(≤7.5kW,间歇运行)。