傳統(tǒng)污水廠廢水提升泵站采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)備供應(yīng)商與土建承包商相互獨立，使設(shè)備的相互匹配度不高，在土建設(shè)計時必須為安裝預(yù)留出足夠的空間，往往導(dǎo)致傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)“大而深”，其泵站內(nèi)部空間利用率不高，浪費(fèi)空間，也大大浪費(fèi)了人力物力。
本文介紹的一體化預(yù)制泵站，是污水處理廠廢水提升裝置，具有集成度高、體積小、安裝隱蔽、施工周期短、故障率低、便于維護(hù)等特點，是傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)泵站的理想替代品，此外先進(jìn)的智能控制系統(tǒng)，可使泵站實現(xiàn)無人值守、遠(yuǎn)程操作管理，具有廣泛的使用前景。
一、一體化預(yù)制泵站概述
1.1 泵站結(jié)構(gòu)與安裝
一體化預(yù)制泵站主體由耐腐蝕的高強(qiáng)度玻璃鋼筒體、專用水泵、截污設(shè)備、檢修平臺、管道、閥門、液位傳感器、控制或智能遠(yuǎn)程化控制系統(tǒng)設(shè)備、廢氣檢測、廢氣處理和通風(fēng)設(shè)備等部件組成(見圖1)。泵站筒體底部通過CFD分析，形成特殊設(shè)計的智能化底部，采用底部防沉積技術(shù)，只允許少量的污水停留在泵坑，當(dāng)泵再次啟動時，泵坑附近的大流速可以達(dá)到自清潔的效果，減少了人工清淤。
一體化預(yù)制泵站筒體內(nèi)的主要裝置在工廠整體組裝完成后運(yùn)至現(xiàn)場，現(xiàn)場首先將筒體安裝于基礎(chǔ)上，其次安裝筒體內(nèi)水泵等附屬設(shè)備，然后進(jìn)行配電箱安裝及設(shè)備配管、配電，最后按設(shè)計要求將設(shè)備調(diào)試合格后交驗。
1.2 泵站優(yōu)缺點
(1)優(yōu)點：一體化預(yù)制泵站具有集成度高，一般采用全地埋式安裝，占地面積及空間利用率較傳統(tǒng)混凝土泵站高。因其整體預(yù)制式安裝，施工效率等方面得到了極大地提升，投資成本相對應(yīng)可得到較大的節(jié)省，另外一體化預(yù)制泵站具備高智能的控制系統(tǒng)，無需專人值守，運(yùn)營效率得到業(yè)界的肯定。
(2)缺點：一體化預(yù)制泵站也存在一定局限性，由于泵站有效容積較小，可能筒體深度超過常規(guī)混凝土泵站，因此在污水處理規(guī)模大、重要性高的泵站應(yīng)用較少。
二、—體化預(yù)制泵站在污水處理廠的應(yīng)用
2.1 工程概況
某污水處理廠項目設(shè)計規(guī)模為10萬m3/d，分2萬m3/d和8萬m3/d兩個階段實施，本項目為2萬m3/d階段進(jìn)水提升泵房采用一體化預(yù)制泵站，其進(jìn)水流量設(shè)計為2萬m3/d，全埋地式安裝，筒體為玻璃纖維纏繞增強(qiáng)熱固性樹脂耐腐蝕立式貯罐，內(nèi)徑為3800mm，高度為11250mm，筒體壁厚25mm，筒體質(zhì)量為10t，內(nèi)設(shè)耦合式潛水泵3臺，Q=621m3/h，H=15.5m，N=45kW。
2.2 施工技術(shù)要點
2.2.1 筒體安裝
筒體安裝施工一體化是泵站施工的一項關(guān)鍵工作。筒體安裝過程常見的主要問題是：由于筒體長度高、重量重，重心并不在設(shè)備中間，水平與垂直運(yùn)輸時容易失穩(wěn)，可能出現(xiàn)吊裝事故；筒體就位后垂直度不符合要求，管道接口存在應(yīng)力，造成筒體玻璃鋼法蘭口破裂、污水外泄等；筒體灌漿密實度不足，抗浮要求達(dá)不到設(shè)計要求。以上問題也是筒體安裝施工中的關(guān)鍵控制點。
一體化預(yù)制泵站筒體安裝由兩臺吊車協(xié)同作業(yè)，第一步是將筒體由臥式吊為立式狀態(tài)，兩個吊鉤同步水平吊起，將筒體水平吊離地面10cm，確保吊點合理、設(shè)備平穩(wěn)，將筒體底側(cè)保持一定高度懸空，筒蓋側(cè)持續(xù)升高至筒體接近垂直，整個底平面同時著地。最后將筒體吊至設(shè)備基礎(chǔ)上方(見圖2)，就位完成后，擰緊地腳螺栓。從筒體灌漿孔內(nèi)注入C30細(xì)石混凝土，直至筒體底部填滿，筒體周圍仍需澆筑混凝土，高度不低于50cm。
泵站筒體進(jìn)口端安裝前檢查管口和密封圈是否清理干凈，接口處設(shè)置單球橡膠軟連接以彌補(bǔ)不均勻沉降，法蘭節(jié)保證密封嚴(yán)實，軟連接未受應(yīng)力，對稱均勻緊固。
2.2.2 基坑回填
一體化預(yù)制泵站基于設(shè)備的特殊性和場地的局限性，基坑普遍具有極窄、極深的特點，因此基坑回填的密實度是質(zhì)量把控的關(guān)鍵點。在工程實踐中有多個項目曾出現(xiàn)過因基坑回填土沉降，而導(dǎo)致一體化預(yù)制泵站出水法蘭口破裂現(xiàn)象；所以一體化預(yù)制泵站周圍管道、電氣連接件在回填過程中成品破壞的安全需要重點關(guān)注，避免因為回填作業(yè)造成管路、電纜損壞，修復(fù)成本高。
2.2.3 泵站配電柜安裝
一體化預(yù)制泵站是高集成的自動化裝置，配電柜一般采用戶外防雨型，箱體一般采用304不銹鋼材質(zhì)，在污水廠及各種露天環(huán)境均具有良好的應(yīng)用效果，具有抗腐蝕能力高、安全便捷。一體化預(yù)制泵站預(yù)留有通訊接口，可實現(xiàn)就地、遠(yuǎn)程協(xié)同控制。主要安裝要點：
(1)配電柜安裝前完成柜體焊接制作、防腐、基礎(chǔ)放線及基礎(chǔ)槽鋼的調(diào)平。柜體基礎(chǔ)材料一般采用10#槽鋼?；A(chǔ)接地焊接扁鋼與槽鋼的搭接面積應(yīng)不小于扁鋼寬度的2倍?；A(chǔ)槽鋼安裝見圖3。
(2)將配電柜搬運(yùn)至基礎(chǔ)槽鋼上方，與基礎(chǔ)槽鋼之間采用鍍鋅螺栓連接且防松零件齊全，配電柜安裝垂直度允許偏差為5%。(見圖4)。
(3)配電柜配線前進(jìn)行遙測電纜絕緣，絕緣電阻合格，電纜終端頭固定牢固，芯線與接線裝置壓接牢固，連接緊密，相序正確，絕緣包扎嚴(yán)密。
2.2.4 水泵安裝及泵站配管
一體化預(yù)制泵站運(yùn)行流量大、水質(zhì)較差、揚(yáng)程低，所以水泵一般采用自耦式潛水泵。一體化預(yù)制泵站由工廠整體加工預(yù)制，筒體內(nèi)已配備出水管座、自耦底座、不銹鋼導(dǎo)軌及提升吊鏈，由于長距離運(yùn)輸，水泵需要單獨現(xiàn)場安裝，水泵安裝見圖5。
耦合式潛水泵安裝質(zhì)量關(guān)鍵控制點在于泵體法蘭面與出水管座是否緊密貼合、中心線一致，潛水泵與導(dǎo)桿上下滑動自由。
一體化泵站出口預(yù)留玻璃鋼法蘭，筒體外接污水管道，由于出口管道位于基坑內(nèi)，因此管道一般需要設(shè)置橡膠軟接頭、管道支架，以防止管道因回填土沉降導(dǎo)致筒體預(yù)留口受應(yīng)力損壞。
三、—體化預(yù)制泵站調(diào)試試驗
泵站安裝完成后，調(diào)試階段的內(nèi)容涉及水泵試運(yùn)轉(zhuǎn)、PLC控制柜聯(lián)動、液位聯(lián)動控制系統(tǒng)、變頻器調(diào)試等，以實現(xiàn)水泵的手動啟停、自動啟停、遠(yuǎn)程啟停、交替運(yùn)轉(zhuǎn)等功能，依次進(jìn)行空載調(diào)試、帶負(fù)載調(diào)試，最終保證滿足設(shè)計運(yùn)行要求。
設(shè)備調(diào)試階段質(zhì)量控制要點：
(1)筒體內(nèi)是否清理干凈，避免出現(xiàn)雜物堵塞水泵等現(xiàn)象;
(2)配電柜的電器檢查工作完成，確保電源穩(wěn)定;
(3)進(jìn)出口的閥門完全開啟，杜絕出現(xiàn)憋泵、缺水現(xiàn)象;
(4)浮球放置于液位管內(nèi)，不能受其他物件影響，保證浮球液位計準(zhǔn)確顯示筒體內(nèi)液位。
四、結(jié)語
工程實踐證明，污水處理廠一體化預(yù)制栗站集成度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、安裝效率高、全埋地式安裝，極大地縮小了土地占有率，對于用地資源緊張的污水廠處理廠項目有良好的應(yīng)用效果。一體化預(yù)制泵站特別適用于改擴(kuò)建污水處理廠、中心城區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造工程，可有效降低建設(shè)成本及施工成本，滿足了業(yè)主對工期、質(zhì)量、安全要求，也大大節(jié)省了人工費(fèi)用，取得了良好的社會效益和環(huán)境效益。( >
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