劉玉濤 李小健

中國試飛院動力運行中心 710089

廠區(qū)中途污水提升泵站的技術(shù)改造簡析

劉玉濤 李小健

中國試飛院動力運行中心 710089

廠區(qū)排水系統(tǒng)中設(shè)置的中途污水提升泵站擔(dān)負(fù)著對局部管段污水進(jìn)行提升排放的重要任務(wù)。如果泵站系統(tǒng)設(shè)計不完備，實際運行中會出現(xiàn)諸多問題，造成能源及人力、物力、財力的較大浪費。本文針對我單位中途污水提升泵站存在的一些問題，提出優(yōu)化改造的措施和設(shè)想，以期實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)置更合理、運行更可靠的目的。

排水系統(tǒng)；提升泵站；集水池；調(diào)節(jié)池

1 現(xiàn)狀概述

我單位始建于五十年代末，占地面積約500萬m2。由于廠區(qū)占地面積大，建筑分散，排水管網(wǎng)的敷設(shè)伴隨著廠區(qū)的不斷發(fā)展逐步得以擴展。廠區(qū)最南端東西走向的環(huán)場路西段科研單位密集區(qū)域排水系統(tǒng)較為完善，向西排至廠區(qū)外市政管網(wǎng)；環(huán)場路東段區(qū)域科研單位分布較少，排水主要采用滲井方式。近些年，隨著我單位各項事業(yè)的飛速發(fā)展，科研任務(wù)愈加繁重，在環(huán)場路東區(qū)擴建了重要機庫及配套辦公設(shè)施，并于2006年配合區(qū)域整改對排水系統(tǒng)進(jìn)行了改造新建，將東區(qū)排水向西接入院區(qū)東西向排水主干管路。由于中途標(biāo)高的限制，排水管路中途增設(shè)了一座小型污水提升泵站，擔(dān)負(fù)環(huán)場東區(qū)部分生活污水提升排放的任務(wù)。

原設(shè)計流程為：來水直接收集進(jìn)入集水池（5.6m×5.6m×6.3m)，由池內(nèi)所設(shè)置的污水泵提升，排入下游院區(qū)污水管路。其中，集水池內(nèi)設(shè)備：2臺40QW10-15-1.5潛污泵，一備一用，用于日常生活污水量（流量較?。r使用；2臺200QW250-15-18.5潛污 泵，一備一用，用于雨天流量大時使用。

2 存在問題

圖1

我單位排水系統(tǒng)為雨污合流制排水體系，來水中含有生活垃圾等雜質(zhì)，現(xiàn)有狀態(tài)下, 環(huán)場路東段中途污水提升站存在以下問題:

2.1 泵站未設(shè)置污水格柵池、沉淀池等構(gòu)筑物來過濾攔截水中漂浮物等雜質(zhì)，造成了污水泵在運行中經(jīng)常被堵塞并頻發(fā)故障，無法保證連續(xù)正常運行。

2.2 已建排水管管徑以生活污水量為設(shè)計指標(biāo)，雨天流量增加時，提升泵站未考慮系統(tǒng)的排放能力，在雨天水量大且水中夾帶雜質(zhì)更多的時候，除水泵易堵之外，由于下游污水管路排放流量有限，此時大泵啟動，造成下游污水漫溢，危及沿途基礎(chǔ)設(shè)施及職工生活；若不開啟大泵，上游又發(fā)生積水嚴(yán)重的難堪局面。

2.3 由于水池深度較大（相對深度達(dá)-6.3m），卻未安裝電動起重設(shè)備，導(dǎo)致維修設(shè)備難度很大，費時費力，且不能解決根本問題。

3 技術(shù)改造設(shè)想

面對以上現(xiàn)狀和存在的問題，提出以下技術(shù)改造措施：

3.1 從現(xiàn)狀調(diào)查可以看出，問題的關(guān)鍵是提升泵站系統(tǒng)設(shè)計過于簡易，不完善。結(jié)合實際情況，利用現(xiàn)有集水池，在污水進(jìn)水口端增設(shè)污水格柵池、沉淀池、污泥池，攔截和清除水中粗大的漂浮物、雜質(zhì)和水底沉淀物，以保證集水池內(nèi)潛污泵能夠無堵塞正常運轉(zhuǎn)。同時，為了解決雨天水量大的問題，考慮建造一個雨水調(diào)節(jié)池，雨天來水量大時，通過調(diào)節(jié)池 使高峰流量暫時得以收集保存，使污水錯峰排放。

3.2 改造后工藝流程(見圖1）

3.3 新工藝特點

3.3.1 正常情況下，來水經(jīng)格柵池、沉淀池，匯入原有集水池用潛污泵提升至廠區(qū)排水管網(wǎng)。

3.3.2 沉淀池內(nèi)的污泥定期經(jīng)攪拌泵攪拌后,由污泥泵提升至污泥池以方便清運。

3.3.3 在雨時，來水量小于下游管路排水量時，集水池內(nèi)潛污泵正常工作；來水量大 于下游管路排水量時，當(dāng)集水池內(nèi)水位升至-1.5m高度后，一部分水進(jìn)入調(diào)節(jié)池儲存；一部分據(jù)下游管網(wǎng)排水情況，由集水池內(nèi)的生活污水潛污泵提升至排水管網(wǎng)；來水恢復(fù)正常水量后，可用潛污泵排干調(diào)節(jié)池內(nèi)存水以備用。因池內(nèi)所存水基本為雨水，經(jīng)過沉淀處理后，水質(zhì)滿足綠化灌溉用水要求，可將調(diào)節(jié)池內(nèi)存水用于調(diào)節(jié)池周邊環(huán)場路綠地及駐單位某警衛(wèi)連菜地澆灌，起到合理開發(fā)利用水資源，節(jié)約用水的效果。

3.3.4 如遇特大暴雨天氣，短時排水量猛增，為了緩解排水壓力，暫停泵站內(nèi)所有提 升設(shè)備，最大限度利用提升站內(nèi)所有蓄水容積，來水經(jīng)由格柵池、沉淀池、原有集水池 和調(diào)節(jié)池上方的溢流孔，自流緩慢向下游排放，明顯緩解雨天雨水淤積及排放難的問題。

3.3.5 根據(jù)排水管網(wǎng)運行實際情況并結(jié)合站內(nèi)改造措施，廢除原有集水池內(nèi)所設(shè)置的兩臺大泵，對兩臺小泵進(jìn)行重新選型使用，適當(dāng)增加水泵抽升能力，同時增設(shè)小型電動起重設(shè)備。

3.4 雨水調(diào)節(jié)池容積計算

3.4.1 工程技術(shù)參數(shù)

機場東區(qū)提升泵站上游生活污水排放量經(jīng)抽查統(tǒng)計，日平均排水量214.5 m3，排水量相對穩(wěn)定。區(qū)域雨水匯水面積Fw=10.8 (104m2)，設(shè)計暴雨強度公式釆用西安市設(shè)計暴 雨強度公式qj=1008.8(1+1. 4751ga)/ (t+14. 72)0.704，設(shè)計重現(xiàn)期3年，降雨歷時5min，區(qū)域內(nèi)綜合徑流系數(shù)取值計0.54。

3.4.2 雨水設(shè)計流量

計算公式：Qy=Ψ.qj.Fw

式中Qy－設(shè)計雨水流量(L/s)

計算得：qj=210.66（L/s.104m2)

3.4.3 雨水調(diào)節(jié)池容積

參照公式V=(1-a)1.5.Qmax.t0

式中V—調(diào)節(jié)池容積（m3)

Qmax—調(diào)節(jié)池上游干管的設(shè)計流量（m3/s）；按設(shè)計雨水流量計。

t0 —相應(yīng)于Qmax時的設(shè)計降雨歷時；

a—下游干管設(shè)計流量的降低程度。a=Q3/Qmax

其中，經(jīng)計算a=0.115/1.229=0.09。

得:V=(1-0.09)1.5×1.299×5×60=320 (m3）

為了系統(tǒng)運行安全可靠，確定雨水調(diào)節(jié)池有效容積為350m3，池體尺寸A×B× H=8.4m×9.0m×6.3m。

3.5 其他主要構(gòu)筑物尺寸確定

結(jié)合現(xiàn)有污水來水管路管徑DN400，相對埋設(shè)深度-5.2m，集水池A×B×H=5. 6m×5.6m×6.3m及管路來水量、構(gòu)筑物位置等，確定格柵池尺寸為2.5m×0.9m× 6.0m；沉淀池尺寸為3.0m×2.0m×8.0m；污泥池尺寸為2.0m×2.0m×1.0m。

3.6 對中途污水提升泵站的改造措施需要結(jié)合實際，綜合考慮管網(wǎng)運行情況、管路整體布局、設(shè)備控制與維護(hù)管理等多種因素影響，做出科學(xué)合理地優(yōu)化選擇，后續(xù)還應(yīng)對工藝參數(shù)、水泵選擇、關(guān)鍵設(shè)備選型、設(shè)備自動控制及雨水回收利用管路等做進(jìn)一步詳細(xì)設(shè)計。

4 、結(jié)語

中途污水提升泵站作為保障排水系統(tǒng)安全順暢運行的重要措施和主動力量，在日常生活和生產(chǎn)過程中發(fā)揮著不可或缺的重要作用。在實際運行管理中，根據(jù)自身排水系統(tǒng)的具體特點和存在問題，對泵站進(jìn)行科學(xué)合理的技術(shù)改造，使設(shè)備運行流暢可靠，維護(hù)與管理方便，在滿足使用需求的同時，其整體功能得以有效提升，也起到節(jié)能減排、開源節(jié)流的作用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.035