青島城陽白沙灣污水泵站設計介紹

姚智文　劉　燕

(1．青島市市政工程設計研究院有限責任公司，山東青島　266101;　2．青島致遠環境工程有限公司，山東青島　266071)

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青島城陽白沙灣污水泵站設計介紹

姚智文1劉燕2

(1．青島市市政工程設計研究院有限責任公司，山東青島266101;2．青島致遠環境工程有限公司，山東青島266071)

摘要:簡述了青島城陽白沙灣污水泵站的選址原則，從泵站平面設計、工藝流程、規模、格柵間等方面，探討了該污水泵站的設計方法，并介紹了污水泵站的附屬設施，指出該泵站采用近遠期結合的方式進行設計，達到了良好的節能效果。

關鍵詞:污水泵站，污水處理，附屬設施，基坑工程

白沙灣片區位于城陽污水處理廠南側，用地性質以工業用地為主，白沙灣片區污水規模為2．13萬t/d。目前，該片區內污水干管正在施工。由于污水干管埋深9 m，低于污水處理廠截污主干管標高，無法自流進入污水處理廠進行處理，在污水管道末端需設置污水泵站［1］對污水進行提升。

1　泵站選址

長江路污水主干管末端距離現狀城陽污水處理廠約100 m，隨著污水集中收集率不斷提高，城陽污水處理廠污水處理能力已趕不上城市發展需求。亟需進行三期建設，三期處理規模為5萬t/d，由于污水處理廠三期建成時間較晚(2015年)，而白沙灣片區已面臨污水排放問題，因此污水泵站需先于污水處理廠三期建設。經與建設單位、運營部門溝通后，確定將污水泵站選址于污水處理廠三期用地范圍內，近期泵站內污水經消能后進入城陽污水處理廠截污主干管，流入城陽污水處理廠進行處理。遠期結合整個城陽區污水規劃，白沙灣污水泵站將作為污水處理廠三期內的提升泵站對污水加以提升。該方案節約了土地資源，在滿足使用功能的前提下，有效的結合近遠期設計，獲得規劃部門的批準和好評［2］。

2　工藝設計

2．1總平面設計

污水處理廠三期用地呈南北走向，白沙灣污水泵站充分考慮近遠期結合，選址于污水處理廠三期建設用地內東南角。泵站走向與污水處理廠三期一致，南側為進水井，北側為泵站主體及出水管道。泵站采用組合式矩形地下形式，材質運用考慮與周邊污水處理廠風格一致。

2．2泵站工藝流程

泵站服務區域地勢平坦，片區內雨污水已分流，從污水處理廠一期、二期運行情況看，污水中含砂量為0．015 L/m3，低于《室外排水設計規范》［3］污水含砂量標準，后續污水處理廠內設置有曝氣沉砂池，同樣可起到除砂的效果，為減少泵站投資及日常外運沉砂投入，于泵站進水井內根據工程需要設置抓砂斗。

泵站工藝流程確定為:進水管→進水井→格柵→集水池→出水管。

2．3泵站規模

污水泵站按照5萬t/d的規模進行進水井、格柵、出水壓力管等土建建設，按照2．13萬t/d的規模進行設備選型，污水泵采用同一型號無堵塞潛水排污泵，每臺水泵的流量為1 100 m3/h，揚程18 m，功率90 kW(近期一用一備，遠期四用一備)，水泵采用自動耦合安裝，采用液位控制啟動。排空泵用于檢修使用，每臺水泵的流量為470 m3/h，揚程16 m，功率18 kW(近期一臺，遠期四臺)。

2．4泵站內平面布置

地上1層平面主要為變配電室、發電機室、值班室及主要設備層上方廊道。地上2層平面主要為休息室和更衣室，作為泵站管理人員的生活區。地下1層平面主要為設備間、除臭設備間、倉庫。管理人員利用鋼制樓梯從地面1層廊道下至地下1層。地下2層為泵坑層。泵站平面及剖面圖見圖1，圖2。

圖1　泵站平面圖

2．5泵站進水井、進水管

通過進水井可以改變不利的進水方向，應保證進水平穩，避免滯流渦流。同時，進水井設置手電兩用進水閥門(速閉閘)，用以截斷進水，為機組的安裝檢修、集水池的清池挖泥提供方便。根據工程需要，為方便后期抓砂斗的安裝，確定進水井為矩形，凈尺寸為4 m×4 m。污水處理廠三期使用前，該泵站主要服務白沙灣片區，因此進水管為白沙灣片區截污主干管;污水處理廠三期

圖2　泵站剖面圖

2．6泵站格柵間

設兩個格柵，一用一備交替使用，過柵流速取v=0．9 m/s，柵條間隙b=20 mm，安裝傾角α=75°。采用機械格柵除污機(高鏈式細格柵除污機，安裝角度75°，功率1．1 kW)，無軸螺旋輸送機(=300 mm輸送能力2 m3/h，N=1．5 kW)。柵渣由機械格柵除污機清理至無軸螺旋輸送機壓實脫水后，柵渣外運［4］。

2．7泵站集水井、出水管

集水池容積要滿足水工布置、安裝水泵的要求，而且在及時將來水抽走的基礎上，既要避免水泵啟閉過于頻繁，又要減小池容，以降低運行和施工費用，減輕雜物的沉積和腐化。本次泵站設計集水井平面尺寸為10．1 m×13．7 m，結構形式采用鋼筋混凝土。污水處理廠三期使用前，污水提升進入消能井后接入污水處理廠現狀截污主干管，將污水輸送至處理單元，集中排往污水處理廠二期進行處理;污水處理廠三期使用后，將近期出水壓力管及消能井廢除，根據污水處理廠三期位置重新敷設出水壓力管。

3　附屬設施

1)通風除臭。在污染空間內安裝風管，通過風機的正壓和負壓將污染氣體排出，導入新鮮的空氣，以達到通風換氣的作用。泵站設一套機械送、排風系統，其中機械送風風量為8 000 m3/h，機械排風風量為6 000 m3/h。在污染空間內安裝風管，將污染氣體通過風管收集到離子外排處理箱內，分解反應后的氣體通過煙囪排出室外，泵站設一套排風系統，針對泵站－2層工藝處理部分產生的臭氣進行處理，按換氣次數10次/h計算，除臭量8 000 m3/h。

2)自動控制。泵房集水池內超聲波液位計，增加浮球開關組合使用，增加靜壓式液位計控制停泵水位和報警水位;格柵前后超聲波液位差計在PLC中設置時鐘，添加適時啟動功能，作為補充。按工藝設計要求對水泵實現自動控制。泵站設備各項運行狀態經PLC通過光纜送至污水處理廠控制中心，進行集中監控，控制中心可遠程控制泵站各設備運行。

3)反沖洗設備。污水中含有雜質，往往會沉積在集水坑內，時間長了，腐化發臭，甚至填堵水坑，影響泵的正常吸水。為了松動集水坑內的沉渣，于坑內設置壓力沖洗管。在壓力管道上接出一根直徑為200 mm的支管伸入坑內，定期將沉渣沖起，由水泵抽走。

4)毒氣檢測。依據CJJ 68—2007城鎮排水管渠與泵站維護技術規范、CJJ 60—2011城鎮排水管道安全技術規程中的要求，“對可能含有有毒氣體或可燃氣體的深井、管道、構筑物等設施、設備進行維護、維修操作前，必須在現場對有毒氣體進行檢測，不得在超標環境下操作。所有參與操作的人員必須佩帶防護裝置，直接操作者必須在可靠的監護下進行”。因此，在日常維護管理中，需要配備氣體檢測儀1臺和背負式空氣呼吸機1臺，以保證泵站值班人員進入作業場所的安全。

4　基坑工程

泵站主體結構為地下工程，總平面尺寸約27．8 m×14．5 m，深約13．5 m，由此帶來了深基坑的設計施工問題?；庸こ讨苯雨P系到建構筑物的施工安全，涉及巖土工程、結構工程、施工技術、環境工程等諸多因素，因此必須考慮結構形式、工程地質和水文地質條件、降排水條件、周邊環境、施工季節、施工技術等因素，通過技術經濟比較后得到合理的開挖支護方案。

采用胸徑1 m的旋噴樁止水，間距70 cm。邊坡按1∶1．2放坡，采用復合土釘墻加固。土釘采用Φ16鋼筋(Ⅲ級)，混凝土半徑15 cm，布置間距2 m。土釘外掛12鋼筋網，間距20 cm，混凝土厚度10 cm。

5　本工程特點

1)泵站建設采用近遠期結合的形式，滿足污水排放要求，節省工程投資。2)泵站風格與污水處理廠一致，與周邊建筑融為一體，節約用地。3)泵站工藝簡潔，與污水處理廠工藝有序結合，降低運營管理成本。4)采用超聲波液位差計及浮球開關聯合對水位進行控制，可切實提高水泵的自控準確度。

6　結語

泵站工程概算為1 480萬元，目前泵站主體已基本施工完畢，正處于設備調試階段。泵站設計是綜合性工程設計，經過精心設計、多方協調，在滿足使用功能的前提下，充分考慮土地、投資成本，將泵站與后續工藝有機結合，可實現城市建設綜合效益最大化。該工程的建設對同類污水處理廠擴建設計和建設有一定的借鑒。

參考文獻:

［1］ 劉竹溪．水泵及水泵站［M］．北京:中國水利水電出版社，2006．

［2］吳雪軍，劉莊泉，楊就意．南昌市艾溪湖地下式污水泵站設計［J］．中國給水排水，2010，26(8):59-61．

［3］GB 50014—2006，室外排水設計規范(2009年版)［S］．

［4］北京市市政工程設計研究總院．給水排水設計手冊(第5 冊:城鎮排水)［M］．第2版．北京:中國建筑工業出版社，2004．

·道路·鐵路·

中圖分類號X703．1

文獻標識碼:A

文章編號:1009-6825(2016)17-0128-02

收稿日期:2016-04-07

作者簡介:姚智文(1982-)，男，工程師;劉燕(1983-)，女，工程師使用后，白沙灣污水泵站作為污水處理廠三期提升泵站使用。污水進水統一考慮。

Sewage pumping station design Qingdao Chengyang Baishawan

Yao Zhiwen1Liu Yan2
(1．Qingdao Municipal Engineering Design＆Research Institute Co．，Ltd，Qingdao 266101，China; 2．Qingdao Zhiyuan Environmental Engineering Co．，Ltd，Qingdao 266071，China)

Abstract:This paper simply discussed the location selection principle of Qingdao Chengyang Baishawan pumping station，from the pumping station graphic design，process，scale，grid and other aspects，discussed the design method of the sewage pumping station，and introduced the ancillary facilities of sewage pumping station，pointed out that the pumping station with short and long term combining way to design，achieved good energy saving effect．

Key words:sewage pumping station，sewage treatment，ancillary facility，foundation pit engineering