一體化泵站在城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

汪 維 楊 欣 徐秀麗

(武漢市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430023)

一體化泵站在城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

汪 維 楊 欣 徐秀麗

(武漢市政設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，湖北 武漢 430023)

結(jié)合具體工程實(shí)例，分析了一體化泵站相比傳統(tǒng)泵站所具有的施工周期短、安裝方便、對(duì)周邊環(huán)境影響小等優(yōu)勢(shì)，并對(duì)一體化泵站在設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)進(jìn)行了論述，有助于一體化泵站的推廣應(yīng)用。

一體化泵站，設(shè)計(jì)，安裝，污水

泵站通常設(shè)置在排水管道的中途或終點(diǎn)需要將水體提升時(shí)，傳統(tǒng)式泵站主要由進(jìn)水間、格柵間、前池、泵房、管理房等組成，占地較大，需要較多綠化襯托，有地面建筑，并且土建費(fèi)用高，需要人員值守。隨著設(shè)備的不斷改良，以及自控及遠(yuǎn)程監(jiān)控的發(fā)展，一體化泵站的出現(xiàn)，在某些場(chǎng)合用于替代傳統(tǒng)式泵站。

一體化泵站在歐洲有近50年的使用歷史，占泵站總數(shù)的比重達(dá)70%以上。中國(guó)于2010年引進(jìn)一體化泵站，由于其具有占地面積小，施工速度快，操作維修簡(jiǎn)便，對(duì)周邊環(huán)境影響小等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多，在國(guó)內(nèi)南方有較多的項(xiàng)目實(shí)例，并且運(yùn)行良好。目前在大連、濟(jì)南、銀川、唐山等北方城市也開(kāi)始應(yīng)用[1]。

1 一體化泵站簡(jiǎn)介

一體化預(yù)制泵站由井筒、格柵、水泵、管道、閥門(mén)、傳感器、控制系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)等部件組成，全部在工廠預(yù)制完成，并組裝好整體運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)吊裝。施工現(xiàn)場(chǎng)只需進(jìn)行泵坑開(kāi)挖及現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)即可。施工周期短，施工方便，無(wú)需進(jìn)行設(shè)備安裝。一體化泵站可比傳統(tǒng)泵站造價(jià)至少節(jié)省20%[2]。

一體化泵站可采用遠(yuǎn)程控制，不需要配備現(xiàn)場(chǎng)值班人員，維護(hù)人員可隨時(shí)通過(guò)手機(jī)短信或互聯(lián)網(wǎng)了解泵站的運(yùn)行參數(shù)，在網(wǎng)絡(luò)上隨時(shí)對(duì)泵站的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行修改，實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)人值守，大大減少了運(yùn)行維護(hù)成本，也保證了泵站管理人員的安全。

2 一體化泵站的應(yīng)用實(shí)例

一體化泵站應(yīng)用于城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)長(zhǎng)距離輸送二次提升、城鎮(zhèn)低洼地帶橋涵積水段的雨(污)水排放提升、農(nóng)業(yè)水利排灌、居民小區(qū)別墅區(qū)低洼雨(污)水排放、河道治理的截污污水、風(fēng)景區(qū)水源保護(hù)區(qū)等分散型污水收集系統(tǒng)。在《丹江口市石鼓鎮(zhèn)污水處理工程》中，一體化泵站得到了應(yīng)用。石鼓鎮(zhèn)鎮(zhèn)區(qū)西部區(qū)域的污水需要穿越丹鄖公路的一處高地，設(shè)置污水中途提升泵站，泵站的規(guī)模為12 m3/h。泵站位于丹鄖路鎮(zhèn)區(qū)廣場(chǎng)北側(cè)，經(jīng)DN70污水壓力管道穿越丹鄖路高地后，再經(jīng)重力管道輸送至污水處理廠。泵站平、剖面圖分別見(jiàn)圖1，圖2。設(shè)計(jì)擬采用新型的預(yù)制泵站，泵站的直徑為1.2 m，深度為3.69 m，內(nèi)設(shè)兩臺(tái)水泵(一用一備)，主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：工況點(diǎn)：流量：Q=12 m3/h；揚(yáng)程：H=10.6 m；功率：N=1.1 kW；揚(yáng)程范圍：9 m～12 m；效率：≥65%。

為了保證水泵的安全，在泵站的入口處設(shè)有帶導(dǎo)軌的籃式格柵，方便維護(hù)人員定期進(jìn)行除渣。設(shè)計(jì)參數(shù)為：柵條間距b=50 mm，設(shè)計(jì)最大過(guò)柵流速v=0.70 m/s。

泵站內(nèi)設(shè)有水位控制系統(tǒng)，可根據(jù)服務(wù)區(qū)的來(lái)水量合理控制水泵的運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守、全自動(dòng)運(yùn)行。

一體化泵站相比傳統(tǒng)泵站具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)因采用一體式、空間使用最優(yōu)化設(shè)計(jì)，故設(shè)備布置緊湊，其占地面和占用空間皆小。2)施工周期短。預(yù)先按要求開(kāi)挖基坑并澆筑保養(yǎng)好底基后，在井筒入場(chǎng)后2 d～3 d即可試運(yùn)行。最大限度地減少了泵站現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)間。3)因該類(lèi)泵站集成度高，現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖量、混凝土澆筑量少，故泵站總成本比傳統(tǒng)泵站可節(jié)約20%～30%。4)泵站所需常規(guī)設(shè)備由同一廠商整體成套供貨，可充分保證各設(shè)備間、設(shè)備與筒體及筒體與基礎(chǔ)間的匹配。5)該類(lèi)泵站將所有設(shè)備集成裝配在一個(gè)筒體內(nèi)，能夠整體搬運(yùn)，適用于一些需要變換地點(diǎn)、臨時(shí)性或階段性收集和輸送污水、雨水的需要，可重復(fù)利用。6)所有設(shè)備由同一廠商供貨便于全自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)。該泵站與傳統(tǒng)泵站技術(shù)比較詳見(jiàn)表1。一體化泵站較傳統(tǒng)泵站具有土建量小，施工周期短，占地小，自動(dòng)化程度高，無(wú)人值守等優(yōu)點(diǎn)。比較適合城鎮(zhèn)污水處理廠中途提升泵站。

3 一體化泵站在設(shè)計(jì)中的注意點(diǎn)

一體化泵站井筒最大為3.8 m，《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定污水泵站集水池的容積不應(yīng)小于最大一臺(tái)水泵5 min的出水量，若要滿(mǎn)足該規(guī)范，擬泵站有效水深3 m，井筒內(nèi)設(shè)三臺(tái)泵，考慮一臺(tái)備用泵，單井筒方案時(shí)，污水泵站最大規(guī)模為0.23 m3/s，若大于該流量，需設(shè)置多套井筒并聯(lián)方案。

表1 泵站技術(shù)比較表

這一規(guī)定是為了防止水泵頻繁開(kāi)啟而規(guī)定的，水泵為自動(dòng)控制時(shí)，每小時(shí)開(kāi)動(dòng)水泵不得超過(guò)6次，但隨著水泵工藝的進(jìn)步及自控系統(tǒng)的改良，目前進(jìn)口水泵每小時(shí)啟泵次數(shù)可達(dá)20次，國(guó)產(chǎn)水泵可達(dá)10次，可大大提高單井筒的規(guī)模，為一體化泵站的進(jìn)一步推廣及發(fā)展起到積極作用。

一體式泵站在國(guó)內(nèi)近幾年推廣較快，已有較多成功例子，但是目前尚無(wú)相關(guān)專(zhuān)門(mén)的規(guī)范、規(guī)程指導(dǎo)一體化泵站的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、產(chǎn)品檢測(cè)等，目前產(chǎn)品的選擇和定型靠設(shè)計(jì)方與廠家協(xié)調(diào)確定，實(shí)施過(guò)程復(fù)雜，難免反復(fù)，產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程沒(méi)有相關(guān)的規(guī)范及要求檢測(cè)產(chǎn)品是否達(dá)標(biāo)，后期安裝及調(diào)試也沒(méi)有相應(yīng)規(guī)范指導(dǎo)。為了進(jìn)一步推廣一體化泵站的應(yīng)用，需出臺(tái)相關(guān)的規(guī)范、規(guī)程，有效規(guī)范一體化泵站的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、安裝及后期運(yùn)行等環(huán)節(jié)的工作。

4 結(jié)語(yǔ)

一體化泵站較傳統(tǒng)土建泵站具有占地小，設(shè)備一次采購(gòu)安裝，安裝方便，工期短，無(wú)人值守，造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，近幾年在國(guó)內(nèi)推廣很快。隨著水泵工藝的提高及自控的完善，水泵開(kāi)啟次數(shù)增多，可使單井筒最大流量增加，大大擴(kuò)大一體化泵站的應(yīng)用及推廣。一體化泵站在城鎮(zhèn)污水泵站中優(yōu)于傳統(tǒng)泵站，在需分散提升收集、無(wú)人值守地區(qū)、占地受限地區(qū)可取代傳統(tǒng)污水泵站。為了一體化泵站的推廣應(yīng)用，需出臺(tái)相關(guān)的規(guī)范、規(guī)程。

[1] 任 亮.一體化預(yù)制泵站在雨水泵站中的應(yīng)用[J].城市道橋與防洪,2014,2(2):98-100.

[2] 王卓穎，吳恩賜，郭德若，等.預(yù)制泵站在中小型泵站應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)[A].2010年全國(guó)給水排水技術(shù)技術(shù)信息網(wǎng)年會(huì)論文集[C].2010:276-277.

Application of integrated pumping station in urban sewage design

Wang Wei Yang Xin Xu Xiuli

(WuhanMunicipalDesignandResearchInstituteLimitedLiabilityCompany,Wuhan430023,China)

Combining with the specific project example, this paper analyzed the integration pumping stations had the short construction cycle, easy to install, small influence to surrounding environment and other advantages compared with the traditional integration pumping station, and discussed the matters needing pay attention to in integration pumping station design, contributed to the promotion and application of integration pumping stations.

integration pumping station, design, installation, sewage

2015-01-12

汪 維(1983- )，女，碩士，工程師； 楊 欣(1978- )，女，高級(jí)工程師； 徐秀麗(1991- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)09-0129-02

X703

A