泵井分离式污水提升技术
乔夏莹 杜彦博
中铁三局集团有限公司勘测设计分公司 030000
摘要:一种泵井分离式的污水提升装置,属于污水提升技术领域,可解决现有污水提升设备改造施工条件严苛,不能很好的分离固体杂质及维护成本高等缺点,包括埋设于地下的污水泵房和污水池;所述污水泵房的底部设有污水泵,污水泵的入口端连接有吸入管,出口端连接有出水管;所述污水池包括吸水池和排水池,吸水池和排水池通过过水洞连通,吸水池的底部设有吸水喇叭口,吸入管与吸水喇叭口连接,排水池的侧壁设有排水管。通过泵井分离的设计,便于日常维护及管理,并能有效延长装置使用寿命。
关键词:污水提升 泵井分离 污水处理 管网改造
0 引言
污水提升系统是用于提升和输送低于排水管网的废污水的一整套系统,可以有效的解决既有老城区或者老厂区的无法连接排污系统的问题[1]。一体化污水提升泵站[2]是解决这个问题的主要途径,它是通过集水箱收集于下水道液位的或远离排污管网的污水管和卫生设施排放的废污水,并将其提升和泵送至排污系统中。一体化污水提升泵站用于提升污水的高程,以便于污水的进一步输送或处理。
现有的污水提升设备在实际应用中会面临很多问题,尤其是对既有低位污水系统的提升改造施工条件要求过高,往往会出现需要间断使用,挖深过大等问题。
1.技术内容
1.1技术原理
本系统分污水泵房和污水池两部分,污水池一般由既有的污水池改造而成。其具体结构见图一。
污水泵房底部设污水泵,污水泵引入侧连接吸入管,吸入管另一侧连接污水池内的吸水喇叭口;污水泵出口侧连接出水管排出提升后的污水;污水泵房底部设有集水坑;顶部设有通气管及检修入孔。
污水池用于存放待提升的污水,污水池分吸水池和排水池两部分;排水池侧壁设有排水管;排水池与吸水池通过过水洞相连;吸水池内设有格栅吊篮,格栅吊篮位于过水洞洞口;吸水喇叭口设于吸水池底部,吸水坑的上方;吸水池和排水池顶部分别设置检修入孔;吸水池顶部设有格栅井孔位于格栅吊篮正上方。
污水排至排水池,当水量达到过水洞时通过格栅吊篮漫入吸水池,吸水池内设有吸水喇叭口与污水泵房内的污水泵相连接,用于将污水提升排出。
其中格栅吊篮用于阻拦由排水池漫入的固体杂质,从而达到控制吸水池的固体杂质的含量,保证吸水喇叭及管道不堵塞。
吸水喇叭口位与吸水池内,用于抽吸吸水池内的污水,其另一端与污水泵相连接,当污水泵启动,将吸水池内的水排出。
1.2改造工序
1.3操作运行流程
使用实施方式:污水由排水管排入排水池内,排入排水池内的污水通过过水洞和格栅吊篮进入吸水池,这个过程中,固体杂质被留在格栅吊篮中,可通过格栅井孔定期清理。
污水进入吸水池,当液面高度达到设定的污水泵启动高度,液位传感器将启动信号传入控制箱,控制箱控制污水泵启动。吸水池内的污水经由吸水喇叭口、吸入管、污水泵、出水管排入排水管道中。当液面高度达到设定的污水泵停止高度,液位传感器将停止信号传入控制箱,控制箱控制污水泵停止运行。
2.技术优点
2.1施工难度低
实现对既有排污工程低成本且不间断使用进行提升改造,且与传统的污水提升装置比,施工条件要求低,施工难度低。
2.2使用维护方便
本技术能更好的分离污水固体杂质,另一方面传统一体化泵站使用潜污泵,水泵和污水放置在同一个空间,不易维护,而本技术能实现泵井分离,提高设备的使用年限,且便于日常运行维护管理。低位污水系统升级改造,尤其是既有污水系统存在可继续使用污水池。
3.实际应用情况
本技术在神朔铁路沿线各站区系列改造工程中取得了较好的应用效果,神朔铁路部分站区排水设施建设年限较早,排水系统不完善,多数站区污废水排至污水井(污水池)内,定期清掏,但现存排水系统与市政排水或自建污水处理厂有较高的位差,需要进行污水提升。既有污水池现状较好,而本技术是适合于该种情况的。
4.效益分析
本技术因其自身的特点应用后产生了较好经济效益,达到了节约建设成本,便于日程维护的效果。
本技术对于对施工条件要求低,尤其是对既有污水系统的提升改造,可直接将既有污水井改造为本系统的的污水池,新设污水泵房即可。对比常规的泵站节约成本显而易见,对比一体化提升泵站也有一定的优势[3],投入分析:
主要设备:本技术主要设备为污水泵及控制系统,整体价格不高,一般不超过3万;而一体化泵站设备中除了水泵及控制系统外还包含壳体等其他部分,且一般为整体设备购入,一般8-25万不等,价格远高于本系统。
主要材料:管材等,消耗量相当。
施工要求:本技术仅需新建地下泵室,开挖面积及深度都远小于一体化泵站。且本技术可不间断使用施工,这是一体化泵站不能达到的。
日常维护:污水泵通过喇叭口抽吸污水池内的污水,将固体杂质分离,以便定期清掏处理,泵井分离的设计,便于日常维护及管理,并能有效延长系统使用寿命。
5.结语及推广
本技术适用提升和输送低于排水管网的废污水的排水系统,尤其是既有污水系统的提升改造,具有对于对施工条件要求低,固体杂质分离效率高,实现泵井分离,便于日常维护及管理,延长系统使用寿命等优点,适于广泛推广。
本技术为提升和输送低于现有排水管网高程的废污水而设计,尤其适用于既有污水系统的升级与改造项目。其特点在于,对环境的适应性较强,不依赖于严苛的现场条件,这使得它在老旧区域改造等多种场景中具备实施潜力。
在功能上,该技术能有效分离废污水中的固体杂质,通过高效的过滤机制,提升污水处理的初步效果,为后续处理阶段减轻负担,同时也保障了排水系统的畅通无阻,避免了因固体杂质累积导致的管道堵塞问题。
技术上的一个重要创新是实现了泵与井体的分离设计。这一改变不仅优化了系统的空间布局,还提高了系统的可维护性和可操作性。管理人员可以更方便地进行日常检查、保养和维修工作,降低了系统因维护不当而导致的故障风险,提升了整体运营效率。
从长期效益来看,该技术通过提高系统的稳定性和耐用性,有助于延长污水系统的整体使用寿命。
因此,本技术在处理低洼地带废污水排放、既有污水系统改造等方面,表现出了较高的实用价值和技术优势,适合在符合其应用条件的项目中广泛推广,以促进水资源的高效管理和基础设施的现代化升级。
参考文献:
[1]张莉,黄博. 小城镇污水提升泵站设计技术研究[J]. 中国房地产业,2016(9):199-200.
[2]翟林,邸志飞. 沉井式一体化污水提升泵站设计要点探讨[J]. 科技创新与应用,2023,13(31):117-121.
[3]侯继燕,罗伟,贾韬,等.一体化污水提升泵站的应用探讨[J].西南给排水.2013,(1).