一种地铁车站密闭式污水提升装置的改造方法

发表时间:2020/6/30   来源:《科学与技术》2020年第5期   作者:杨国鹰
[导读] 随着城市轨道交通行业的快速发展,地铁车站既要体现其作为客运中转站的功能
        摘要:随着城市轨道交通行业的快速发展,地铁车站既要体现其作为客运中转站的功能,又要满足乘客安全、便捷的出行要求,还应与城市的发展和交通相互协调,从传统车站设施升级成更能满足当今车站服务性需求的现代化系统设备,已成为城市轨道交通行业的发展趋势。因此一套更为优化更安全的地铁车站排污途径,对改善车站室内空气质量,有效阻隔污染源中病毒细菌的传播途径,对抗击新型冠状病毒疫情防控工作起到积极作用。
        关键词: 车站排污设施 密闭式污水提升系统

引言
        西安地铁2号线,为西安地铁首条开工线路,也是首条运营线路,一期工程主线于2006年9月28日开工建设,2011年9月16日通车试运营,全长20.50公里,设17座地下车站。北大街车站在2013年9月15日与正式开通的西安地铁1号线形成交汇车站。西安地铁2号线对比国内同行业地铁线路设计建设属于早中期,其站内设施功能使用方面有提升空间。本文就北大街车站站内污水排放设施改造的成功案例进行总结分析,力求为国内地铁同行业在地下车站排污设备性能提升方面找到一条更为优化更安全排污途径。
1.实施背景
        西安地铁2号线北大街车站主体建筑年代较早,车站卫生间采用传统的重力流落后的基坑式排污方式:
        1.1地铁站内部空气流通差,无法做到完全的气密,有异味渗出,严重影响周边环境!(阴雨天更加明显)。
        1.2容易滋生蚊蝇同时对由粪便传播的病毒病菌在地下密闭环境中容易形成传播途径,对车站卫生防疫工作造成一定影响。
        1.3设备性能先天不足,检修环境差,设备检修时厕所需停用,影响乘客入厕。
        1.4需要人员定期清掏污水池内杂物垃圾,水泵运行工况差,设备故障率高。
        随着西安地铁对客运服务标准的提高,其地铁2号线原有排污设计与设施已经完全不能满足现代地铁车站公共区对空间环境的要求。且半敞开式污水集水坑需要定期进行清掏作业,此类作业本身对作业人员人身安全也存在安全隐患。在已上原因背景下经过施工改造将原有“半敞开式”污水集水坑改造成为“密闭式水泵一体”污水排水箱。此方法可将车站洗手间排污系统在全密闭的环境中由污水箱中设置的水泵抽排至市政污水管网,减少人员维护成本,有效阻断病毒细菌传播途径。
2.设备选型
        1.1主排污泵:水泵流量≥15m3/h;水泵扬程≥30m;水泵电机功率≥4KW。具有大流道防堵塞设计或切削功能。水泵自由通径≥90mm泵输送最大密度≥1.100kg/ m3水泵每小时启动次数≤60次。防护等级为IP68的承压式电机集成于泵壳内部。

设备周围还应设置一台辅助排水泵及集水坑,从而解决设备外积水的自动清理和故障维修时污水的清理问题;
        1.2密闭式污水集水箱:具有个性化设计,可以根据实际需求灵活设计水箱大小、形状、容量以满足实际需求;水箱结构材质可使用金属焊接或一次成型聚乙烯材质,需具有密闭、防腐,防锈,箱壁坚实,耐污水腐蚀等特质;水箱内部为倾斜面式箱底设计可以高效的引导污水流汇集与泵口排出,确保无沉淀;水箱外部含有污水进水口与水泵吸入段连接口,高度位置可根据现场情况调整,水箱顶部设置通气连接端口,以及一个用于系统维护的大尺寸开口并具有打开关闭功能。水箱承压式设计,可承受≥5m水注压,水箱泵送液体温度0-50℃ 。
        1.3系统控制:水泵控制使用预制式控制单元,所有设定预制完成。水泵控制器具有多种电机防护功能包括过载、过热、漏水、高水位报警等电机保护单元;干触点式通用报警信号输出,所有水泵故障及水位信号通过数据电缆接入BAS系统远端I/O箱中模拟量输入模块中,在综合监控界面可实时监控水泵工作状态,就地控制箱应具有自动/手动控制、自动切换、运行显示、保护报警、远程监控等基本功能,其采用一控二方式即一个控制箱监控两台排污泵,可平均分配两台排污泵的运行时间,实现排污泵的自动轮换运行、双泵互为备用、故障切换运行等功能。水箱内液位控制采用水位感应灵敏的电极液位控制监测水位变化,并在控制箱内设置停泵水位、第一台排污泵启动水位、第二台排污泵启动水位、报警水位共四个水位显示监控点,传输水位信号至就地控制箱实现排污泵启停。
3.改造施工
        对车站污水集水坑实地勘察后,结合现场管道管径及接入点改造及密闭集水箱沉降具体位置确定施工改造步骤:
        3.1首先需要对北大街站污水集水池结构顶盖进行拆除,再拆除原系统中水泵、阀门管件等部分单元清洁后外移封存。
        3.2对污水集水池进行清掏清洗,重新做防水,粉刷除味处理;基坑底部放坡,做小基坑,安装小型潜水泵。
        3.3对原有集水坑上方站台板8平方米切割悬空,切割板可根据情况回填原基坑,基坑四周制作安装护栏并安装钢爬梯其宽度1米,高度2.5米至基坑底部用于日后人员维修使用。
        3.4根据拆除后水池内部结构,现场测量安装密闭集水箱及水泵,保证设备自身与周边水池结构保持至少60CM的间距,以确保对相关部件进行操作、维修的便利性。原有集水坑内确保辅泵安装位置,用于污水提升设备所在泵房的集、排水。提升设备所有管路均与原有污水池进水排水管路连接并安装橡胶软连接,以降低共振强度。污水提升设备与水池底部结构连接稳固牢靠,必须安装地脚螺栓。
        3.5所有连接提升设备排水泵的排水管须安装防止倒流器,以防止发生水锤与倒灌;对于管径为DN80及以上的排水管路,需在其内部安装隔离阀。设备安装到位后完成其控制箱电源接入并对水位控制开关与报警输入端相连一同接入远程监控系统。
4.使用效果
        自该项目完成车站污水集水坑改造后,设备运行平稳,因污水集水箱中没有污泥沉积从而改善了水泵运行工况节约人员维护清掏成本。地铁站内空气质量也得到改善,车站污水设备区域无蚊蝇滋生环境,密闭式污水箱的使用在近期抗击新型冠状病毒疫情防控工作中也起到了积极作用。因系统整体运行情况良好,达到预期效果。
5.结束语
        随着城市轨道交通行业的快速发展,地铁车站既要体现其作为客运中转站的功能,又要满足乘客安全、便捷的出行要求,还应与城市的发展和交通相互协调,从传统车站设施升级成更能满足当今车站服务性需求的现代化系统设备,已成为城市轨道交通行业的发展趋势。因此一套更为优化更安全的地铁车站排污途径,对改善车站环境卫生起到了积极作用,此次密闭式污水提升装置的改造方法值得国内地铁同行业设备管理借鉴。
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