海甸污水泵站的設(shè)計及運(yùn)行管理|資料

　　海甸污水泵站座落于美麗的海口市海甸溪畔，是海口市污水處理項目的重要配套工程，擔(dān)負(fù)著輸送中心區(qū)(除海甸島、新埠島外)全部污水的任務(wù)。工程總造價為4295.92萬元，占地面積約為4500m2，設(shè)計提升污水能力為6.0m3/s。自1999年10月投產(chǎn)以來平均輸送污水量達(dá)20×104m3/d。
1　工藝流程及存在問題

1.1　格柵間
　　格柵間的平面尺寸為8.0m×18.0m，地面以下深為9.3m，操作平臺位于地面以下4.9m處，屬半地下式格柵間。建有三組柵渠，采用地下鋼筋混凝土直壁式平行渠道，渠長為8.0m、寬為3.0m。主要裝置及設(shè)備見表1。
　　格柵間配置有6臺超聲波液位儀，用以顯示柵前、后水位。
　　格柵間的進(jìn)水流態(tài)良好，設(shè)備選型經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù) 。但在實際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)還存在一些問題：①進(jìn)水涵箱處的污水水位標(biāo)高(進(jìn)水閘門前水位)與操作平臺存在較大落差，導(dǎo)致生產(chǎn)中存在重大安全隱患，如發(fā)生突發(fā)性停電或閘門損壞滲漏等情況時，急流污水會在很短的時間內(nèi)將整個操作平臺淹沒，從而造成不可挽回的損失；②格柵柵距過寬(60mm)使水體中的一些軟物(如布條、麻繩等)極易被沖過柵條而進(jìn)入泵坑并纏繞在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉輪上，影響潛水泵的正常運(yùn)行；③格柵電機(jī)因隨柵耙一起升降，故極易受潮腐蝕。

表1　格柵間主要裝置及設(shè)備 設(shè)備名稱 運(yùn)行參數(shù) 數(shù)量(臺) 產(chǎn)地
抓耙式格柵 柵距為60mm，提升能力為300kg 3 德國
螺旋輸送機(jī)(A、B) 功率：2.2kW，轉(zhuǎn)速：1430r/min，柵渣輸送能力為6m3/h，直徑為280mm，長為13000mm 2 德國
柵渣壓實機(jī) 功率：5.5kW，轉(zhuǎn)速：1385r/min，壓實能力為6m3/h，直徑為400mm，長為3000mm 1 德國
閘板(電動) 寬為2.0m，高為1.5m 6 德國


1.2　水泵間
　　水泵間的平面尺寸為8.8m×18.0m，泵房深為10.3m，操作平臺在地面以下4.9m的位置，為半地下式潛水泵房。集水池為地下鋼筋混凝土矩形水池，有效容積為310m3。配置有5臺德產(chǎn)ABS潛水泵(4用1備)，技術(shù)參數(shù)為：Q=1.2m3/s、P=160kW、H=100k Pa、η=91.5%，在潛水泵的DN1000出水管上均設(shè)有止回閥和電動蝶閥。在泵坑配有一臺超聲波液位儀及兩臺音叉探頭，以自動控制泵的開停及干運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)。
　　主要特點為：①水力條件好，布置緊湊，且出水管路短而直，減少了水頭損失，達(dá)到了節(jié)能目的；②采用德國生產(chǎn)的ABS潛水泵，雖然價格較高，但工作效率高、壽命長、節(jié)能、安裝簡單、土建投資少；③潛水泵自身帶有一套 的自我保護(hù)裝置，在工作水位低于最低水位、電機(jī)溫升、軸承溫升及濕度、電流、電壓超過正常值時，均可自動停泵；④泵出口設(shè)有可靠的止回閥，無需關(guān)閉出口閥后再啟動泵組；備用設(shè)備平時完全可以將出口閥置于開位，處于隨時備用啟動狀態(tài)，在瞬時切換時不至于給生產(chǎn)帶來波動，避免了因設(shè)備突發(fā)故障而造成生產(chǎn)操作忙亂甚至發(fā)生連帶事故。
　　但在工藝管理中也發(fā)現(xiàn)一些問題：①因設(shè)計的總水位差較高(10m)而增加了能耗，日本的設(shè)計總水位差僅為2.0m左右；②運(yùn)行中存在著邊臺水泵的電流高于中間水泵的現(xiàn)象(約高出10%～20%)，并不時會發(fā)生“喘振”及“氣蝕”現(xiàn)象，說明泵站進(jìn)水?dāng)U散的流態(tài)不穩(wěn)，存在旋流現(xiàn)象。
1.3　出水渠
　　采用高型敞開式出水池(半地下式鋼筋混凝土渠道)，平面尺寸為18.0m×2.5m，地面以下深為4.9m，地面以上高為1.3m，出水渠中最高水位標(biāo)高為5.0m；出水渠設(shè)有兩個出口，一個出口以4m3/s的流量將污水送往污水處理廠，另一出口在暴雨季節(jié)以2m3/s(事故時為6m3/s)的流量將污水排往海甸溪；用3臺電動閘門轉(zhuǎn)換控制，中間閘板起分流隔離作用。
　　在運(yùn)行管理中發(fā)現(xiàn)，由于出水池采用側(cè)向出水而造成遠(yuǎn)離出口的邊臺水泵出水阻力大，運(yùn)行電流高，有時甚至發(fā)生掉閘的現(xiàn)象。
1.4 通風(fēng)防噪系統(tǒng)
　　由于海甸污水泵站地處居民區(qū)，因此對噪聲、臭氣的防治要求很高，故采用封閉式構(gòu)造并配置4臺軸流式鼓風(fēng)機(jī)，風(fēng)口設(shè)在格柵渠道和房間內(nèi)，送風(fēng)量為2×104m3/h、換氣頻率為5次/h，廢氣采用高空排放；泵站的設(shè)備均采用噪音較小的德國進(jìn)口設(shè)備，只有風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時噪音較大，故將其安裝在隔離罩內(nèi)并另加減振設(shè)施。
1.5　自動控制系統(tǒng)
　　泵站監(jiān)控室控制系統(tǒng)由德國ABB公司的Sattcon35、Sattcon05可編程邏輯控制器(PLC)及MCC等自控設(shè)備組成，除自動控制系統(tǒng)運(yùn)行外，還具有工況參數(shù)的采集與處理、修改模擬量設(shè)定點、報警及故障復(fù)位等功能。

2　運(yùn)行管理

2.1　節(jié)能運(yùn)行
　　在大型污水泵站中水泵是最耗能的設(shè)備。海甸污水泵站在潛水泵不具有調(diào)速功能的條件下，采取以下節(jié)能方法：
　　①生產(chǎn)中隨時調(diào)整三道進(jìn)水閘門，以盡量使進(jìn)水量與出水量接近，這樣每臺潛水泵的運(yùn)行都處于高效區(qū)，在節(jié)能的同時還延長了水泵的使用壽命；
　　②盡量使?jié)撍迷谠试S的高水位(80%～90%的水位)下運(yùn)行，這樣就降低了泵坑水位與出水池水位的高差，增大了泵的出水量，在節(jié)能的同時也消除了氣蝕影響；
　　③當(dāng)發(fā)現(xiàn)潛水泵的口環(huán)破裂或磨損造成泄漏間隙超過規(guī)定值(口環(huán)半徑間隙應(yīng)為葉輪口環(huán)外徑的2.5%～3.5%)時，應(yīng)及時更換或修理，這對提高泵效率非常有效。
2.2　工藝改進(jìn)
　　①在進(jìn)水涵箱內(nèi)安裝了一臺超聲波液位儀并與PLC相連接，這樣就可以全天候監(jiān)控進(jìn)水方涵中的水位并通知上游泵站開、停泵，避免了下游泵站還沒有開泵騰空管道，上游泵站就開車沖頂而出現(xiàn)跑冒的現(xiàn)象。
　　②改進(jìn)格柵，使柵距由原來的60mm變?yōu)?0mm，有效地攔截了污水中的軟物(如布條、麻繩等)，從而保證了潛水泵的正常運(yùn)行。具體作法為：按照格柵裝配圖將同樣材料的鋼條加工成尺寸相符的柵條，然后焊接上去。防腐措施為：采用原子灰捋于表面，固化后研磨噴漆，效果良好。
　　③針對進(jìn)水?dāng)U散流態(tài)不好、不平穩(wěn)，易形成旋流的問題，在生產(chǎn)中采用均等打開三道進(jìn)水閘門以均勻進(jìn)水的方法，使三道進(jìn)水水流的動能相互抵消，很好地消除了旋流，同時也使各水泵的工作電流差異變小，從而避免了“喘振”現(xiàn)象的發(fā)生。

3 結(jié)語

　　海甸污水泵站的各構(gòu)筑物選型合理、 ，技術(shù)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備配置精良。在生產(chǎn)管理上，以節(jié)能降耗為目的對其進(jìn)行了運(yùn)行優(yōu)化與工藝改進(jìn)，效果顯著，運(yùn)行狀況良好穩(wěn)定。