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負著對局部管段污水進行提升排放的重要任務。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，擔負環(huán)場東區(qū)部分生活污水提升排放的任務。

原設(shè)計流程為：來水直接收集進入集水池（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（流量較小）時使用；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，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)生積水嚴重的難堪局面。

2.3 由于水池深度較大（相對深度達-6.3m），卻未安裝電動起重設(shè)備，導致維修設(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，當集水池內(nèi)水位升至-1.5m高度后，一部分水進入調(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，對兩臺小泵進行重新選型使用，適當增加水泵抽升能力，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)備控制與維護管理等多種因素影響，做出科學合理地優(yōu)化選擇，后續(xù)還應對工藝參數(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一步詳細設(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，對泵站進行科學合理的技術(shù)改造，使設(shè)備運行流暢可靠，維護與管理方便，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