摘 要:城市排污管网是一个城市的“静脉血管”,排污管网的畅通是保证城市正常运转的保证,通过总结多年管网运行管理经验,针对排污管网中组成的几部分提出技术改进,以提高排污管网的使用年限,解决排污管网的部分运行缺陷。
关键词:排污管网 技术改进 污水提升泵站
排污管网承担着整个城市的污水排放任务,如何使管网健康、有序运行关系到整个城市的健康运转。排污管网是一个完整的系统,包括最前端收纳污水的管道、中途的污水提升泵站和最终端的污水处理厂。为进一步优化排污设施设备组成,提高排污设施、设备的运行效率和使用寿命,通过总结长年管网运行管理经验,针对系统前两部分提出合理化改进。
排污管道的技术改进
城市的排污管网中,管道的辐射面积最广,长度最长,因此污水管道的畅通在污水排放系统中至关重要,现结合实践经验提出对管道的改进措施。
1、管材制造工艺改进
城市内排污管道的管材绝大部分都是采用混凝土管道(?400以下)或钢筋混凝土管道(?400以上),也有部分采用PE材质(?400以下)的。混凝土管材存在以下使用弊端:一是管材内壁不平整,易挂连和积存垃圾,造成管道流通不畅或堵塞,且管道不易进行疏通。二是污水中的酸碱对管材的腐蚀,造成管道耐久性差,管道使用年限显著降低。而PE材质管材,在埋深较大时(超过3M),管材易出现椭圆变形,影响污水排放。
针对以上两种管材存在的问题进行分析,提出以下解决方案。一是可以考虑对混凝土管材的内部进行处理,仿照衬塑钢管的处理工艺将混凝土管道内壁进行衬塑,这样处理将可以解决防腐和积存垃圾的问题。二是对于PE管可仿照铝塑管工艺在管壁中植入金属包围材料,在保证耐腐蚀的同时提高管道抗压能力。
2、管道收水方式改进
济宁市城区现有旧的污水管道均为雨水、污水合流式,这种收水方式存在很大的弊端。一是在雨、雪天气特别是汛期,大量雨水涌入污水管道,由于雨水量巨大,即使污水管道内满管运行也无法容纳,造成雨水无法及时排放形成低洼处积水,影响城市防洪安全。二是污水管道内水量急剧增加,中途污水提升泵站超负荷运行,污水处理厂污水处理量同时增大,影响整个系统安全运行并增加运行费用。三是在地势较低的部位,污水将会回灌,居民和工业废水无法排出,造成环境污染。
解决的最好办法是将雨水、污水合流式(以下简称为雨污合流)改为雨水、污水分流式(雨污分流)。雨污分流后,雨水通过单独的收水管道汇集后可就近排入河道或泄洪渠内,而污水直接进入污水管道,这样即使在汛期,雨量再大也能保障城市防洪安全,对污水管道内水量影响很小,不会引起排污系统安全问题。雨污分流后,污水管道区域内泄洪用沿河溢流井可大量减少,河道环境也会得到进一步改善。
污水提升泵站的技术改进
济宁市城区内截污管网主要是自流式污水管道,管网内的中途提升泵站起到将上游来水提升至后续单元所要求的高度,使其实现重力自流的作用。提升泵站的安全运行与否直接影响到管道内污水的排放,进而影响到汇水区域内排水户的排水安全问题。现从工艺流程、设备选用、出水井三方面提出技术改进。
1、工艺流程
泵站一般由水泵、集水池和泵房组成。大部分污水提升泵站工艺流程基本都是:进水池——闸门——格栅机——闸门——集水池——泵——蝶阀(止回阀或拍门)——出水池(出水管道)。以这种工艺运行的泵站,存在格栅机和污水泵故障率高的弊端。条状木棍等无法通过的硬质物体极易造成格栅机故障停机,丝状面纱被潜污泵吸入后易缠绕叶轮引起机封磨损造成泵停运大修。在降水量较大时,大量垃圾通过管道涌入泵站,格栅机无法及时清除垃圾造成阻水,从而使管道内污水积聚、水位上升,进而影响到区域排水。
针对格栅机故障特点,提出技术改进建议:泵站设计时在进水池内增加粗格栅,后部安装细格栅,粗格栅分担部分功能(清除较大体积垃圾),细格栅承担较小体积垃圾,这样可减少格栅机故障率。同时,雨量大时,两台格栅共同分担垃圾清除,能保障污水畅通。工艺流程为:进水池——闸门——粗格栅机——闸门——细格栅机——闸门——集水池——泵——蝶阀(止回阀或拍门)——出水池(出水管道)
2、设备选用
目前使用的潜污泵为WQ型,虽然该泵具有自动耦合安装、自动水位控制等功能,配备的软启动有漏电、漏水、缺相、过载等自动保护的特点。但是设备在使用近10年时间里,也反映出一系列的问题,如:严重老化,性能下降、能耗高、效率低、维修率高,有的一台泵一年要大修2次,泵轴弯曲、轴承损坏、叶片空蚀问题较常见。
采购新泵时首先考虑其防腐(优先选用不锈钢或合金材料)、防堵性能好,污水污物通过能力强,泵壳直径大,出口口径大。还可考虑选用叶轮带切割功能的污水泵,保证在水体内的棉纱等垃圾在前段提前粉碎后再予提升,可以大大降低污水泵的故障率。
3、出水方式
我市的几座排污提升泵站出水方式主要有两种。一是采用压力出水,5台水泵并联运行,每台水泵出水管上装有止回阀和蝶阀,局部损失和沿程损失很大,水泵能耗高,运行管理不便。因设备安装时间太久,止回阀和蝶阀都有不同程度的锈蚀和损害,关闭不严。泵站5台水泵平时仅运行2、3台就可以了,停用的水泵处出水管就存在回水现象,加大了能耗。二是采用出水口设出水井,出水管口处加装拍门。
通过比较,采用敞开式出水井,每台水泵出水管口仅需安装不锈钢拍门,实践证明水头损失小,水泵扬程低,降低了能耗,方便管理。为了减少污水气味的散发和保证人身安全,出水井采用镀锌钢格板覆盖。
排污管网是城市的重要市政基础设施,保证其安全可靠的运行可有效保障城市的防洪安全,有效改善城市水环境,提升城市品位及形象。
参考文献:
[1]范德明.工业泵选用手册[M].北京.化学工业出版社,1992.