□ 扈廣智

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)及城鎮(zhèn)化的快速發(fā)展，城鄉(xiāng)環(huán)境整治、污水處理越來(lái)越受政府及社會(huì)各界的重視。在國(guó)家政策的推動(dòng)下，為改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境，加快城鄉(xiāng)污水治理，補(bǔ)齊生態(tài)環(huán)境治理短板，引進(jìn)探索研究出靈活增效一體化、模塊化、智能化的設(shè)備及整體解決方案勢(shì)在必行。GRP玻璃鋼智能一體化提升泵站的出現(xiàn)，能較好地解決城鄉(xiāng)污水的收集、輸送的難點(diǎn)問(wèn)題。

星海鎮(zhèn)是寧夏回族自治區(qū)石嘴山市的城鄉(xiāng)接合部，已被政府納入大武口區(qū)城鄉(xiāng)一體化發(fā)展框架內(nèi)，環(huán)境整治、污水治理受政府的高度重視。目前星海鎮(zhèn)隆湖一站的污水全部通過(guò)經(jīng)六路6#提升泵站、水城路3#、4#提升泵站逐級(jí)提升輸送到石嘴山市第五污水廠進(jìn)行處理。隆湖六路污水全部通過(guò)隆湖中心大道1#、2#提升泵站逐級(jí)提升到石嘴山市第五污水廠進(jìn)行處理。以上5座泵站為傳統(tǒng)的混凝土泵站，占地面積大，自動(dòng)化程度低，容易出現(xiàn)淤積、維修清淤難度大等問(wèn)題。雖然污水主管網(wǎng)已建成投運(yùn)，但是大部分區(qū)域污水由于地形低洼和管道高差原因仍無(wú)法通過(guò)自流的方式流入污水主管道。為徹底解決這一問(wèn)題，2018年開(kāi)始，通過(guò)2年時(shí)間在星海鎮(zhèn)污水排放集中區(qū)相繼建設(shè)4座GRP玻璃鋼智能一體化提升泵站和部分污水配套管道。經(jīng)過(guò)2年運(yùn)行實(shí)施，一體化泵站優(yōu)點(diǎn)突出，已被推廣使用到石嘴山各個(gè)地區(qū)。

1 GRP一體化污水提升泵站的組成

一體化污水提升泵的筒體（見(jiàn)圖1）采用纖維纏繞玻璃鋼（GRP）鑄造而成，泵站主體由GRP井筒、泵組、配套管閥、粉碎性格柵、液位傳感器、檢修平臺(tái)、通風(fēng)系統(tǒng)等部件整合為一體的產(chǎn)品，具有集成化程度高、質(zhì)量輕、施工安裝方便，可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、遠(yuǎn)程操控，如圖2所示。

圖1 泵站玻璃鋼筒體

圖2 一體化泵站結(jié)構(gòu)

GRP智能一體化污水提升泵站由工廠按照施工設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)安裝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，統(tǒng)一組裝預(yù)制，各種部件之間高度匹配，能夠滿足特定項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的要求。

2 GRP一體化污水提升泵站在項(xiàng)目中的實(shí)例

2010年GRP一體化污水提升泵站從歐洲引進(jìn)中國(guó)，開(kāi)始在我國(guó)南方較多的項(xiàng)目中應(yīng)用實(shí)施，由于其眾多的優(yōu)點(diǎn)及運(yùn)行狀況良好，近幾年也逐漸推廣至北方地區(qū)。目前GRP一體化污水提升泵站應(yīng)用于住宅小區(qū)、學(xué)校、工廠或農(nóng)村鄉(xiāng)鎮(zhèn)場(chǎng)所的廢水、污水收集與輸送，城鎮(zhèn)污水處理廠污水的收集與輸送，市政管網(wǎng)及老舊泵站改造，河道整治、水源地治理及農(nóng)田水利排灌等項(xiàng)目中。在石嘴山市星海鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施排水項(xiàng)目和三水源地治理項(xiàng)目中，一體化泵站得到了具體的應(yīng)用。以星海鎮(zhèn)隆湖六站十一分溝泵站為例，該泵站是隆湖六站污水收集、輸送的中途提升泵站，為全地下式泵站，建設(shè)在十一分溝路南側(cè)，距隆湖中心大道260m，泵站的規(guī)模為200m3/h，經(jīng)De315的PE壓力管道輸送到隆湖中心大道的污水檢查井中，再經(jīng)過(guò)重力管道輸送到第五污水處理廠。該泵站筒體直徑為2.50m，高度為7m，筒體內(nèi)部配置3臺(tái)德國(guó)KSB污水泵，兩用一備，單臺(tái)水泵Q=100m3/h，高程H=8m，功率N=4kW，占地面積20m2，泵站四周設(shè)置防護(hù)欄。

該泵站在施工時(shí)提前按照設(shè)計(jì)圖紙聯(lián)系設(shè)備廠家進(jìn)行定制，從泵站基坑開(kāi)挖、底板基礎(chǔ)施工到泵站到貨吊裝安裝，再到管道連接、基坑回填施工，所用時(shí)間15d。泵站入口管道設(shè)置的粉碎型格柵可與泵站搭配使用，安裝時(shí)直接從筒體預(yù)制好的導(dǎo)軌中滑入至底部。將污水中的固體漂浮物粉碎成細(xì)小顆粒，可解決垃圾過(guò)多堵塞水泵的問(wèn)題。泵站配套的自動(dòng)化控制柜，自帶PLC、觸摸屏、無(wú)線通信模塊，可通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行操作及遠(yuǎn)程控制。粉碎型格柵可以設(shè)置成間斷型正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，防止污水中的纖維材料纏繞格柵刀頭而影響其正常運(yùn)行。水泵通過(guò)液位傳感器自動(dòng)控制，自動(dòng)啟停輪換運(yùn)行，保證各水泵累計(jì)運(yùn)行時(shí)間基本相同。

3 GRP一體化污水提升泵站與傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站比較分析

3.1 工程造價(jià)

傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站建設(shè)用地面積大，泵站基坑開(kāi)挖土方多，泵池要現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑工序復(fù)雜，加之在石嘴山星海鎮(zhèn)地區(qū)，由于地勢(shì)低洼受周?chē)吹挠绊?，地下水位較高，施工難度大，危險(xiǎn)系數(shù)大，工程造價(jià)較高。GRP一體化污水提升泵站可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況、擬訂的方案量身定制，施工安裝方便快捷，造價(jià)比混凝土泵站節(jié)省20%～40%[1]。

3.2 建設(shè)周期

傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站要經(jīng)過(guò)鋼筋綁扎、模板支護(hù)、混凝土澆筑等環(huán)節(jié)，施工周期長(zhǎng)。GRP一體化污水提升泵站采用工廠模塊式組裝，集成化程度高，施工周期約為15d，而混凝土泵站施工周期為40d。

3.3 占地面積

傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站占地面積大（水城路3#泵站占地面積約150m2），建設(shè)的泵池個(gè)體較大。GRP一體化污水提升泵站采用全面地埋式安裝，不占用過(guò)多的土地面積，可緩解城市用地緊張情況，還可直接安裝在居民小區(qū)周?chē)?，能夠?qū)崿F(xiàn)與周?chē)h(huán)境和諧統(tǒng)一。

3.4 抗腐能力

傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站長(zhǎng)期使用，污水會(huì)腐蝕混凝土，使用壽命會(huì)縮短。一體化污水提升泵站筒體采用加強(qiáng)玻璃纖維和聚乙烯樹(shù)脂防腐材料，抗腐蝕能力強(qiáng)，出廠前進(jìn)行防滲漏試驗(yàn)，質(zhì)量穩(wěn)定可靠，使用壽命達(dá)50y以上[1]。

3.5 運(yùn)行維護(hù)

傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站現(xiàn)場(chǎng)澆筑，大多在入口處不安裝粉碎型格柵，泵站底部也無(wú)法通過(guò)流體力學(xué)計(jì)算分析做成弧度，需要定期清理淤泥和雜物。GRP一體化污水提升泵站入口管道設(shè)置的粉碎型格柵可與泵站搭配使用，泵站底部采用流體力學(xué)分析優(yōu)化改良的底部結(jié)構(gòu)，淤泥可以通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的污水泵直接帶出。

3.6 自控程度

傳統(tǒng)混凝土污水提升泵站自控程度低，需要專人職守，運(yùn)行成本增加，時(shí)間較長(zhǎng)，泵站難以維持正常生產(chǎn)運(yùn)行。GRP一體化污水提升泵站高度集成，操作方面快捷，自控程度高，可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制、自動(dòng)化控制、遠(yuǎn)程控制[2]。

4 GRP一體化污水提升泵站施工安裝重點(diǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

GRP一體化污水提升泵站雖然模塊式生產(chǎn)組裝，集成化程度高，安裝簡(jiǎn)單方便，但如果不重視重點(diǎn)環(huán)節(jié)質(zhì)量控制，容易導(dǎo)致泵站安裝出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，會(huì)造成返工、維修等負(fù)擔(dān)。

4.1 底板基礎(chǔ)施工

基坑開(kāi)挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，基礎(chǔ)墊層采用C20瀝青混凝土，厚度一般為100mm，墊層要超出底板邊緣100mm，然后根據(jù)泵站底座的大小按照設(shè)計(jì)要求再做500mm厚的鋼筋混凝土底板，底板的上表面必須水平。

4.2 泵站筒體安裝

筒體必須與底板垂直，注意確認(rèn)進(jìn)出口方向，玻璃鋼筒體與混凝土底板連接時(shí)，安裝固定壓鐵或固定化學(xué)螺栓。筒體安裝還應(yīng)考慮抗浮，使用C30混凝土把底部灌漿孔填滿填實(shí)，使泵站與基礎(chǔ)融為一體。待內(nèi)部灌漿完畢，需在底座外部沿筒體周?chē)鷿仓挾葹?00mm，高度不小于1000mm的混凝土配重。

4.3 管道與泵站進(jìn)出口連接

管道與泵站采用可曲繞橡膠接頭連接，嚴(yán)禁超位移極限，連接前管道下面需用砂夾石回填壓實(shí)，連接管道時(shí)應(yīng)做好支墩，避免損壞軟連接。

4.4 泵站基坑回填

回填要沿泵站周?chē)鶆蚧靥?，防止出現(xiàn)一側(cè)填土過(guò)多使泵站筒體單邊受力，導(dǎo)致泵站筒體變形泄露和損壞?；靥畈牧媳仨殢氐讐簩?shí)，以確保周?chē)牧戏€(wěn)固支撐泵站結(jié)構(gòu)。不能過(guò)度壓實(shí)，因?yàn)榛靥畈牧蠅旱迷綄?shí)，泵站筒體玻璃鋼壁承受的水平力就越大。

5 GRP一體化污水提升泵站運(yùn)行維護(hù)注意事項(xiàng)

（1）泵站日常運(yùn)行一般采用液位自動(dòng)控制系統(tǒng)，特殊情況轉(zhuǎn)為手動(dòng)控制或遠(yuǎn)程操作。當(dāng)控制方式轉(zhuǎn)換為手動(dòng)控制時(shí)，必須有操作人員在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)刻觀察筒體內(nèi)液位的變化情況，當(dāng)發(fā)現(xiàn)液位降至水泵處時(shí)，要及時(shí)停泵，防止水泵過(guò)熱損壞。

（2）泵站維護(hù)或檢修時(shí)，必須進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)并檢測(cè)CH4和H2S氣體，避免檢修人員中毒或CH4氣體濃度超標(biāo)發(fā)生爆炸[3]。

（3）泵站粉碎型格柵要定期對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行巡檢，防止長(zhǎng)纖維纏繞刀頭，影響其正常運(yùn)行，定期對(duì)格柵破碎機(jī)刀片進(jìn)行更換[3]。

（4）泵站自動(dòng)化程度高，運(yùn)行維護(hù)人員要有較強(qiáng)的專業(yè)技術(shù)知識(shí)，掌握泵站的性能和運(yùn)行操作規(guī)程，定期對(duì)泵站進(jìn)行巡檢。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)星海鎮(zhèn)污水輸送中兩種提升泵站對(duì)比，得出GRP一體化污水提升泵站較傳統(tǒng)混凝土泵站具有集成度高、工期短、占地面積少、安裝施工方便、造價(jià)低、壽命長(zhǎng)、自動(dòng)化程度高、可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控等優(yōu)點(diǎn)，在污水治理、環(huán)境整治等工程中可以大力推廣應(yīng)用。雖然星海鎮(zhèn)一體化污水泵站自動(dòng)化程度高，但是未實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，原因是運(yùn)行管理部門(mén)缺少專業(yè)技術(shù)人員來(lái)支撐，技術(shù)人員和技術(shù)能力跟不上需求。解決辦法一是培養(yǎng)公司自身的運(yùn)行維護(hù)技術(shù)人員，二是移交給專業(yè)的公司來(lái)運(yùn)行維護(hù)。