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海甸污水泵站的设计及运行管理

       海甸污水泵站座落于美丽的海口市海甸溪畔,是海口市污水处理项目的重要配套工程,担负着输送中心区(除海甸岛、新埠岛外)全部污水的任务。工程总造价为4295.92万元,占地面积约为4500m2,设计提升污水能力为6.0m3/s。自1999年10月投产以来平均输送污水量达20×104m3/d。 1 工艺流程及存在问题 1.1 格栅间?  格栅间的平面尺寸为8.0m×18.0m,地面以下深为9.3m,操作平台位于地面以下4.9m处,属半地下式格栅间。建有三组栅渠,采用地下钢筋混凝土直壁式平行渠道,渠长为8.0m、宽为3.0m。主要装置及设备见表1。  格栅间配置有6台超声波液位仪,用以显示栅前、后水位。  格栅间的进水流态良好,设备选型经济合理,技术先进。但在实际运行中发现还存在一些问题:①进水涵箱处的污水水位标高(进水闸门前水位)与操作平台存在较大落差,导致生产中存在重大安全隐患,如发生突发性停电或闸门损坏渗漏等情况时,急流污水会在很短的时间内将整个操作平台淹没,从而造成不可挽回的损失;②格栅栅距过宽(60mm)使水体中的一些软物(如布条、麻绳等)极易被冲过栅条而进入泵坑并缠绕在高速运转的叶轮上,影响潜水泵的正常运行;③格栅电机因随栅耙一起升降,故极易受潮腐蚀。 表1 格栅间主要装置及设备 设备名称 运行参数 数量(台) 产地 抓耙式格栅 栅距为60mm,提升能力为300kg 3 德国 螺旋输送机(A、B) 功率:2.2kW,转速:1430r/min,栅渣输送能力为6m3/h,直径为280mm,长为13000mm 2 德国 栅渣压实机 功率:5.5kW,转速:1385r/min,压实能力为6m3/h,直径为400mm,长为3000mm 1 德国 闸板(电动) 宽为2.0m,高为1.5m 6 德国 1.2 水泵间  水泵间的平面尺寸为8.8m×18.0m,泵房深为10.3m,操作平台在地面以下4.9m的位置,为半地下式潜水泵房。集水池为地下钢筋混凝土矩形水池,有效容积为310m3。配置有5台德产ABS潜水泵(4用1备),技术参数为:Q=1.2m3/s、P=160kW、H=100k Pa、η=91.5%,在潜水泵的DN1000出水管上均设有止回阀和电动蝶阀。在泵坑配有一台超声波液位仪及两台音叉探头,以自动控制泵的开停及干运转保护。  主要特点为:①水力条件好,布置紧凑,且出水管路短而直,减少了水头损失,达到了节能目的;②采用德国生产的ABS潜水泵,虽然价格较高,但工作效率高、寿命长、节能、安装简单、土建投资少;③潜水泵自身带有一套先进的自我保护装置,在工作水位低于最低水位、电机温升、轴承温升及湿度、电流、电压超过正常值时,均可自动停泵;④泵出口设有可靠的止回阀,无需关闭出口阀后再启动泵组;备用设备平时完全可以将出口阀置于开位,处于随时备用启动状态,在瞬时切换时不至于给生产带来波动,避免了因设备突发故障而造成生产操作忙乱甚至发生连带事故。  但在工艺管理中也发现一些问题:①因设计的总水位差较高(10m)而增加了能耗,日本的设计总水位差仅为2.0m左右;②运行中存在着边台水泵的电流高于中间水泵的现象(约高出10%~20%),并不时会发生“喘振”及“气蚀”现象,说明泵站进水扩散的流态不稳,存在旋流现象。 1.3 出水渠  采用高型小型泵式出水池(半地下式钢筋混凝土渠道),平面尺寸为18.0m×2.5m,地面以下深为4.9m,地面以上高为1.3m,出水渠中最高水位标高为5.0m;出水渠胶体磨个出口,一个出口以4m3/s的流量将污水送往污水处理厂,另一出口在暴雨季节以2m3/s(事故时为6m3/s)的流量将污旋片真空泵溪;用3台电动闸门转换控制,中间闸板起分流隔离作用。  在运行管理中发现,由于出水池采用侧向出水而造成远离出口的边台水泵出水阻力大,运行电流高,有时甚至发生掉闸的现象。 1.4 通风防噪水环真空泵统  由于海甸污水泵站地处居民区,因此对噪声、臭气的防治要求很高,故采用封闭式构造并配置4台轴流式鼓风机,风口设在格栅渠道和房间内水泵量为2×104m3/h、换气频率为5次/h,废气采用高空排放;泵站的设备均采用噪音较小的德国进口设备,只有风机运转时噪音较大,水泵销售在隔离罩内并另加减振设施。 1.5 自动控制系统 

     泵站监控室控制系统由德国ABB公司的Sattcon35、Sattcon05可编程逻辑控制器(PLC)及MCC等自上海水泵成,除自动控制系统运行外,还具有工况参数的采集与处理、修改模拟量设定点、报警及故障复位等功能。 2 运行管理 2.1 节能运行  在大型污水泵站中水泵磁力泵能的设备。海甸污水泵站在潜水泵不具有调速功能的条件下,采取以下节能方法:  ①生产中随时调整三道进水闸门隔膜泵以尽量使进水量与出水量接近,这样每台潜水泵的运行都处于高效区,在节能的同时还延长了水泵的使用寿命;  ②尽量使潜水泵在允许的高水位(80%~90%的水位)下运行,这样就降低了泵气动隔膜泵出水池水位的高差,增大了泵的出水量,在节能的同时也消除了气蚀影响;  ③当发现潜水泵的口环破裂或磨损造成泄漏间隙超过规定值(口环半径间隙应为叶轮口环外径的2.螺杆泵~3.5%)时,应及时更换或修理,这对提高泵效率非常有效。 2.2 工艺改进  ①在进水涵箱内安装了一台超声波液位仪并与PLC相连接,这样就可离心泵控进水方涵中的水位并通知上游泵站开、停泵,避免了下游泵站还没有开泵腾空管道,上游泵站就开车冲顶而出现跑冒的现象。  ②改进格栅,使油泵原来的60mm变为30mm,有效地拦截了污水中的软物(如布条、麻绳等),从而保证了潜水泵的正常运行。具体作法为:按照格栅装配图将同样材料的钢条加工成尺寸相符的栅条,然后焊接上去。防腐措施为:采排污泵灰捋于表面,固化后研磨喷漆,效果良好。  ③针对进水扩散流态不好、不平稳,易形成旋流的问题,在生产中采用均等打开三道进水闸加油泵水的方法,使三道进水水流的动能相互抵消,很好地消除了旋流,同时也使各水泵的工作电流差异变小,从而避免了“喘振”现象的发生。 3 结语   海甸污水泵站的各构齿轮油泵型合理、先进,技术参数符合标准,设备配置精良。在生产管理上,以节能降耗为目的对其进行了运行优化与工艺改进,效果显著,运行状况良好稳定。

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