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污水一體化預(yù)制泵站的自清潔

發(fā)布者：成都優(yōu)普環(huán)保設(shè)備工程有限公司 發(fā)布時(shí)間：2020/11/6 點(diǎn)擊次數(shù)：1948

2012低碳城市與區(qū)域發(fā)展科技論壇中“海綿城市”的概念被首次提出，隨后國(guó)務(wù)院辦公廳出臺(tái)《關(guān)于推進(jìn)海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見(jiàn)》指出，采用滲、滯、蓄、凈、用、排等措施，其中泵站的應(yīng)用是必不可少的，而預(yù)制泵站的優(yōu)勢(shì)將會(huì)成為市政排水的系統(tǒng)首選。        作為中小型混凝土泵站的替代品，泵站內(nèi)部的沉積是一個(gè)重要的問(wèn)題。傳統(tǒng)泵站經(jīng)常存在的問(wèn)題是坑內(nèi)雜物堆積和坑底淤積需要定期處理，長(zhǎng)期淤積的垃圾發(fā)酵發(fā)臭，引起周?chē)�環(huán)境的惡化，甚至產(chǎn)生有毒易燃易爆氣體，危害周邊環(huán)境。        一體化預(yù)制泵站在優(yōu)化容積的同時(shí)，提出自泵站的自清潔方案，解決一體化預(yù)制泵站內(nèi)部雜物殘留以及井筒淤積問(wèn)題。針對(duì)上述問(wèn)題，以雜物處理以及清理淤積兩個(gè)方面作為突破點(diǎn)，根據(jù)一體化預(yù)制泵站的工作原理，結(jié)合筆者相關(guān)一體化預(yù)制泵站的設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)，從其結(jié)構(gòu)、配置等方面簡(jiǎn)單介紹一體化預(yù)制泵站的自清潔功能。 一體化預(yù)制泵站的簡(jiǎn)單模型及結(jié)構(gòu)分別如圖1、圖2所示。 圖1  一體化預(yù)制泵站的簡(jiǎn)單模型 圖2  一體化預(yù)制泵站結(jié)構(gòu) 1—水泵及耦合  2—液位計(jì)  3—進(jìn)口管 4—格柵裝置  5—閥門(mén) 6—出口管 二、雜物處理 1.格柵裝置        在一體化預(yù)制泵站的進(jìn)口法蘭稍后，設(shè)置第一道攔截措施，即格柵裝置。作為一個(gè)高度集成、自動(dòng)化的產(chǎn)品，目前工程中經(jīng)常使用粉碎性格柵，粉碎型格柵具有占地小和使用方便等功能，能夠使進(jìn)入泵站內(nèi)的雜質(zhì)第一時(shí)間被切割粉碎。粉碎格柵能夠把污水中的懸浮物和漂浮垃圾粉碎成6~10mm的細(xì)小顆粒，粉碎后的小顆粒雜質(zhì)無(wú)需打撈，可以通過(guò)潛污泵直接排出。        從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)，可以選擇提籃式格柵，特點(diǎn)是需要定期將格柵從泵站內(nèi)提出，清理格柵內(nèi)攔截下的雜物，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。相較于粉碎格柵，提籃格柵的柵格較大，攔截雜質(zhì)的效果不是太好。        格柵裝置在泵站入口第一時(shí)間攔截、處理較大或者帶狀雜質(zhì)，避免較大雜物進(jìn)入泵站內(nèi)部從而產(chǎn)生雜物堆積，為一體化預(yù)制泵站的預(yù)防沉積把好第一關(guān)。 2.水泵配置        給一體化預(yù)制泵站配置切割型潛水排污泵，可輕松粉碎污水中夾帶的纖維體。經(jīng)過(guò)格柵的過(guò)濾，較大的雜物被處理，進(jìn)入泵站內(nèi)部的介質(zhì)可能還帶有部分雜物殘留（比如帶狀纖維體、塑料等），切割型潛水排污泵在葉輪進(jìn)口處設(shè)置有旋轉(zhuǎn)的刀頭（見(jiàn)圖3）和靜止的刀盤(pán)結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖4），在刀頭的高速旋轉(zhuǎn)下，污水中的長(zhǎng)纖維通過(guò)刀盤(pán)后背刀頭切割粉碎，粉碎后的殘?jiān)�被葉輪吸入，通過(guò)水泵出口排除泵站。 圖3  刀頭 圖4  刀盤(pán) 三、清理淤積 1.井筒自清潔結(jié)構(gòu)        一體化預(yù)制泵站的筒體底部是經(jīng)過(guò)CFD特殊設(shè)計(jì)（見(jiàn)圖5）的智能化下凹式結(jié)構(gòu)，這種獨(dú)特的水力設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可以保證井筒能抵抗地下水的壓力而不變形，當(dāng)水泵起動(dòng)時(shí)，泵坑的坡面結(jié)構(gòu)使泵坑內(nèi)介質(zhì)達(dá)到很高的流速，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)烈的渦流，一方面將底部水流向水泵進(jìn)口集中，方便使粉碎的雜物更好地被水泵輸送出去，另一方面帶動(dòng)一體化預(yù)制泵站底部沉淀的雜質(zhì)運(yùn)動(dòng)，避免淤積使沉淀的固體再次懸浮并進(jìn)入水泵入口，可以達(dá)到自清潔的效果。 圖5  筒體底部CFD速度矢量圖 2.反沖洗裝置        保持一體化預(yù)制泵站外部結(jié)構(gòu)不變，針對(duì)一體化預(yù)制泵站使用過(guò)程中出現(xiàn)的淤積問(wèn)題，對(duì)一體化預(yù)制泵站的管路結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，如圖6所示。在一體化預(yù)制泵站內(nèi)部的水泵出口的主管路上加設(shè)一道旁支管路結(jié)構(gòu)，加設(shè)的旁支管路是一個(gè)或者多個(gè)較小口徑的管路，小口徑管路的出口對(duì)準(zhǔn)一體化預(yù)制泵站井筒的內(nèi)部容易產(chǎn)生淤積的位置。旁支管路和主管路之間設(shè)有電動(dòng)閥門(mén)，閥門(mén)的電氣控制接入一體化預(yù)制泵站的控制柜系統(tǒng)，和水泵控制相關(guān)聯(lián)。        當(dāng)一體化預(yù)制泵站中的水泵運(yùn)行起動(dòng)時(shí)，通過(guò)設(shè)定的控制程序打開(kāi)旁支管路上的電動(dòng)閥門(mén)，出水主管路內(nèi)的部分壓力水從旁支管路流過(guò)，由于旁支管路管徑較小，使得流出的壓力水成為高速水流，高速水流對(duì)準(zhǔn)一體化預(yù)制泵站井筒內(nèi)部容易淤積的地方進(jìn)行沖刷，使一體化預(yù)制泵站內(nèi)沉積的雜質(zhì)在水流重新沖擊下隨著水泵的運(yùn)行而被輸送至一體化預(yù)制泵站外排出。根據(jù)一體化預(yù)制泵站具體運(yùn)行工況，可以在控制系統(tǒng)中智能地調(diào)節(jié)電動(dòng)閥門(mén)的啟閉以及開(kāi)啟間隔。   圖6  管路結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì) 3.液位控制        當(dāng)泵站處于枯水期時(shí)，液面降低至最低至設(shè)置的最低水位后，因?yàn)榭菟�期沒(méi)有液流進(jìn)入泵站，導(dǎo)致液位不會(huì)上升到常規(guī)起泵位置，長(zhǎng)時(shí)間的停泵期會(huì)導(dǎo)致一體化預(yù)制泵站井筒內(nèi)污水中雜質(zhì)逐漸沉淀、吸附，甚至水汽蒸發(fā)后沉積物結(jié)塊。這樣會(huì)導(dǎo)致泵站再次啟動(dòng)后，沉積物根本無(wú)法排出泵站。        針對(duì)這一問(wèn)題，對(duì)一體化預(yù)制泵站控制系統(tǒng)做出設(shè)定，系統(tǒng)判定水泵長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)狀態(tài)時(shí)，起動(dòng)枯水期模式：控制系統(tǒng)關(guān)閉泵站出口總閥，打開(kāi)反沖洗裝置中的電動(dòng)閥門(mén)，控制水泵間隔一段時(shí)間后短時(shí)間運(yùn)行（例如每間隔6h，水泵起泵運(yùn)行2min），保證泵站內(nèi)部污水不沉積，直至泵站下一次完全起動(dòng)。 四、結(jié)語(yǔ)        對(duì)于污水一體化預(yù)制泵站中常見(jiàn)的固體雜質(zhì)及其淤積問(wèn)題的處理，上述方法已經(jīng)在實(shí)際生產(chǎn)中證明了其有效性，得到了用戶(hù)的認(rèn)可。但是對(duì)于污水一體化預(yù)制泵站內(nèi)部的另一種污染：油污及漂浮垃圾，根據(jù)用戶(hù)反饋，上述措施還不能有效解決。對(duì)于國(guó)內(nèi)的一體化預(yù)制泵站的優(yōu)化，還需要堅(jiān)持不懈的努力。