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預(yù)制一體化泵站

泵站是能提供有一定壓力和流量的液壓動(dòng)力和氣壓動(dòng)力的裝置，工程稱泵和泵站工程，它是排灌、提升泵站的進(jìn)水、出水、泵房等建筑物的總稱。在實(shí)際的城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)當(dāng)中，通常將泵站作為水體提升的工具。隨著科技的發(fā)展，中國(guó)逐漸引入了一體化泵站，并且在城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。

        一體化泵站在歐洲的應(yīng)用歷史比較悠久，但是中國(guó)是近年才引進(jìn)一體化泵站作為污水提升設(shè)施的一個(gè)重要構(gòu)筑物。和傳統(tǒng)的泵站相比較，這種一體化泵站施工周期短、安裝簡(jiǎn)單、對(duì)周圍環(huán)境影響較小、成本相對(duì)較低，目前已經(jīng)在我國(guó)的污水行業(yè)當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用。接下來(lái)本文將主要就一體化泵站的概念、一體化泵站的應(yīng)用實(shí)例以及在進(jìn)行一體化泵站設(shè)計(jì)時(shí)要注意的要點(diǎn)等幾個(gè)方面進(jìn)行研究和探討。

        1.一體化泵站概念

        一體化泵站是由頂蓋、玻璃鋼簡(jiǎn)體、潛水泵、服務(wù)平臺(tái)、管道、電氣控制、通風(fēng)系統(tǒng)等部分組成為一體的一種設(shè)備，并在出廠前就進(jìn)行預(yù)裝和測(cè)試的泵站，它的功能就是用來(lái)將雨污水進(jìn)行提升，以便進(jìn)行后續(xù)的工藝流程。

        2.一體化泵站的原理

        一體化泵站通常設(shè)置在排水管網(wǎng)中途埋深較深需要將水體提升至較高的下游管網(wǎng)時(shí)或者排水管網(wǎng)的末端。排水管網(wǎng)進(jìn)入一體化泵站時(shí)，首先經(jīng)過(guò)粉碎型格柵將大顆粒型固體物進(jìn)行切割，粒徑變小后進(jìn)入泵站集水池內(nèi)，集水池內(nèi)安裝各種探測(cè)傳感設(shè)備、水泵及管道等。隨著水位的不斷變化，使得壓力傳感器或者浮球反饋泵站的液位信息到控制系統(tǒng)，再由控制系統(tǒng)設(shè)定的運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)水泵開(kāi)關(guān)運(yùn)行。當(dāng)液位達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的開(kāi)啟水泵液位時(shí)，控制系統(tǒng)會(huì)控制水泵啟動(dòng)，這樣污水便從泵站抽到市政污水管路出口；當(dāng)污水水位低于系統(tǒng)設(shè)定液位時(shí)，系統(tǒng)會(huì)控制水泵停運(yùn)。這樣循環(huán)反復(fù)，使得一體化預(yù)制泵站順利運(yùn)行。

        3.一體化泵站的應(yīng)用實(shí)例

        （1）一體化泵站的適用場(chǎng)合及其優(yōu)缺點(diǎn)

        在目前的建設(shè)當(dāng)中，一體化泵站主要使用于市政工程、工業(yè)和其他單靠重力不能將廢水排入污水處理設(shè)施等其他構(gòu)筑物的地方。其中，城鎮(zhèn)排水適用于污水泵站、雨水泵站、隧道泵站等中途泵站，市區(qū)中、小型無(wú)人操作的污水輸送泵站等等。

        一體化泵站在城鎮(zhèn)污水處理設(shè)計(jì)中有著廣泛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)泵站，一體化泵站有許多優(yōu)點(diǎn)：①節(jié)省安裝成本。一體化泵站，顧名思義，它全部的部件都是在工廠內(nèi)完成的，整個(gè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密，出廠后可直接用吊車進(jìn)行吊裝，然后對(duì)泵坑進(jìn)行開(kāi)挖并在施工現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土基礎(chǔ)即可，不像傳統(tǒng)的泵站需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行大開(kāi)挖之后才能進(jìn)行澆筑安裝，一體化泵站的這種安裝方式使其相比于傳統(tǒng)泵站在成本上減少了20%左右。②除了節(jié)省安裝成本，一體化泵站還具有較高的智能化及自控能力。它還可以利用信息技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，這樣一來(lái)，可以節(jié)省人力，也就是相關(guān)的工作人員不用在現(xiàn)場(chǎng)一直觀察，只需要通過(guò)電腦或者是就可以直接了解現(xiàn)場(chǎng)泵站運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)泵站相關(guān)運(yùn)行參數(shù)的修正。③具有應(yīng)急措施，尤其是在控制柜發(fā)生故障時(shí)，它可以打開(kāi)緊急運(yùn)行開(kāi)關(guān)來(lái)保證泵站的運(yùn)行，同時(shí)還具有成套增壓設(shè)備以便備用。④一體化泵站不僅安裝簡(jiǎn)易，其施工周期較傳統(tǒng)泵站的施工周期也短。只要完成基坑開(kāi)挖、預(yù)制好泵站底板，1～2周即可完成整個(gè)泵站的安裝。施工量小，安裝工期短。而且整個(gè)一體化泵站結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)方便，水泵等主要設(shè)備可采用雙導(dǎo)軌自動(dòng)安裝系統(tǒng)，工作人員可減少直接進(jìn)出泵站筒體，除了它的簡(jiǎn)便之外，在一定程度上對(duì)泵站管理人員的人身安全也提供了一定的保障。⑤一體化泵站的使用壽命較長(zhǎng)。在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，一體化泵站的筒體往往采用*的、抗腐蝕的、具有較好機(jī)械強(qiáng)度的材質(zhì)，這類材質(zhì)的使用周期一般在50年左右。目前所使用的泵站主體結(jié)構(gòu)大部分由纖維纏繞玻璃鋼（GRP）制成，材質(zhì)堅(jiān)固、持久耐用。除此之外，一體化泵站的配套水泵還具有攪拌沖洗的功能，這些都在一定程度上延長(zhǎng)了泵站的使用壽命，避免頻繁更換泵站造成人力和物力的損失。⑥維修維護(hù)方便。傳統(tǒng)泵站維修維護(hù)比較麻煩，一體化泵站具有較高的配置，其安全系數(shù)較高，維修維護(hù)簡(jiǎn)便。一體化泵站除了有這些優(yōu)點(diǎn)，它還存在一些缺陷，比如城市污水管網(wǎng)的埋深較大時(shí)，受筒體材料剛度及筒體大小的影響，一體化泵站不可能無(wú)限度的加深，目前市場(chǎng)較成熟的直徑3.8米筒體的大深度為18米左右。當(dāng)污水流量過(guò)大時(shí)相應(yīng)地就要求泵站的有效容積也大，但是在實(shí)際工作過(guò)程中，常規(guī)尺寸的筒體內(nèi)安裝大流量的潛水泵是非常困難的。目前，我國(guó)常見(jiàn)的單筒一體化提升泵站的處理水量大概在40000m3/d左右。所以對(duì)于埋深大、流量大的泵站采用一體化泵站是比較困難的。

        （2）應(yīng)用實(shí)例

        近幾年，城市現(xiàn)代化的進(jìn)程在不斷加快，但是城鎮(zhèn)污水的排放也在不斷增加，過(guò)量的污水導(dǎo)致了地表水質(zhì)的惡化，這就需要建設(shè)相應(yīng)的污水配套管網(wǎng)提高污水收集率。由于城市化進(jìn)程的速度加快，加上原有規(guī)劃相對(duì)滯后，這種情況下，一體化泵站因?yàn)槠湔嫉孛娣e小、施工周期短、控制系統(tǒng)*、組件的配合程度高、滲漏及噪音控制好、投資小、對(duì)周邊環(huán)境影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)使其在城鎮(zhèn)污水設(shè)施中得到廣泛應(yīng)用。

        在實(shí)際的城鎮(zhèn)污水設(shè)計(jì)當(dāng)中，可以將一體化泵站應(yīng)用于污水管網(wǎng)中途提升、城鎮(zhèn)低洼地帶、橋涵積水段的排放提升、農(nóng)業(yè)灌溉、城市居民小區(qū)內(nèi)的污水排放等等。還可應(yīng)用于各類分散型的污水收集系統(tǒng)。

        以茂名某地的污水管網(wǎng)工程為例，由于整個(gè)城區(qū)的地勢(shì)平緩，污水收集管網(wǎng)路線較長(zhǎng)，管網(wǎng)埋深不斷加大，受下游現(xiàn)狀污水管網(wǎng)標(biāo)高的限制，上下游污水管管底標(biāo)高相差3米，為減少管網(wǎng)的施工難度及社會(huì)影響，需要設(shè)置相應(yīng)的提升泵站。設(shè)計(jì)泵站的總規(guī)模為1500m3/h，壓力出水管管徑為DN600的不銹鋼管，在污水經(jīng)提升后排入下游的現(xiàn)狀污水管網(wǎng)。在進(jìn)行一體化泵站設(shè)計(jì)時(shí)采用直徑為3.8m的玻璃鋼筒體，深度為8.10m的一體化預(yù)制泵站，其主要的參數(shù)如下：流量Q為1500m3/h，單泵流量為750m3/h，泵功率N為37kw，揚(yáng)程H為10.5m，效率β在82%以上。為了保證水泵站運(yùn)行的可靠性和安全性，在泵站的進(jìn)口處設(shè)置粉碎型格柵。本工程的配套系統(tǒng)還有水位控制系統(tǒng)、自動(dòng)導(dǎo)軌裝置、計(jì)量及報(bào)警系統(tǒng)、離子除臭裝置等等，這樣一來(lái)就可以對(duì)水泵的運(yùn)行情況進(jìn)行科學(xué)的控制，從而實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行。

        4.進(jìn)行一體化泵站設(shè)計(jì)時(shí)要注意的地方

        在進(jìn)行一體化泵站設(shè)計(jì)時(shí)要著重注意以下幾個(gè)點(diǎn)：（1）一體化泵站的井筒直徑大不宜超過(guò)3.8m。（2）傳統(tǒng)污水泵站的集水井容積應(yīng)該大于流量大的水泵在5分鐘內(nèi)的出水量，而單井筒內(nèi)僅設(shè)置三臺(tái)泵，其中一臺(tái)為泵備用，當(dāng)進(jìn)水量大于污水泵站的大規(guī)模時(shí)可設(shè)置多套井筒進(jìn)行并聯(lián)使用。（3）污水泵站的開(kāi)啟次數(shù)有一定的規(guī)定，一般來(lái)說(shuō)，每小時(shí)內(nèi)開(kāi)啟水泵的次數(shù)應(yīng)該小于等于6次，但是目前隨著科技的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，在我國(guó)已經(jīng)允許每小時(shí)泵站啟動(dòng)的次數(shù)到達(dá)10次左右，部分技術(shù)*的水泵已經(jīng)高達(dá)20次，這在一定程度上大大提高了一體化泵站的規(guī)模。

        綜上所述，一體化泵站作為城鎮(zhèn)污水處理中*的一部分，它是污水處理系統(tǒng)中的一個(gè)巨大飛躍。相比于傳統(tǒng)泵站占地面積大、成本費(fèi)用高、工作環(huán)境惡劣等眾多缺點(diǎn)，一體化泵站的優(yōu)勢(shì)十分明顯，它的占地面積小、施工周期短、集成度高、安裝方便、成本節(jié)約、自動(dòng)化程度高、終的效果好等等。所以，在現(xiàn)今的城鎮(zhèn)污水系統(tǒng)中，一般用一體化泵站取代傳統(tǒng)的泵站作為污水處理過(guò)程中的提升泵站。在對(duì)一體化泵站進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要格外注意其設(shè)計(jì)要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，例如泵站水深、所設(shè)泵數(shù)、集水池容積等等，這樣才能進(jìn)一步擴(kuò)大對(duì)一體化泵站的推廣，使其在城鎮(zhèn)污水處理中發(fā)揮應(yīng)有的作用。