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，這些情況的出現對城市發展都有著不利的影響。所以，必須根據泵站具體的運行現狀來提出相關的設計和管理對策，以此確保該項系統更好的服務于城市排水治理中。

1 設計原則

1.1 對設計規模進行合理確定

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的資料進行收集、整理，包括排水管網的現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據。結合本地區地塊現狀，根據城市總體規劃，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中十分重要的內容，泵站的選址意義重大，應該綜合考慮到城市市政排水管網的排水管道、布局以及市政用地規劃情況等諸多因素，根據當地城市規劃，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量的材料。并且在工程進行施工中，對材料質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。該雨水泵站設計規模為21.5m3/s，近期設計規模為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，起到凈化水質、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，下游排水系統最高水位取16.4m，高差為10m，泵站內部總水頭損失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節能的關鍵。潛水泵要在允許的高水位中公允性，以此增加水泵出水量，實現節能的目標。在生產期間，合理調整水閘門的開啟度，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，根據實際變化情況結合使用。定期檢查潛水泵的口環位置，如果發現口環有裂痕現象，或者由于長時間運行使得泄漏間隙超出規定要求，那么要及時更換設備，保證潛水泵可以穩定、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、氣味大的特點，會對人的感官以及環境造成影響，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，以改善泵站環境。

3.3 有關工藝改進

在進水閘門井內，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，產生一定的熱量，該熱量就會提高低壓配電中的環境溫度，對電器元件以及接頭位置產生不利的影響，從而發生一系列故障。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定的工作狀態。

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，并且對以后城市發展規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，不斷推進城市雨污水泵站建設的不斷進步[3]。