厂区中途污水提升泵站的技术改造简析

刘玉涛 李小健

中国试飞院动力运行中心 710089

厂区中途污水提升泵站的技术改造简析

刘玉涛 李小健

中国试飞院动力运行中心 710089

厂区排水系统中设置的中途污水提升泵站担负着对局部管段污水进行提升排放的重要任务。如果泵站系统设计不完备，实际运行中会出现诸多问题，造成能源及人力、物力、财力的较大浪费。本文针对我单位中途污水提升泵站存在的一些问题，提出优化改造的措施和设想，以期实现系统设置更合理、运行更可靠的目的。

排水系统；提升泵站；集水池；调节池

1 现状概述

我单位始建于五十年代末，占地面积约500万m2。由于厂区占地面积大，建筑分散，排水管网的敷设伴随着厂区的不断发展逐步得以扩展。厂区最南端东西走向的环场路西段科研单位密集区域排水系统较为完善，向西排至厂区外市政管网；环场路东段区域科研单位分布较少，排水主要采用渗井方式。近些年，随着我单位各项事业的飞速发展，科研任务愈加繁重，在环场路东区扩建了重要机库及配套办公设施，并于2006年配合区域整改对排水系统进行了改造新建，将东区排水向西接入院区东西向排水主干管路。由于中途标高的限制，排水管路中途增设了一座小型污水提升泵站，担负环场东区部分生活污水提升排放的任务。

原设计流程为：来水直接收集进入集水池（5.6m×5.6m×6.3m)，由池内所设置的污水泵提升，排入下游院区污水管路。其中，集水池内设备：2台40QW10-15-1.5潜污泵，一备一用，用于日常生活污水量（流量较小）时使用；2台200QW250-15-18.5潜污 泵，一备一用，用于雨天流量大时使用。

2 存在问题

图1

我单位排水系统为雨污合流制排水体系，来水中含有生活垃圾等杂质，现有状态下, 环场路东段中途污水提升站存在以下问题:

2.1 泵站未设置污水格栅池、沉淀池等构筑物来过滤拦截水中漂浮物等杂质，造成了污水泵在运行中经常被堵塞并频发故障，无法保证连续正常运行。

2.2 已建排水管管径以生活污水量为设计指标，雨天流量增加时，提升泵站未考虑系统的排放能力，在雨天水量大且水中夹带杂质更多的时候，除水泵易堵之外，由于下游污水管路排放流量有限，此时大泵启动，造成下游污水漫溢，危及沿途基础设施及职工生活；若不开启大泵，上游又发生积水严重的难堪局面。

2.3 由于水池深度较大（相对深度达-6.3m），却未安装电动起重设备，导致维修设备难度很大，费时费力，且不能解决根本问题。

3 技术改造设想

面对以上现状和存在的问题，提出以下技术改造措施：

3.1 从现状调查可以看出，问题的关键是提升泵站系统设计过于简易，不完善。结合实际情况，利用现有集水池，在污水进水口端增设污水格栅池、沉淀池、污泥池，拦截和清除水中粗大的漂浮物、杂质和水底沉淀物，以保证集水池内潜污泵能够无堵塞正常运转。同时，为了解决雨天水量大的问题，考虑建造一个雨水调节池，雨天来水量大时，通过调节池 使高峰流量暂时得以收集保存，使污水错峰排放。

3.2 改造后工艺流程(见图1）

3.3 新工艺特点

3.3.1 正常情况下，来水经格栅池、沉淀池，汇入原有集水池用潜污泵提升至厂区排水管网。

3.3.2 沉淀池内的污泥定期经搅拌泵搅拌后,由污泥泵提升至污泥池以方便清运。

3.3.3 在雨时，来水量小于下游管路排水量时，集水池内潜污泵正常工作；来水量大 于下游管路排水量时，当集水池内水位升至-1.5m高度后，一部分水进入调节池储存；一部分据下游管网排水情况，由集水池内的生活污水潜污泵提升至排水管网；来水恢复正常水量后，可用潜污泵排干调节池内存水以备用。因池内所存水基本为雨水，经过沉淀处理后，水质满足绿化灌溉用水要求，可将调节池内存水用于调节池周边环场路绿地及驻单位某警卫连菜地浇灌，起到合理开发利用水资源，节约用水的效果。

3.3.4 如遇特大暴雨天气，短时排水量猛增，为了缓解排水压力，暂停泵站内所有提 升设备，最大限度利用提升站内所有蓄水容积，来水经由格栅池、沉淀池、原有集水池 和调节池上方的溢流孔，自流缓慢向下游排放，明显缓解雨天雨水淤积及排放难的问题。

3.3.5 根据排水管网运行实际情况并结合站内改造措施，废除原有集水池内所设置的两台大泵，对两台小泵进行重新选型使用，适当增加水泵抽升能力，同时增设小型电动起重设备。

3.4 雨水调节池容积计算

3.4.1 工程技术参数

机场东区提升泵站上游生活污水排放量经抽查统计，日平均排水量214.5 m3，排水量相对稳定。区域雨水汇水面积Fw=10.8 (104m2)，设计暴雨强度公式釆用西安市设计暴 雨强度公式qj=1008.8(1+1. 4751ga)/ (t+14. 72)0.704，设计重现期3年，降雨历时5min，区域内综合径流系数取值计0.54。

3.4.2 雨水设计流量

计算公式：Qy=Ψ.qj.Fw

式中Qy－设计雨水流量(L/s)

计算得：qj=210.66（L/s.104m2)

3.4.3 雨水调节池容积

参照公式V=(1-a)1.5.Qmax.t0

式中V—调节池容积（m3)

Qmax—调节池上游干管的设计流量（m3/s）；按设计雨水流量计。

t0 —相应于Qmax时的设计降雨历时；

a—下游干管设计流量的降低程度。a=Q3/Qmax

其中，经计算a=0.115/1.229=0.09。

得:V=(1-0.09)1.5×1.299×5×60=320 (m3）

为了系统运行安全可靠，确定雨水调节池有效容积为350m3，池体尺寸A×B× H=8.4m×9.0m×6.3m。

3.5 其他主要构筑物尺寸确定

结合现有污水来水管路管径DN400，相对埋设深度-5.2m，集水池A×B×H=5. 6m×5.6m×6.3m及管路来水量、构筑物位置等，确定格栅池尺寸为2.5m×0.9m× 6.0m；沉淀池尺寸为3.0m×2.0m×8.0m；污泥池尺寸为2.0m×2.0m×1.0m。

3.6 对中途污水提升泵站的改造措施需要结合实际，综合考虑管网运行情况、管路整体布局、设备控制与维护管理等多种因素影响，做出科学合理地优化选择，后续还应对工艺参数、水泵选择、关键设备选型、设备自动控制及雨水回收利用管路等做进一步详细设计。

4 、结语

中途污水提升泵站作为保障排水系统安全顺畅运行的重要措施和主动力量，在日常生活和生产过程中发挥着不可或缺的重要作用。在实际运行管理中，根据自身排水系统的具体特点和存在问题，对泵站进行科学合理的技术改造，使设备运行流畅可靠，维护与管理方便，在满足使用需求的同时，其整体功能得以有效提升，也起到节能减排、开源节流的作用。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.21.035