市政排水泵站工藝設計與運行

劉丹陽

遼寧省市政工程設計研究院責任有限公司 遼寧沈陽 110000

從目前情況來看，市政雨水、污水泵站雖然可發(fā)揮出十分重要的性能，但自身也具備一定的缺陷，比如運行消耗量大、設備維護費用較高等，這些情況的出現(xiàn)對城市發(fā)展都有著不利的影響。所以，必須根據(jù)泵站具體的運行現(xiàn)狀來提出相關的設計和管理對策，以此確保該項系統(tǒng)更好的服務于城市排水治理中。

1 設計原則

1.1 對設計規(guī)模進行合理確定

在市政排水水泵站設計過程中，首先應該對泵站上下游排水水管網(wǎng)的資料進行收集、整理，包括排水管網(wǎng)的現(xiàn)狀和排水管道的管徑、標高、可收納水體及其他相關市政管道的情況等諸多數(shù)據(jù)。結合本地區(qū)地塊現(xiàn)狀，根據(jù)城市總體規(guī)劃，確定泵站的服務范圍，對泵站的遠期排放量做科學預測[1]。

1.2 選擇地址以及局部

排水泵站是排水系統(tǒng)中十分重要的內(nèi)容，泵站的選址意義重大，應該綜合考慮到城市市政排水管網(wǎng)的排水管道、布局以及市政用地規(guī)劃情況等諸多因素，根據(jù)當?shù)爻鞘幸?guī)劃，來確定泵站的選址。

1.3 選擇合適材料

因為污水有著一定腐蝕性，在對污水泵站設計中，要求重點選擇可以具備良好防腐性較好質(zhì)量的材料。并且在工程進行施工中，對材料質(zhì)量做好腐蝕性試驗檢測工作，保證污水泵站可以有序運行。

2 排水泵站設計

以東北某城市雨水泵站設計為例。該雨水泵站設計規(guī)模為21.5m3/s，近期設計規(guī)模為13.5m3/s。提升后的雨水就近排入附近河中。

2.1 進水管設計

市政雨水管道按遠期21.5m3/s建設，雨水泵站按近期雨季流量13.5m3/s計算。泵站設計進水管為兩條H×B=1.5m×2.6m的鋼筋混凝土暗渠，坡度為1.37‰，流速為1.8m/s，滿足規(guī)范要求。

2.2 進水交匯井

進水交匯井多采用鋼筋混凝土結構，本泵站進水交匯井尺寸為LXB=12.9m×5m。

2.3 進水閘門

為了機組的安裝檢修、集水池清池清淤提供方便，當發(fā)生事故或停電時，保證泵站不受淹泡，有必要設置進水閘門。該泵站在進水廊道前后各設置進水閘門。閘門采用2500×2500鑄鐵閘門，滲水量正向≤0.72L/m·min，反向≤1.25L/m·min，啟閉機采用手電兩用啟閉機，啟閉力功率為5.5Kw。

2.4 格柵設計

格柵攔截雨中較大的漂浮物及雜質(zhì)，起到凈化水質(zhì)、保護水泵的作用。按照格柵的粗細程度，可以分為粗格柵和細格柵。雨水泵站一般采用粗格柵，機械清除時柵條間隙寬度一般為16-25mm，一般粗格柵間隙采用20mm。本泵站采用三條廊道進水，采用3臺回轉式格柵，格柵寬度為3.8m，功率為5.5Kw[2]。

2.5 泵站水頭損失計算及參數(shù)選取

雨水泵站進水管水面高8.5m，最低水位為6.4m，下游排水系統(tǒng)最高水位取16.4m，高差為10m，泵站內(nèi)部總水頭損失0.9m，安全水頭取1m，則泵站的設計揚程為16.4-6.4+0.9+1=11.9m，取12m。

泵站為全地下式潛水泵站。共設置7臺潛水混流泵（無備用泵），其中，3臺水泵單臺流量2.5 m3/s，揚程12m，功率450kw，4臺水泵單臺流量1.5 m3/s，揚程12m，功率260kw，泵站集水池容積不小于單臺水泵30秒的出水量，集水池有效水深2m。

水泵出水管上設置背壓式柔性止逆閥（橡膠鴨嘴閥），套接式安裝在出水管末端。每平方在下止回泄漏量小于20L/h，最大水頭損失不得超過0.2m。

泵站的出水采用H×B=3.0m×2.4m的鋼筋混凝土壓力暗渠，水力損失為1.0‰，流速為1.88m/s。

3 泵站的運行管理

3.1 節(jié)能運行的對策

在排水泵站中，水泵是最耗能的設備，如何科學合理地使用是實現(xiàn)節(jié)能的關鍵。潛水泵要在允許的高水位中公允性，以此增加水泵出水量，實現(xiàn)節(jié)能的目標。在生產(chǎn)期間，合理調(diào)整水閘門的開啟度，盡可能使來水量和出水量相同確保每個運行的潛水泵都能夠穩(wěn)定工作。這樣在減少消耗量的基礎上，還可以提升水泵的使用性能。當水量變化處于較大的情況下，可使用大小水泵合理配置的方式來實施運行工作。在水量較大時，可以運行大泵，水量過小則運行小泵，根據(jù)實際變化情況結合使用。定期檢查潛水泵的口環(huán)位置，如果發(fā)現(xiàn)口環(huán)有裂痕現(xiàn)象，或者由于長時間運行使得泄漏間隙超出規(guī)定要求，那么要及時更換設備，保證潛水泵可以穩(wěn)定、安全地運行。

3.2 生物除臭設計

污水泵站中的臭氣具有易揮發(fā)、氣味大的特點，會對人的感官以及環(huán)境造成影響，也會腐蝕設備。惡臭氣體主要來源為格柵間和集水池，可采用生物過濾除臭技術除臭，以改善泵站環(huán)境。

3.3 有關工藝改進

在進水閘門井內(nèi)，應安裝超聲波液位儀，并且將其同PLC 相互連接在一起，這樣能夠全面監(jiān)督進水閘門井的水位情況，為水泵后期運行提供控制信息。低壓配電柜中的元器件在工作期間，產(chǎn)生一定的熱量，該熱量就會提高低壓配電中的環(huán)境溫度，對電器元件以及接頭位置產(chǎn)生不利的影響，從而發(fā)生一系列故障。應將排風扇安裝在配電站頂部，將熱量排放出去，可確保電氣元器件穩(wěn)定的工作狀態(tài)。

4 結語

在市政基礎施工中排水泵站作為其中十分重要的構成部分，并且對以后城市發(fā)展規(guī)劃有著十分重要的意義。排水泵站的設計較為復雜，要求設計師提升自我素養(yǎng)，不斷推進城市雨污水泵站建設的不斷進步[3]。