GRP一體化污水提升泵站在星海鎮污水治理項目中實施的探討

□ 扈廣智

隨著我國經濟及城鎮化的快速發展，城鄉環境整治、污水處理越來越受政府及社會各界的重視。在國家政策的推動下，為改善城鄉人居環境，加快城鄉污水治理，補齊生態環境治理短板，引進探索研究出靈活增效一體化、模塊化、智能化的設備及整體解決方案勢在必行。GRP玻璃鋼智能一體化提升泵站的出現，能較好地解決城鄉污水的收集、輸送的難點問題。

星海鎮是寧夏回族自治區石嘴山市的城鄉接合部，已被政府納入大武口區城鄉一體化發展框架內，環境整治、污水治理受政府的高度重視。目前星海鎮隆湖一站的污水全部通過經六路6#提升泵站、水城路3#、4#提升泵站逐級提升輸送到石嘴山市第五污水廠進行處理。隆湖六路污水全部通過隆湖中心大道1#、2#提升泵站逐級提升到石嘴山市第五污水廠進行處理。以上5座泵站為傳統的混凝土泵站，占地面積大，自動化程度低，容易出現淤積、維修清淤難度大等問題。雖然污水主管網已建成投運，但是大部分區域污水由于地形低洼和管道高差原因仍無法通過自流的方式流入污水主管道。為徹底解決這一問題，2018年開始，通過2年時間在星海鎮污水排放集中區相繼建設4座GRP玻璃鋼智能一體化提升泵站和部分污水配套管道。經過2年運行實施，一體化泵站優點突出，已被推廣使用到石嘴山各個地區。

1 GRP一體化污水提升泵站的組成

一體化污水提升泵的筒體（見圖1）采用纖維纏繞玻璃鋼（GRP）鑄造而成，泵站主體由GRP井筒、泵組、配套管閥、粉碎性格柵、液位傳感器、檢修平臺、通風系統等部件整合為一體的產品，具有集成化程度高、質量輕、施工安裝方便，可實現無人值守、遠程操控，如圖2所示。

圖1 泵站玻璃鋼筒體

圖2 一體化泵站結構

GRP智能一體化污水提升泵站由工廠按照施工設計圖紙及有關安裝技術標準要求，統一組裝預制，各種部件之間高度匹配，能夠滿足特定項目對環境的要求。

2 GRP一體化污水提升泵站在項目中的實例

2010年GRP一體化污水提升泵站從歐洲引進中國，開始在我國南方較多的項目中應用實施，由于其眾多的優點及運行狀況良好，近幾年也逐漸推廣至北方地區。目前GRP一體化污水提升泵站應用于住宅小區、學校、工廠或農村鄉鎮場所的廢水、污水收集與輸送，城鎮污水處理廠污水的收集與輸送，市政管網及老舊泵站改造，河道整治、水源地治理及農田水利排灌等項目中。在石嘴山市星海鎮基礎設施排水項目和三水源地治理項目中，一體化泵站得到了具體的應用。以星海鎮隆湖六站十一分溝泵站為例，該泵站是隆湖六站污水收集、輸送的中途提升泵站，為全地下式泵站，建設在十一分溝路南側，距隆湖中心大道260m，泵站的規模為200m3/h，經De315的PE壓力管道輸送到隆湖中心大道的污水檢查井中，再經過重力管道輸送到第五污水處理廠。該泵站筒體直徑為2.50m，高度為7m，筒體內部配置3臺德國KSB污水泵，兩用一備，單臺水泵Q=100m3/h，高程H=8m，功率N=4kW，占地面積20m2，泵站四周設置防護欄。

該泵站在施工時提前按照設計圖紙聯系設備廠家進行定制，從泵站基坑開挖、底板基礎施工到泵站到貨吊裝安裝，再到管道連接、基坑回填施工，所用時間15d。泵站入口管道設置的粉碎型格柵可與泵站搭配使用，安裝時直接從筒體預制好的導軌中滑入至底部。將污水中的固體漂浮物粉碎成細小顆粒，可解決垃圾過多堵塞水泵的問題。泵站配套的自動化控制柜，自帶PLC、觸摸屏、無線通信模塊，可通過人機界面進行操作及遠程控制。粉碎型格柵可以設置成間斷型正反轉運行，防止污水中的纖維材料纏繞格柵刀頭而影響其正常運行。水泵通過液位傳感器自動控制，自動啟停輪換運行，保證各水泵累計運行時間基本相同。

3 GRP一體化污水提升泵站與傳統混凝土污水提升泵站比較分析

3.1 工程造價

傳統混凝土污水提升泵站建設用地面積大，泵站基坑開挖土方多，泵池要現場進行澆筑工序復雜，加之在石嘴山星海鎮地區，由于地勢低洼受周圍湖泊的影響，地下水位較高，施工難度大，危險系數大，工程造價較高。GRP一體化污水提升泵站可根據現場情況、擬訂的方案量身定制，施工安裝方便快捷，造價比混凝土泵站節省20%～40%[1]。

3.2 建設周期

傳統混凝土污水提升泵站要經過鋼筋綁扎、模板支護、混凝土澆筑等環節，施工周期長。GRP一體化污水提升泵站采用工廠模塊式組裝，集成化程度高，施工周期約為15d，而混凝土泵站施工周期為40d。

3.3 占地面積

傳統混凝土污水提升泵站占地面積大（水城路3#泵站占地面積約150m2），建設的泵池個體較大。GRP一體化污水提升泵站采用全面地埋式安裝，不占用過多的土地面積，可緩解城市用地緊張情況，還可直接安裝在居民小區周圍，能夠實現與周圍環境和諧統一。

3.4 抗腐能力

傳統混凝土污水提升泵站長期使用，污水會腐蝕混凝土，使用壽命會縮短。一體化污水提升泵站筒體采用加強玻璃纖維和聚乙烯樹脂防腐材料，抗腐蝕能力強，出廠前進行防滲漏試驗，質量穩定可靠，使用壽命達50y以上[1]。

3.5 運行維護

傳統混凝土污水提升泵站現場澆筑，大多在入口處不安裝粉碎型格柵，泵站底部也無法通過流體力學計算分析做成弧度，需要定期清理淤泥和雜物。GRP一體化污水提升泵站入口管道設置的粉碎型格柵可與泵站搭配使用，泵站底部采用流體力學分析優化改良的底部結構，淤泥可以通過高速旋轉的污水泵直接帶出。

3.6 自控程度

傳統混凝土污水提升泵站自控程度低，需要專人職守，運行成本增加，時間較長，泵站難以維持正常生產運行。GRP一體化污水提升泵站高度集成，操作方面快捷，自控程度高，可實現手動控制、自動化控制、遠程控制[2]。

4 GRP一體化污水提升泵站施工安裝重點環節質量控制

GRP一體化污水提升泵站雖然模塊式生產組裝，集成化程度高，安裝簡單方便，但如果不重視重點環節質量控制，容易導致泵站安裝出現質量問題，會造成返工、維修等負擔。

4.1 底板基礎施工

基坑開挖到設計標高后，基礎墊層采用C20瀝青混凝土，厚度一般為100mm，墊層要超出底板邊緣100mm，然后根據泵站底座的大小按照設計要求再做500mm厚的鋼筋混凝土底板，底板的上表面必須水平。

4.2 泵站筒體安裝

筒體必須與底板垂直，注意確認進出口方向，玻璃鋼筒體與混凝土底板連接時，安裝固定壓鐵或固定化學螺栓。筒體安裝還應考慮抗浮，使用C30混凝土把底部灌漿孔填滿填實，使泵站與基礎融為一體。待內部灌漿完畢，需在底座外部沿筒體周圍澆筑寬度為600mm，高度不小于1000mm的混凝土配重。

4.3 管道與泵站進出口連接

管道與泵站采用可曲繞橡膠接頭連接，嚴禁超位移極限，連接前管道下面需用砂夾石回填壓實，連接管道時應做好支墩，避免損壞軟連接。

4.4 泵站基坑回填

回填要沿泵站周圍均勻回填，防止出現一側填土過多使泵站筒體單邊受力，導致泵站筒體變形泄露和損壞。回填材料必須徹底壓實，以確保周圍材料穩固支撐泵站結構。不能過度壓實，因為回填材料壓得越實，泵站筒體玻璃鋼壁承受的水平力就越大。

5 GRP一體化污水提升泵站運行維護注意事項

（1）泵站日常運行一般采用液位自動控制系統，特殊情況轉為手動控制或遠程操作。當控制方式轉換為手動控制時，必須有操作人員在現場時刻觀察筒體內液位的變化情況，當發現液位降至水泵處時，要及時停泵，防止水泵過熱損壞。

（2）泵站維護或檢修時，必須進行強制通風并檢測CH4和H2S氣體，避免檢修人員中毒或CH4氣體濃度超標發生爆炸[3]。

（3）泵站粉碎型格柵要定期對破碎機進行巡檢，防止長纖維纏繞刀頭，影響其正常運行，定期對格柵破碎機刀片進行更換[3]。

（4）泵站自動化程度高，運行維護人員要有較強的專業技術知識，掌握泵站的性能和運行操作規程，定期對泵站進行巡檢。

6 結語

通過對星海鎮污水輸送中兩種提升泵站對比，得出GRP一體化污水提升泵站較傳統混凝土泵站具有集成度高、工期短、占地面積少、安裝施工方便、造價低、壽命長、自動化程度高、可實現遠程操控等優點，在污水治理、環境整治等工程中可以大力推廣應用。雖然星海鎮一體化污水泵站自動化程度高，但是未實現遠程操控，原因是運行管理部門缺少專業技術人員來支撐，技術人員和技術能力跟不上需求。解決辦法一是培養公司自身的運行維護技術人員，二是移交給專業的公司來運行維護。