一體化泵站在城鎮污水設計中的應用

汪 維 楊 欣 徐秀麗

(武漢市政設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430023)

一體化泵站在城鎮污水設計中的應用

汪 維 楊 欣 徐秀麗

(武漢市政設計研究院有限責任公司，湖北 武漢 430023)

結合具體工程實例，分析了一體化泵站相比傳統泵站所具有的施工周期短、安裝方便、對周邊環境影響小等優勢，并對一體化泵站在設計中的注意事項進行了論述，有助于一體化泵站的推廣應用。

一體化泵站，設計，安裝，污水

泵站通常設置在排水管道的中途或終點需要將水體提升時，傳統式泵站主要由進水間、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，并且土建費用高，需要人員值守。隨著設備的不斷改良，以及自控及遠程監控的發展，一體化泵站的出現，在某些場合用于替代傳統式泵站。

一體化泵站在歐洲有近50年的使用歷史，占泵站總數的比重達70%以上。中國于2010年引進一體化泵站，由于其具有占地面積小，施工速度快，操作維修簡便，對周邊環境影響小等特點，在國內應用較多，在國內南方有較多的項目實例，并且運行良好。目前在大連、濟南、銀川、唐山等北方城市也開始應用[1]。

1 一體化泵站簡介

一體化預制泵站由井筒、格柵、水泵、管道、閥門、傳感器、控制系統和通風系統等部件組成，全部在工廠預制完成，并組裝好整體運送至現場吊裝。施工現場只需進行泵坑開挖及現澆混凝土基礎即可。施工周期短，施工方便，無需進行設備安裝。一體化泵站可比傳統泵站造價至少節省20%[2]。

一體化泵站可采用遠程控制，不需要配備現場值班人員，維護人員可隨時通過手機短信或互聯網了解泵站的運行參數，在網絡上隨時對泵站的運行參數進行修改，實現了真正的無人值守，大大減少了運行維護成本，也保證了泵站管理人員的安全。

2 一體化泵站的應用實例

一體化泵站應用于城鎮污水管網長距離輸送二次提升、城鎮低洼地帶橋涵積水段的雨(污)水排放提升、農業水利排灌、居民小區別墅區低洼雨(污)水排放、河道治理的截污污水、風景區水源保護區等分散型污水收集系統。在《丹江口市石鼓鎮污水處理工程》中，一體化泵站得到了應用。石鼓鎮鎮區西部區域的污水需要穿越丹鄖公路的一處高地，設置污水中途提升泵站，泵站的規模為12 m3/h。泵站位于丹鄖路鎮區廣場北側，經DN70污水壓力管道穿越丹鄖路高地后，再經重力管道輸送至污水處理廠。泵站平、剖面圖分別見圖1，圖2。設計擬采用新型的預制泵站，泵站的直徑為1.2 m，深度為3.69 m，內設兩臺水泵(一用一備)，主要設計參數為：工況點：流量：Q=12 m3/h；揚程：H=10.6 m；功率：N=1.1 kW；揚程范圍：9 m～12 m；效率：≥65%。

為了保證水泵的安全，在泵站的入口處設有帶導軌的籃式格柵，方便維護人員定期進行除渣。設計參數為：柵條間距b=50 mm，設計最大過柵流速v=0.70 m/s。

泵站內設有水位控制系統，可根據服務區的來水量合理控制水泵的運行，可以實現無人值守、全自動運行。

一體化泵站相比傳統泵站具有以下優點：1)因采用一體式、空間使用最優化設計，故設備布置緊湊，其占地面和占用空間皆小。2)施工周期短。預先按要求開挖基坑并澆筑保養好底基后，在井筒入場后2 d～3 d即可試運行。最大限度地減少了泵站現場施工時間。3)因該類泵站集成度高，現場開挖量、混凝土澆筑量少，故泵站總成本比傳統泵站可節約20%～30%。4)泵站所需常規設備由同一廠商整體成套供貨，可充分保證各設備間、設備與筒體及筒體與基礎間的匹配。5)該類泵站將所有設備集成裝配在一個筒體內，能夠整體搬運，適用于一些需要變換地點、臨時性或階段性收集和輸送污水、雨水的需要，可重復利用。6)所有設備由同一廠商供貨便于全自動化控制的實現。該泵站與傳統泵站技術比較詳見表1。一體化泵站較傳統泵站具有土建量小，施工周期短，占地小，自動化程度高，無人值守等優點。比較適合城鎮污水處理廠中途提升泵站。

3 一體化泵站在設計中的注意點

一體化泵站井筒最大為3.8 m，《室外排水設計規范》規定污水泵站集水池的容積不應小于最大一臺水泵5 min的出水量，若要滿足該規范，擬泵站有效水深3 m，井筒內設三臺泵，考慮一臺備用泵，單井筒方案時，污水泵站最大規模為0.23 m3/s，若大于該流量，需設置多套井筒并聯方案。

表1 泵站技術比較表

這一規定是為了防止水泵頻繁開啟而規定的，水泵為自動控制時，每小時開動水泵不得超過6次，但隨著水泵工藝的進步及自控系統的改良，目前進口水泵每小時啟泵次數可達20次，國產水泵可達10次，可大大提高單井筒的規模，為一體化泵站的進一步推廣及發展起到積極作用。

一體式泵站在國內近幾年推廣較快，已有較多成功例子，但是目前尚無相關專門的規范、規程指導一體化泵站的設計、生產、產品檢測等，目前產品的選擇和定型靠設計方與廠家協調確定，實施過程復雜，難免反復，產品生產過程沒有相關的規范及要求檢測產品是否達標，后期安裝及調試也沒有相應規范指導。為了進一步推廣一體化泵站的應用，需出臺相關的規范、規程，有效規范一體化泵站的設計、生產、安裝及后期運行等環節的工作。

4 結語

一體化泵站較傳統土建泵站具有占地小，設備一次采購安裝，安裝方便，工期短，無人值守，造價低等優點，近幾年在國內推廣很快。隨著水泵工藝的提高及自控的完善，水泵開啟次數增多，可使單井筒最大流量增加，大大擴大一體化泵站的應用及推廣。一體化泵站在城鎮污水泵站中優于傳統泵站，在需分散提升收集、無人值守地區、占地受限地區可取代傳統污水泵站。為了一體化泵站的推廣應用，需出臺相關的規范、規程。

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

[2] 王卓穎，吳恩賜，郭德若，等.預制泵站在中小型泵站應用中的優勢[A].2010年全國給水排水技術技術信息網年會論文集[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，高級工程師； 徐秀麗(1991- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)09-0129-02

X703

A