(廣西華藍設(shè)計(集團)有限公司,廣西 南寧 530000)
作為城市生活重要的市政基礎(chǔ)設(shè)施,傳統(tǒng)的污水提升泵站一般采用松散庭院半地下式,其缺點表現(xiàn)為占地面積大,建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低,部分設(shè)施裸露在外,產(chǎn)生的噪音和惡臭味,易引起周邊居民的不滿,嚴(yán)重影響城鎮(zhèn)的周邊環(huán)境。
粉碎型格柵除污機等新型設(shè)備的出現(xiàn)為污水泵站的全埋地化創(chuàng)造了有利條件,地埋式污水泵站具有占地省、噪聲低、臭味少和運行維護簡便的特點,在國外及國內(nèi)發(fā)達地區(qū)已經(jīng)廣泛受到重視和運用,但在廣西還基本處于空白。
橫縣位于廣西東南部,縣城橫州鎮(zhèn)設(shè)1#和2#兩座污水提升泵站。1#污水泵站位于槎江路,2010年建成,設(shè)計總規(guī)模1.5萬m3/d,近期設(shè)計規(guī)模0.8萬m3/d,采用傳統(tǒng)的半地下式工藝。
2012年,為了提高污水搜集率,橫縣又在海棠溪邊建設(shè)2#污水提升泵站,設(shè)計總規(guī)模也是1.5萬m3/d,近期設(shè)計規(guī)模為0.6萬m3/d采用新型地埋式污水提升泵站。
橫縣1#污水泵站和2#污水泵站規(guī)模相近,建設(shè)地點都位于縣城橫州鎮(zhèn),但采用不同的工藝,兩座泵站具有很大的對比參考價值。因此,本文通過對橫縣 1#傳統(tǒng)污水泵站和 2#地埋式污水泵站進行技術(shù)和經(jīng)濟的綜合比較,分析其優(yōu)缺點,總結(jié)新型地埋式污水泵站的工藝特點,為廣西推廣應(yīng)用新型地埋式污水泵站工藝提供理論和實踐支持。
(1)橫縣1#提升泵站工藝流程
1#污水提升泵站采用傳統(tǒng)的半地下庭院式,除了格柵間和污水泵房以外,還包括配電間和管理用房,占地比較大。采用普通機械格柵和污水泵,由于機械格柵清渣的需要,格柵一般外露于地上,因而需修建地上建筑,而且格柵柵渣會帶來臭味蒼蠅等環(huán)境問題,還需要定期將柵渣外運,這大大增加了人力物力。
1#污水提升泵站工藝流程如下:
圖1 橫縣城區(qū)1#污水提升泵站總平示意圖
圖2 1#污水提升泵站剖面簡圖
圖3 橫縣城區(qū)2#污水提升泵站總平示意圖(地埋式)
(2)橫縣1#污水泵站存在的問題
①傳統(tǒng)設(shè)備的回轉(zhuǎn)格柵傳動部分設(shè)置在污水主渠道之上,必須建造泵房和操作控制室,占據(jù)空間多,土建工程大。
②傳統(tǒng)設(shè)備必須配套螺旋輸送機、壓榨機等輔助設(shè)備,不僅增加設(shè)備造價,而且電力容量大,能耗高。
③所截留的大量污物必須通過人工和專用機械設(shè)備進行打撈,再由車輛源源不斷地對外運輸,造成污染物的二次處理,工作量大,處理難度高。
④截流設(shè)備與泵站需要人工值守與操作,責(zé)任要求高,勞動強度大,需求人員多。
(1)橫縣2#污水泵站
綜上所述,1#污水提升泵站采用普通機械格柵是造成傳統(tǒng)污水泵站管理不便及環(huán)境條件差的主要原因,針對傳統(tǒng)格柵的不足,2#污水提升泵站擬采用新型格柵破碎機,應(yīng)用高強度合金鋼制成的粉粹機頭將大體積的固體廢渣粉碎成 6~12mm的小顆粒,與污水一起進入到后續(xù)處理工序,本階段無需進行柵渣的清運,可實現(xiàn)泵站的全封閉設(shè)計,為實現(xiàn)真正意義上的地埋式泵站創(chuàng)造了有利條件。
2#地埋式污水泵站的工藝流程如下:
(2)橫縣2#污水泵站工藝特點
2#地埋式泵站主要構(gòu)筑物為地下泵池,格柵渠道可與泵房合建為泵池,大大降低了施工難度,其工藝特點如下:
①占地少。與傳統(tǒng)的機械格柵相比,粉碎型格柵相同流量下所需的進水道寬度和深度都較小。另外,機械格柵的傳動設(shè)備放置于渠道的上部,對空間的要求較大,使泵房的高度提高,導(dǎo)致在泵站土建量的增大。而粉碎型格柵高度小,可以不露出渠道,大人降低了空間要求。隨著土地資源的日趨緊張,在一些寸土寸金的城市,采用地埋式泵站,能使土地資源有效地利用,創(chuàng)造雙贏格局。
②無柵渣外運,運行管理簡便。普通機械格柵產(chǎn)生的柵渣依然靠人工來定時清理,在一些偏遠的地方,柵渣運輸距離遠,柵渣量大時外運是個大難題;而在一些市區(qū)的繁華地段,柵渣的外運容易對城市環(huán)境造成二次污染。粉碎型格柵則直接將大顆粒固體粉碎成小顆粒,隨污水流向下游,不產(chǎn)生柵渣。而且粉碎型格櫥實現(xiàn)中央集中控制,實行無人值守制,在泵站的管理中大大節(jié)省了運行費用。
③對周邊環(huán)境影響小。全地埋式泵站可以全部掩埋在地下,上面可覆土種植草坪花卉,美化周圍環(huán)境。同時,由于整個泵房位于地下,降低了泵站運行時的噪音。地埋后形成的全封閉的空間也便于進行除臭處理。
圖4 地埋式污水泵站剖面簡圖
橫縣1#和2# 污水提升泵站的綜合對比如表1:
表1 全地埋式泵站與傳統(tǒng)泵站優(yōu)缺點對比表
從表1可知,橫縣2#地埋式污水泵站,比采用傳統(tǒng)的半地下式工藝的1#地埋式污水泵站,占地節(jié)省39%,建安投資節(jié)省31%;雖然格柵破碎機的裝機功率比普通機械格柵略大,但平時不需要人工來清運柵渣,運行維護簡便,運行費總體可降低60%以上,因此具有明顯的優(yōu)勢。
近年來,對于中小型污水泵站,除了地埋化以外,采用一體化設(shè)計是個新興的發(fā)展趨勢。一體化地埋式污水泵站的采用復(fù)合纏繞玻璃鋼桶體為主體結(jié)構(gòu),代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)泵池,內(nèi)設(shè)水泵、管路、閥門、樓梯、維修平臺等設(shè)備,根據(jù)用戶需求還可在進水管道后加設(shè)粉碎型格柵,筒體上設(shè)有玻璃鋼頂蓋,是把所有設(shè)備及儀表集成在一起的成套設(shè)備,一體化設(shè)備占地更為緊湊,省去了附屬土建構(gòu)筑物設(shè)施,施工安裝更為簡便,在國內(nèi)迅速崛起,被大量采用,具有廣闊的發(fā)展前景。
和傳統(tǒng)的半地下式污水泵站相比,地埋式污水提升泵站具有占地小、土建費用較低、運行維護簡便優(yōu)點,無柵渣外運,對周邊環(huán)境影響小,泵站的衛(wèi)生條件得到很大的改善,在橫縣等地得到成功應(yīng)用。
一體化是地埋化污水泵站發(fā)展的新趨勢,地埋式污水泵站工藝在城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)建設(shè)中具有廣闊的應(yīng)用前景。
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