袁媛
(大連市城市交通設計研究院 116033)
城市污水泵站設計探討
袁媛
(大連市城市交通設計研究院 116033)
污水泵站是城市重要的基礎設施,其具有靈活機動、見效快、工期短、成本低等優(yōu)點。污水泵站是城市排水系統(tǒng)的重要設施,系統(tǒng)的完善與否是與居民生活、社會環(huán)境發(fā)展、經濟發(fā)展和繁榮息息相關的。城市污水泵站設計應全面考慮多方面內容,結合不同城市的實際情況,具體情況具體分析,優(yōu)化和改進城市污水泵站設計,提高污水泵站的使用性能和節(jié)能性,維護城市美麗環(huán)境。本文分析了城市污水泵站設計原則,闡述了城市污水泵站設計策略,以供參考。
城市;污水泵站;設計
隨著現(xiàn)代化城市進程的持續(xù)推進,城市人口越來越多,人們每天產生的污水與日劇增,這對于城市污水泵站設計的要求越來越高。污水泵站是城市排水系統(tǒng)的重要組成部分,其運行狀態(tài)對整個排水系統(tǒng)有著直接影響,為了充分發(fā)揮城市污水泵站的重要作用,應加強各個環(huán)節(jié)的施工設計管理,嚴格把關污水泵站設計流程,使污水泵站能夠安全、穩(wěn)定的運行。
1.1 合理確定規(guī)模
結合城市遠期和近期的污水處理量,合理確定城市污水泵站設計規(guī)模,當前很多大型城市都分區(qū),不同區(qū)域的污水量存在較大差異,污水泵站在規(guī)劃設計時應考慮到城市發(fā)展的實際情況,如果需要建設大型的污水泵站,可以分期進行施工建設,一般污水泵站宜按照遠期規(guī)模設計,設備可按近期規(guī)模配置。應在保障污水泵站建設質量的基礎上,充分考慮其經濟性,盡早使污水泵站投入運行發(fā)揮作用。
1.2 確定站址和合理布局
根據(jù)城市當?shù)氐牡匦蔚孛埠褪姓潘芫W的設計情況,結合污水泵站應用要求,盡量減少拆遷,符合城市總體規(guī)劃,確定最佳的污水泵站地址。城市污水泵站布局時,應全面考慮到經濟實用、管理方便、流程合理,還要和周圍自然環(huán)境、城區(qū)綠化以及建筑造型協(xié)調起來,最大程度地減少對于城市環(huán)境和市民日常生活的影響。
1.3 選用合適的材料
城市污水中往往含有大量的污雜物,具有較強的腐蝕性,為了確保污水泵站的使用性能和使用壽命,應盡量選擇耐腐蝕性較強、適合污水性質的管材和泵站水下設備。
2.1 選擇合適泵站形式
當前,城市污水泵房的形式取決于建設規(guī)模、選用的水泵型號與數(shù)量、進出水管渠的埋深與位置、出水壓力與出口條件、施工方法、管理水平,以及地形、水文地質情況等諸多因素。所以選擇污水泵房的形式,應該因地制宜地從設計、施工、管理、造價各方面綜合分析,通過方案比較后確定[1]。污水泵站可分為濕式泵站和干式泵站兩種,干式污水泵站檢修方便,養(yǎng)護管理方便,工作條件比較好,但結構形式復雜,投資費用比較多;濕式泵站結構形式簡單,投資費用較少,但是濕式泵站對于內部水泵質量和運行性能的要求非常高,具有較高的耐腐性和穩(wěn)定性。在實際應用中,濕式污水泵站在城市排水系統(tǒng)中應用廣泛,通過采用一些進口品牌、高質量的潛水泵,運行效率較高,水泵能耗較低。
2.2 格柵間設計
(1)選擇合適格柵
按照格柵的粗細程度,主要有粗格柵和細格柵;城市污水泵站多采用粗格柵,這種格柵的間距為20mm?;剞D式格柵除污機適用于渠道深度不超過10m,柵渠寬度小于2m的污水泵站。
(2)格柵運行
格柵并不是持續(xù)不間斷運行,結合格柵前后的水位高度差,來調整格柵啟停,城市污水泵站設計時,可以在格柵前后分別設置一個信號液位計,格柵前后的水位高差一旦超過200mm,格柵機啟動進行排渣。柵渣的含水率較高,需初步脫水后外運,可根據(jù)格柵布置形式、格柵臺數(shù)和柵渣量等條件選用輸送和壓榨設備進行處理。
2.3 集水池
城市污水泵站集水池的有效容積要滿足格柵和水泵的安裝要求,既要避免水泵頻繁啟閉,又要減小水池容積以降低工程投資,減少污染物的沉積及腐化。污水泵站是連續(xù)進水,進水量變化幅度大,集水池能有效調節(jié)水量。集水池有效容積應大于最大一臺水泵5min的出水量,水泵每小時開啟停止的次數(shù)小于等于6次[2]。
2.4 水泵選型
水泵是城市污水泵站中最主要的設備,結合污水泵站的建設規(guī)模、建造形式和污水性質等條件,選擇合適類型的污水泵。為了便于操作控制,宜盡量選擇同一型號的水泵,水泵臺數(shù)不少于2臺,不大于8臺,便于運行管理;污水泵房應設置備用泵,備用污水泵的臺數(shù)需根據(jù)污水泵站所處位置的重要性、工作泵的型號和臺數(shù)等情況來確定。分析水泵高效運行區(qū)是否包含水泵工況點,比較水泵管路特性曲線和水泵并聯(lián)運行曲線,若多臺水泵并聯(lián)運行時,工況點仍然位置水泵的高效運行區(qū),這時選擇的水泵比較合理。
通風除臭設計:
城市污水泵站的泵房和格柵會產生大量的臭氣,嚴重影響工作人員的身體健康和周圍環(huán)境,為了減少泵站的臭氣排放,保障泵站各種設備的使用性能,城市污水泵站設計應注意通風除臭設計,一方面利用自然通風,另一方面可以采用植物液除臭設備,這種設備便于管理,臭氣去除率較高,運營成本比較低。
2.5 反沖洗管系統(tǒng)
城市污水中含有大量的砂粒和污雜物,這些砂粒和污雜物積聚在污水泵站的死角,經過長時間會逐漸發(fā)酵沉積,為了延長污水泵站的使用壽命,可以在集水池中設計反沖洗管系統(tǒng),在集水池上均勻布線,從水泵出水管引出,水泵在抽取提升污水過程中利用壓力使水回流從而沖洗集水池,實現(xiàn)清渣、清砂,并且應盡量采用抗老化和耐腐蝕性較強的管材作為反沖洗管道。
2.6 消防、接地和防雷設計
為了保障城市污水泵站的安全、穩(wěn)定運行,應做好消防、接地和防雷設計,配電房和污水泵站房頂部應嚴格按照防雷設計要求,合理設置避雷帶,按照污水泵站設計要求,配電設備應進行接地設置,避免污水泵站發(fā)生嚴重的雷擊事故。另外,考慮到消防通道的便捷性和順暢性,應按照防火規(guī)范要求,在污水泵站室外合理布置滅火器和消火栓。
近年來,城市土地資源日益緊張,污水泵站是城市給排水管網的關鍵節(jié)點,結合城市污水泵站設計原則,結合當?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃和排水量情況,優(yōu)化污水泵站規(guī)劃,靈活設置污水泵站,建設環(huán)境友好型污水泵站,提高城市污水泵站設計水平,降低泵站造價,推動現(xiàn)代化城市快速發(fā)展。
[1]北京市市政工程設計研究總院.給水排水設計手冊(第5冊,城鎮(zhèn)排水,第二版)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.
[2]《室外排水設計規(guī)范》(GB50014-2006)[S].北京:中國計劃出版社,2014.
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1673-0038(2015)47-0257-02
2015-11-1