廠區中途污水提升泵站的技術改造簡析

劉玉濤 李小健

中國試飛院動力運行中心 710089

廠區中途污水提升泵站的技術改造簡析

劉玉濤 李小健

中國試飛院動力運行中心 710089

廠區排水系統中設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。如果泵站系統設計不完備，實際運行中會出現諸多問題，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，提出優化改造的措施和設想，以期實現系統設置更合理、運行更可靠的目的。

排水系統；提升泵站；集水池；調節池

1 現狀概述

我單位始建于五十年代末，占地面積約500萬m2。由于廠區占地面積大，建筑分散，排水管網的敷設伴隨著廠區的不斷發展逐步得以擴展。廠區最南端東西走向的環場路西段科研單位密集區域排水系統較為完善，向西排至廠區外市政管網；環場路東段區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的飛速發展，科研任務愈加繁重，在環場路東區擴建了重要機庫及配套辦公設施，并于2006年配合區域整改對排水系統進行了改造新建，將東區排水向西接入院區東西向排水主干管路。由于中途標高的限制，排水管路中途增設了一座小型污水提升泵站，擔負環場東區部分生活污水提升排放的任務。

原設計流程為：來水直接收集進入集水池（5.6m×5.6m×6.3m)，由池內所設置的污水泵提升，排入下游院區污水管路。其中，集水池內設備：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

我單位排水系統為雨污合流制排水體系，來水中含有生活垃圾等雜質，現有狀態下, 環場路東段中途污水提升站存在以下問題:

2.1 泵站未設置污水格柵池、沉淀池等構筑物來過濾攔截水中漂浮物等雜質，造成了污水泵在運行中經常被堵塞并頻發故障，無法保證連續正常運行。

2.2 已建排水管管徑以生活污水量為設計指標，雨天流量增加時，提升泵站未考慮系統的排放能力，在雨天水量大且水中夾帶雜質更多的時候，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，危及沿途基礎設施及職工生活；若不開啟大泵，上游又發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備，導致維修設備難度很大，費時費力，且不能解決根本問題。

3 技術改造設想

面對以上現狀和存在的問題，提出以下技術改造措施：

3.1 從現狀調查可以看出，問題的關鍵是提升泵站系統設計過于簡易，不完善。結合實際情況，利用現有集水池，在污水進水口端增設污水格柵池、沉淀池、污泥池，攔截和清除水中粗大的漂浮物、雜質和水底沉淀物，以保證集水池內潛污泵能夠無堵塞正常運轉。同時，為了解決雨天水量大的問題，考慮建造一個雨水調節池，雨天來水量大時，通過調節池 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，來水經格柵池、沉淀池，匯入原有集水池用潛污泵提升至廠區排水管網。

3.3.2 沉淀池內的污泥定期經攪拌泵攪拌后,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，當集水池內水位升至-1.5m高度后，一部分水進入調節池儲存；一部分據下游管網排水情況，由集水池內的生活污水潛污泵提升至排水管網；來水恢復正常水量后，可用潛污泵排干調節池內存水以備用。因池內所存水基本為雨水，經過沉淀處理后，水質滿足綠化灌溉用水要求，可將調節池內存水用于調節池周邊環場路綠地及駐單位某警衛連菜地澆灌，起到合理開發利用水資源，節約用水的效果。

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，暫停泵站內所有提 升設備，最大限度利用提升站內所有蓄水容積，來水經由格柵池、沉淀池、原有集水池 和調節池上方的溢流孔，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 根據排水管網運行實際情況并結合站內改造措施，廢除原有集水池內所設置的兩臺大泵，對兩臺小泵進行重新選型使用，適當增加水泵抽升能力，同時增設小型電動起重設備。

3.4 雨水調節池容積計算

3.4.1 工程技術參數

機場東區提升泵站上游生活污水排放量經抽查統計，日平均排水量214.5 m3，排水量相對穩定。區域雨水匯水面積Fw=10.8 (104m2)，設計暴雨強度公式釆用西安市設計暴 雨強度公式qj=1008.8(1+1. 4751ga)/ (t+14. 72)0.704，設計重現期3年，降雨歷時5min，區域內綜合徑流系數取值計0.54。

3.4.2 雨水設計流量

計算公式：Qy=Ψ.qj.Fw

式中Qy－設計雨水流量(L/s)

計算得：qj=210.66（L/s.104m2)

3.4.3 雨水調節池容積

參照公式V=(1-a)1.5.Qmax.t0

式中V—調節池容積（m3)

Qmax—調節池上游干管的設計流量（m3/s）；按設計雨水流量計。

t0 —相應于Qmax時的設計降雨歷時；

a—下游干管設計流量的降低程度。a=Q3/Qmax

其中，經計算a=0.115/1.229=0.09。

得:V=(1-0.09)1.5×1.299×5×60=320 (m3）

為了系統運行安全可靠，確定雨水調節池有效容積為350m3，池體尺寸A×B× H=8.4m×9.0m×6.3m。

3.5 其他主要構筑物尺寸確定

結合現有污水來水管路管徑DN400，相對埋設深度-5.2m，集水池A×B×H=5. 6m×5.6m×6.3m及管路來水量、構筑物位置等，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合實際，綜合考慮管網運行情況、管路整體布局、設備控制與維護管理等多種因素影響，做出科學合理地優化選擇，后續還應對工藝參數、水泵選擇、關鍵設備選型、設備自動控制及雨水回收利用管路等做進一步詳細設計。

4 、結語

中途污水提升泵站作為保障排水系統安全順暢運行的重要措施和主動力量，在日常生活和生產過程中發揮著不可或缺的重要作用。在實際運行管理中，根據自身排水系統的具體特點和存在問題，對泵站進行科學合理的技術改造，使設備運行流暢可靠，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，也起到節能減排、開源節流的作用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.035