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城镇污水运行中的一体化泵站应用研究

发表时间：2021/7/23 来源：《建筑科技》2021年8月上作者：邱福财

[导读] 污水提升泵站是污水管网工程设计建设过程中的一个重要组成部分。为了节省建设成本，当管道埋深达到一定深度时，有必要考虑设置污水提升泵站来降低污水管道埋深。目前，污水提升泵站主要为传统的钢筋混凝土泵站和新兴的一体化预制泵站。

北海市铁山港区路港污水处理有限公司邱福财广西北海市 536000

摘要：污水提升泵站是污水管网工程设计建设过程中的一个重要组成部分。为了节省建设成本，当管道埋深达到一定深度时，有必要考虑设置污水提升泵站来降低污水管道埋深。目前，污水提升泵站主要为传统的钢筋混凝土泵站和新兴的一体化预制泵站。后者较前者的优点主要体现在占地面积小、施工周期短、造价低、对周围环境影响小等方面。一般用一体化泵站取代传统的泵站作为污水收集过程中的提升泵站。在对一体化泵站进行设计时要格外注意其设计要符合相关标准的要求，例如泵站水深、所设泵数、集水池容积等等，这样才能进一步扩大对一体化泵站的推广，使其在城镇污水处理中发挥应有的作用。
关键词:生活污水;一体化;MBＲ
        引言
        随着我国城镇化进程的加快，水资源消耗急剧增加，农村生活污水排放量也在不断增大，生活污水的随意排放已成为农村水环境恶化的主要原因之一。由于乡镇地域广阔、基础设施落后。若沿用城镇污水处理方式，即管网集中收集至污水处理厂统一处理，则会增加工程建设费用，且利用率较低。因此，针对上述困难，对于受地理条件限制的农村采用分散式污水处理方式更为适宜。一体化污水处理设备具有占地面积小、建设成本较低和处理效果稳定等优点，逐渐成为乡村污水处理的主要工艺方式。目前，市场上主流的污水处理工艺主要包括:A/O、A2O、MBR、SBR以及各个工艺的组合使用。
        1一体化泵站简介
        一体化预制泵站由井筒、格栅、水泵、管道、阀门、传感器、控制系统和通风系统等部件组成，全部在工厂预制完成，并组装好整体运送至现场吊装。施工现场只需进行泵坑开挖及现浇混凝土基础即可。施工周期短，施工方便，无需进行设备安装。一体化泵站可比传统泵站造价至少节省20%。一体化泵站可采用远程控制，不需要配备现场值班人员，维护人员可随时通过手机短信或互联网了解泵站的运行参数，在网络上随时对泵站的运行参数进行修改，实现了真正的无人值守，大大减少了运行维护成本，也保证了泵站管理人员的安全。
        2城镇污水处理厂建设及运行现状
        （1）污水处理厂房设计缺乏合理性。目前，部分城镇污水处理厂内部厂房设计不合理，提升泵房、集水池、沉砂池、投药间、加氯间在结构、规模与功能设计方面，难以满足大量的污水处理作业需求。（2）污水处理技术相对落后。部分污水处理厂仍使用传统污水处理技术，虽具有环保效果，但工作效率较低。（3）污水处理成本控制力度不足。目前，部分污水处理厂在运行过程中较为重视污水处理质量，忽视了成本控制，未对污水处理工作中的电能消耗、污水循环利用率进行合理规划，易导致成本资源浪费问题。（4）污水处理体制待健全。部分污水处理厂未制定污水处理体制，不注重对污水处理技术设备的监管，导致污水处理工作流程混乱，责任不明确，难以及时发现污水处理设备在运行过程中潜存的故障。
        3城镇污水运行中的一体化泵站应用
        3.1工艺流程
        一体化设备主工艺为“A2O+MBＲ”，在A级池内，由于污水中有机物浓度较高，微生物处于缺氧状态，此时微生物为兼性微生物，它们将污水中有机氮转化为氨氮，同时利用有机碳源作为电子供体，将NO2－N、NO3－N转化为N2，而且还利用部分有机碳源和氨氮合成新的细胞物质。所以A级池不仅具有一定的有机物去除功能，减轻后续O级生化池的有机负荷，以利于硝化作用进行，而且依靠污水中的高浓度有机物，完成反硝化作用，最终消除氮的富营养化污染。

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经过A级池的生化作用，污水中仍有一定量的有机物和较高的氮氨存在，为使有机物进一步氧化分解，同时在碳化作用趋于完全的情况下，硝化作用能顺利进行，A级池出水自流依次进入O池、MBＲ池，通过O池、MBＲ池的自养、异氧微生物完成COD、残余氨氮的处理，MBＲ池出水进入消毒池，最终达标排放;另一部分回流至A级池进行内循环，以达到反硝化的目的。在A级和O级生化池中均安装有填料，整个生化处理过程依赖于附着在填料上的多种微生物来完成。
        3.2厌氧池
        为使厌氧级生化池内溶解氧控制在0．2mg/L以下且保证厌氧池内微生物与污水的充分接触，池内上中下设置了盘式布水，通过进水的冲击，使微生物处于高度悬浮状态;同时，厌氧池采用新型弹性立体填料，填料的设置给微生物提供了附着的载体，以上两项措施保证了厌氧池的处理效果。
        3.3泵站形式的选择
        传统式污水泵站主要由进水间、格栅间、前池、泵房、管理房等组成，占地较大，需要较多绿化衬托，有地面建筑，并且土建费用高，需要人员值守。本项目铁山港污水管网（信义片区）污水泵站位信义路南侧的绿地内，位于信义玻璃厂区内，可供泵站建设的用地十分有限，要实现长时间的人员值守也很困难，因此传统式的泵站无法满足本项目的需求。一体化预制泵站是近年来引进国内的先进技术，泵站筒体多采用强化玻璃钢材质(GPR)，内部集成了水泵、管路、阀门、仪表、控制设备、检修平台等一系列部件，筒体及所有部件均由厂家成套提供。其具有占地面积小、施工速度快、操作维修简便、对周边环境影响小、可实现无人值守等特点，随着设备的不断改良以及自控和远程监控的发展，一体化泵站在某些场合已经可以替代传统式泵站。一体化预制泵站多应用于城镇污水管网长距离输送二次提升、城镇低洼地带桥涵积水段的雨(污)水排放提升、农业水利排灌、居民小区别墅区低洼雨(污)水排放、河道治理的截污污水、风景区水源保护区等分散型污水收集系统，在国内也有很多项目实例。鉴于一体化预制泵站的优势和项目的实际条件及需求，本项目采用一体化预制泵站。
        3.4回填施工的技术要求
        因一体化泵站设备采用有机材料制成，材料强度与砼差别较大，因此需要做好回填施工过程的质量控制，主要控制以下几点：一是回填施工要严格按照规范要求，回填作业要做到分层夯实、分层碾压、对称施工，防止设备发生倾斜；二是要选用符合要求的回填材料，回填材料要利于疏水，以便减少一体化泵站侧壁压力；三是要做好成品保护，回填过程中要注意设备的保护，避免机械接触碰撞设备侧壁，以致损坏设备。
        3.5水泵布置形式和水泵控制研究
        对于小流量泵站，传统泵站水泵往往采取一用一备，备用泵存放库房的方法，这会造成单泵开启次数过多，而备用泵却因长期存放生锈损耗。本次研究将以往泵站水泵的一用一备的布置形式改为双台泵布置形式，通过创新的水泵控制系统将两台水泵轮流交替运行，水位达到报警水位时两台泵同时运行，减少备用泵因长期存放生锈损耗、避免高峰流量单台泵超负荷运转的情况，从而提高水泵利用率。
        结语
        城镇污水提质工艺改造需要结合当地污水系统现状，面对污水排水现状和改造难点，结合实际现状下的实施条件，一体化泵站较传统土建泵站具有占地小，设备一次采购安装，安装方便，工期短，无人值守，造价低等优点，近几年在国内推广很快。随着水泵工艺的提高及自控的完善，水泵开启次数增多，可使单井筒最大流量增加，大大扩大一体化泵站的应用及推广。一体化泵站在城镇污水泵站中优于传统泵站，在需分散提升收集、无人值守地区、占地受限地区可取代传统污水泵站。为了一体化泵站的推广应用，需出台相关的规范、规程。
参考文献：
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[3]聂守田，王楠，王璐.西安市泾渭新城污水厂提标改造及再生水利用工程设计[J].中国给水排水，2016,32(14):44-47.
作者简介:邱福财（1989-），男，汉族，广西北海人，大专，主要从事:污水处理工作。